大連重工為全球最大“天眼”裝備“肌肉與神經(jīng)”

近日，正在貴州省建設(shè)的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)工程迎來了一個(gè)新的建設(shè)節(jié)點(diǎn)——大連重工專門為FAST望遠(yuǎn)鏡研制配套的饋源索驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使未來天文觀測(cè)中的接收器——饋源艙成功起艙。饋源索驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為這全球最大的天眼裝上了“肌肉和神經(jīng)”，破解了科技難題，開創(chuàng)了國(guó)際先例。此次饋源艙的起艙成功，不僅是FAST工程的一個(gè)重要里程碑，也標(biāo)志著FAST工程饋源支撐系統(tǒng)正式進(jìn)入下一個(gè)關(guān)鍵聯(lián)調(diào)階段。

FAST臺(tái)址建在位于貴州省黔南州平塘縣克度鎮(zhèn)金科村一個(gè)名為“大窩凼”的天然喀斯特洼地中，口徑約500米，反射面相當(dāng)于30個(gè)足球場(chǎng)大小，明年建成后有可能成為人們了解宇宙和尋找其他行星上生命的“游戲規(guī)則顛覆者”。

饋源是指望遠(yuǎn)鏡用來承受國(guó)際信號(hào)的設(shè)備體系，饋源艙用于安放這個(gè)體系。如果把FAST比作一只眼睛，那么饋源就是它的視網(wǎng)膜，一切搜集到的國(guó)際信號(hào)都要匯集到這兒，饋源艙也就相當(dāng)于這只天眼的瞳孔。

目前，全球大型射電望遠(yuǎn)鏡的饋源艙均采用剛性支撐模式，重量和尺寸過大成為望遠(yuǎn)鏡捕捉信號(hào)的障礙。大連重工為FAST望遠(yuǎn)鏡專門研制配套了一種柔性饋源索驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這是目前世界在建最大的索牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)，采用六根鋼索牽引重達(dá)30噸的饋源艙，在直徑200多米、高差40米的球面虛空中，多角度、大范圍、高精度空間定位運(yùn)動(dòng)，快速靈活的捕捉電磁信號(hào)，實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡接收機(jī)的準(zhǔn)確指向跟蹤，這項(xiàng)世界級(jí)的技術(shù)為饋源艙的精準(zhǔn)移動(dòng)安裝了堅(jiān)實(shí)的“肌肉”。

大連重工提供的這套索驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，采用了光機(jī)電一體化技術(shù)，集合了天文、無線電、機(jī)械、電氣、通信、測(cè)量、控制等十幾個(gè)專業(yè)，具有跨度大、柔性控制精度高、調(diào)速范圍廣、工藝復(fù)雜、安裝難等技術(shù)特點(diǎn)。不僅實(shí)現(xiàn)了饋源艙輕型化的目的，而且還突破了傳統(tǒng)射電望遠(yuǎn)鏡中饋源與反射面相對(duì)固定的剛性支撐模式，極大地降低了饋源支撐結(jié)構(gòu)的重量和尺寸，減少了對(duì)射電望遠(yuǎn)鏡無線電波的遮擋，多項(xiàng)技術(shù)突破了現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，在大型射電望遠(yuǎn)鏡建造技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了重大突破，并成為FAST天文望遠(yuǎn)鏡工程的三大自主創(chuàng)新之一。同時(shí)，作為承載信號(hào)的“神經(jīng)”，這套索驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還結(jié)合天文觀測(cè)工藝、拉力、溫度、風(fēng)載、設(shè)備固有頻率等因素，編制饋源艙位姿控制系統(tǒng)，為索驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)高精度運(yùn)行發(fā)送指令。