不只是大一圈——中國(guó)大射電望遠(yuǎn)鏡強(qiáng)在哪？

無(wú)論是置身大射電望遠(yuǎn)鏡邊上，爬上附近山頂?shù)挠^景臺(tái)，還是通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)視頻，你都能直觀感受它的第一特點(diǎn)——大。科學(xué)家們形容它是一座“觀天巨眼”。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)５００米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡工程總工藝師王啟明說(shuō)，僅圈梁、索網(wǎng)和支撐饋源艙的６座高塔就用掉１萬(wàn)多噸鋼材。

“望遠(yuǎn)鏡反射面總面積為２５萬(wàn)平方米，相當(dāng)于３０個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)那么大。盡管反射面板才１毫米厚，也用掉２０００多噸鋁合金?！蓖鯁⒚髡f(shuō)。

但大射電望遠(yuǎn)鏡絕不是金屬堆砌的“傻大粗”，它是最精密的天文儀器。由于采用光機(jī)電一體化的饋源平臺(tái)，加之饋源艙內(nèi)的并聯(lián)機(jī)器人二次調(diào)整，它在饋源與反射面之間無(wú)剛性連接的情況下，可實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)指向跟蹤，確保精確地聚集和監(jiān)聽宇宙中微弱的射電信號(hào)。

大射電望遠(yuǎn)鏡的建造工藝也是精益求精。王啟明說(shuō)，由于嚴(yán)苛要求，這個(gè)大科學(xué)工程推動(dòng)了多領(lǐng)域裝備制造能力的提升：

——主動(dòng)反射面的索網(wǎng)具備高彈性、抗拉伸、抗疲勞特征，其５００兆帕的超高應(yīng)力幅，是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的２．５倍；

——幫助反射面變位的２０００多個(gè)液壓促動(dòng)器通過(guò)伸縮實(shí)現(xiàn)精確定位、協(xié)同運(yùn)動(dòng)，還可將自身各項(xiàng)狀態(tài)信息上報(bào)給控制系統(tǒng)，滿足適時(shí)跟蹤、換源等運(yùn)動(dòng)要求；

——承擔(dān)著傳輸各種數(shù)據(jù)信息使命的動(dòng)光纜可經(jīng)受反復(fù)彎曲、卷繞和扭轉(zhuǎn)等機(jī)械性能和惡劣自然環(huán)境考驗(yàn)。

“我們的最初設(shè)計(jì)理念源自美國(guó)阿雷西博望遠(yuǎn)鏡。但跟阿雷西博相比，主動(dòng)反射面系統(tǒng)是我們最大的創(chuàng)新。”彭勃說(shuō)，大射電望遠(yuǎn)鏡的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以隨著天體的移動(dòng)變化，帶動(dòng)索網(wǎng)上的４４５０個(gè)反射單元，在射電電源方向形成３００米口徑瞬時(shí)拋物面，極大提升觀測(cè)效率。

阿雷西博望遠(yuǎn)鏡是固定望遠(yuǎn)鏡，只能通過(guò)改變天線潰源的位置掃描天空中的一個(gè)約２０度的帶狀區(qū)域。而主動(dòng)反射面讓中國(guó)大射電望遠(yuǎn)鏡擁有更廣的觀測(cè)范圍，能覆蓋４０度的天頂角。

大射電望遠(yuǎn)鏡的工作頻率比較廣。彭勃說(shuō)，饋源艙內(nèi)配置了覆蓋頻率７０ＭＨｚ～３ＧＨｚ的多波段、多波束饋源和接收機(jī)系統(tǒng)。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)鄭曉年說(shuō)，１００米口徑的德國(guó)波恩望遠(yuǎn)鏡曾號(hào)稱“地面最大的機(jī)器”，中國(guó)大射電望遠(yuǎn)鏡與它相比，靈敏度提高約１０倍。３００米口徑的美國(guó)阿雷西博望遠(yuǎn)鏡，５０多年一直無(wú)人超越，中國(guó)大射電望遠(yuǎn)鏡跟它相比，綜合性能提高約１０倍。