日前,大连重工为国家重大科技基础设施项目500米口径球面射电望远镜(FAST)配套研制的馈源索驱动系统成功完成了馈源舱起舱。这套柔性馈源索驱动系统破解了科技难题,开创了大型射电望远镜建造技术的国际先例。 FAST台址建在贵州省黔南州一个名为"大窝凼"的天然喀斯特洼地中,口径约500米,反射面相当于30个足球场大小,是目前世界上球面口径最大的射电望远镜。明年建成后将在探寻宇宙起源、月球环境研究、寻找地外文明、加强国防建设和国家安全等方面发挥重要作用,并在未来20~30年保持世界一流地位。馈源是指望远镜用来承受国际信号的设备体系,馈源舱用于安放这个体系。如果把FAST比作一只眼睛,那么馈源就是它的视网膜,一切搜集到的国际信号都要汇集到这儿,馈源舱也就相当于这只“天眼”的“瞳孔”。 目前,全球大型射电望远镜的馈源舱均采用钢性支撑模式,重量和尺寸过大成为望远镜捕捉信号的障碍。大连重工为FAST望远镜专门研制配套了一种柔性馈源索驱动系统,这是目前世界在建最大的索牵引并联机构,采用六根钢索牵引重达30吨的馈源舱,在直径200多米、高差40米的球面虚空中,多角度、大范围、高精度空间定位运动,快速灵活的捕捉电磁信号,相当于为馈源舱的精准移动安装了坚实的“肌肉”。同时,作为承载信号的“神经”,这套索驱动系统还结合天文观测工艺、拉力、温度、风载、设备固有频率等因素,编制馈源舱位姿控制系统,为索驱动系统实时动态高精度运行发送指令。 据介绍,这套索驱动系统,采用了光机电一体化技术,集合了天文、无线电、机械、电气、通信、测量、控制等十几个专业,具有跨度大、柔性控制精度高、调速范围广、工艺复杂、安装难等技术特点。不仅实现了馈源舱轻型化的目的,而且还突破了传统射电望远镜中馈源与反射面相对固定的刚性支撑模式,极大地降低了馈源支撑结构的重量和尺寸,减少了对射电望远镜无线电波的遮挡,多项技术在大型射电望远镜的建造上实现了重大突破,并成为FAST天文望远镜工程的三大自主创新之一。 |
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