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郭正兴教授详解世界最大望远镜:是口“变形锅”

科普小知识2022-07-18 21:48:01
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再过4个月,它将基本成型,南京火车站也将采用同样的方案。东南大学专家将承担技术支持郭正兴教授详解世界最大望远镜:是口“变形锅”

射电望远镜可以接收宇宙信号,研究宇宙气体、微波激光和脉冲星。

郭正兴教授详解世界最大望远镜:是口“变形锅”

中国望远镜VS美国望远镜,综合性能提高10倍,灵敏度提高1倍,中国射电望远镜,直径500米

郭正兴教授详解世界最大望远镜:是口“变形锅”

美国阿雷西博望远镜,直径300米

郭正兴教授详解世界最大望远镜:是口“变形锅”

望远镜的环形光束目前已经关闭。它是“锅”的支撑。

郭正兴教授详解世界最大望远镜:是口“变形锅”

今年5月,安装电缆网将需要6000多根钢缆。

郭正兴教授详解世界最大望远镜:是口“变形锅”

编织好电缆网后,用反光面板将缝隙圈起来。

4月20日,《扬子晚报》报道称,中国正在建造世界上最大的射电望远镜。由东南大学土木工程学院国家预应力工程技术研究中心副主任郭正兴教授带领的团队承担了最大望远镜建设阶段的技术支持。"最大的望远镜看起来像一个巨大的罐子."郭正兴透露,这个“大锅饭”将在4个月内基本成型。

通讯员徐启斌实习生于、扬子晚报记者报道

为什么在贵州

天坑里的望远镜可以屏蔽信号干扰。

无线电望远镜

射电望远镜由定向天线或天线阵、馈线、高灵敏度接收机和记录器组成。天线或天线阵列通过馈线将收集的天波发送到接收器。接收器具有极高的灵敏度和稳定性。它在高倍放大后探测微弱的天波,然后将高频信号转换成低频信号进行记录。

在中国建造的世界上最大的望远镜被称为直径500米的射电望远镜,简称FAST。

1995年,中国天文学家提出在喀斯特洼地建造500米球面射电望远镜的设想,并将其定位在贵州省黔南州平塘县大武堂洼地。郭正兴教授带领的团队于2011年参与了该项目。

据了解,望远镜项目的选址早在1994年就开始了。中国科学院国家天文台的南·任栋教授提出用喀斯特洼地作为望远镜观测场地,并开始了长达10多年的初步研究。郭教授解释说,之所以选择贵州的喀斯特地貌,是因为那里有许多天然的天坑,正好适合“盆”形望远镜。山区人口稀少,不受无线电频率信号的干扰。四面环山的地形形成了一个自然的反射面,屏蔽了许多人工信号的干扰。

此外,平塘县距贵阳市160-170公里,但乘车仅需4小时,交通十分不便。郭教授指着遗址修复图说:“原来这里有几户人家。据说这里有些女孩一辈子都没出过这座山。”郭教授解释说,该网站附近没有基站,手机是不允许的。因为这些信号比来自宇宙的信号强得多。这个地方只能通过固定电话与外界交流。

像渔网一样“编织”一个大罐子。

回想起第一次看到望远镜施工现场,郭正兴教授还是叹了口气,“亲爱的,太大了。”

郭正兴说,建筑工地四周环山,中间下陷。射电望远镜本身的形状就像一个大罐子,可以稳稳地立在山上。“这绝对是一个前所未有的项目。”

郭正兴说,许多研究单位参与了望远镜的设计,一些专家建议使用单独的技术,就像孩子们玩拼凑游戏和组装材料一样。最终,哈尔滨工业大学专家提出的“绳网”方案被采纳。"也就是说,罐子被做得像一张渔网."

南京火车站、江宁体育场、河西会展中心、东南大学体育馆等建筑均为索结构。郭正兴教授领导的团队在这方面有丰富的经验。这次他们的任务是编织一张直径500米的网。

郭正兴说,国家天文台领导了望远镜项目的建设阶段。东南大学作为该项目的技术支持,“比以往任何时候都更具挑战性”

将使用6000“毫米”钢丝绳。

郭正兴表示,沪宁钢厂的环梁目前已经关闭,“这是望远镜项目中非常关键的节点,环梁是这个平台的支撑”

今年5月,它将很快进入电缆网的安装阶段,大约需要4个月。据了解,群山环绕的地形使得施工更加困难。郭正兴过去住在建筑工地的一个活动板房里。他用“毫米级”来形容望远镜工程的建设。"这些都是高精度产品。"

郭正兴说,经过计算,编织这个大网需要6000多根特殊材料的钢缆。为了防止材料变形,钢缆必须在恒温室中制造。这是因为冬季制造的电缆和夏季制造的电缆会因不同长度的室温而产生偏差。为此,制造商专门建造了一个恒温室来生产电缆。

电缆网的安装和反射面板的铺设都是在空中进行的。每根钢丝绳的位置确定后,偏差不得超过1厘米。“它还将采用南京第四长江大桥建设中使用的猫步技术。”郭正兴说道。

“变形罐”可以观察任何方向

昨天,郭正兴向扬子晚报记者播放了望远镜项目的宣传片。

在宣传片中,六个支撑塔高高竖起,网格逐渐覆盖在“锅”的底部,向上延伸到“咬”环梁,然后反射面板一个接一个地被电缆网的缝隙覆盖,编织成一个巨大的网。

织网后,剩下的就是安装接收宇宙信号的饲料舱。进料舱通过6根电缆悬挂在反射面板上方,电缆与6个进料支撑塔相连。

在模拟图中,这个“大罐子”将会移动。郭正兴解释说,该望远镜最大的特点是索网结构可以随着天体的运动而自动改变,带动索网上4400多个反射板移动而改变,足以观察任何方向的天体。同时,进料仓也随着电缆网移动,收集反馈信息。

这个500米直径的大“锅”是一个名副其实的“变形金锅”。中国科学院国家天文台预计使用寿命为30年,电缆网的变形量估计超过100万次郭正兴说道。

它有什么用

最大的射电望远镜可以发现外星人

中国制造的世界上最大的望远镜有什么功能?直径500米是什么意思?

对此,郭正兴解释说,在我国的项目完成之前,美国的300米阿雷西博望远镜是世界上最大的。与我们的望远镜相比,我们的望远镜的综合性能提高了大约10倍。

中国科学院国家天文台射电部首席科学家李殊解释说,中国的望远镜和美国的望远镜都是整体固定在地面上的,但是我们的望远镜500米半径的球面是由4400多个主动反射单元组成的,它们可以一个一个地聚焦,所以灵敏度可以达到阿雷西博望远镜的2倍,测量速度是阿雷西博望远镜的10倍。与德国波恩号称“地面上最大的机器”的100米望远镜相比,中国的灵敏度高出约10倍。

李殊还说,中国望远镜的目标之一是探测外星人,但这不是主要的科学目标。就像发现“上帝粒子”的设备一样,我们望远镜的主要目标不是在短期内获得经济利益,而是探测宇宙中遥远的信号和物质。如宇宙中间的气体、微波激光和脉冲星,来实现对宇宙物质组成和演化历史的最基本的理解。(原标题为“世界上最大的望远镜是一个“畸形的罐子”,用来追踪天体,从星星中寻找“你”)