揭秘中国天眼背后的黑科技新材料

揭秘中国天眼背后的黑科技新材料

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中国科技网

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来源

1.

https://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjwzb/html/2024-07/05/content_574257.htm?div=0

2.

https://app.xinhuanet.com/news/article.html?articleId=dc4219e5132161063843c67b5d05f2d9

3.

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/12/535720.shtm

4.

https://www.cas.cn/syky/202405/t20240511_5014280.shtml

5.

https://www.sohu.com/a/854969874_121798711

6.

https://www.sohu.com/a/831958893_381442

7.

https://fiber.ofweek.com/2024-09/ART-210001-8110-30646711.html

8.

https://zh.wikipedia.org/wiki/500%E7%B1%B3%E5%8F%A3%E5%BE%84%E7%90%83%E9%9D%A2%E5%B0%84%E7%94%B5%E6%9C%9B%E8%BF%9C%E9%95%9C

9.

https://kjj.nantong.gov.cn/ntskjj/gggs/content/887784e0-9710-4e49-8cfc-3cd4f9d7e57a.html

10.

http://big5.www.gov.cn/gate/big5/www.gov.cn/yaowen/tupian/202409/content_6976502.htm

2016年9月25日，中国天眼（FAST）在贵州平塘县大窝凼洼地落成启用，这个500米口径的球面射电望远镜，不仅是世界最大单口径射电望远镜，更是一座凝聚了中国科技创新实力的超级工程。其背后，是一系列新材料技术的突破与应用，这些“黑科技”支撑起了这只“观天巨眼”。

FAST的索网结构由6670根钢索编织而成，这是望远镜的“视网膜”，也是实现高精度观测的关键。索网需要在球面和抛物面之间变形，对材料的强度和耐疲劳性提出了极高要求。

“中国天眼”总工程师姜鹏回忆，最初团队提出需要强度500兆帕、弯曲次数200万次的钢索时，市场上没有任何产品能满足这一要求。经过近百次失败后，团队终于研制出了这种超高耐疲劳钢索，成功解决了这一关键技术问题。

FAST的反射面由4450块主动反射单元组成，总面积达25万平方米，相当于30个标准足球场。这些反射单元可以根据观测需要改变形状，实现从球面到抛物面的转换，从而精确捕捉来自宇宙深处的微弱信号。

为了实现这一功能，每块反射单元都采用了轻质高强度的铝合金材料，并配备了精密的促动器系统。这种设计不仅保证了反射面的精度，还使其能够适应贵州喀斯特地貌的特殊环境。

馈源舱是FAST接收信号的关键部件，相当于望远镜的“眼睛”。为了实现高精度观测，馈源舱需要在索网上灵活移动，因此采用了轻型材料设计。同时，舱内集成了多种接收机系统，能够覆盖从70MHz到3GHz的频段，大大提高了观测效率。

目前，FAST已经发现了900余颗新脉冲星，是同一时期国际上所有其他望远镜发现脉冲星总数的3倍以上。为了进一步提升观测能力，科研团队正在推进FAST核心阵列的建设，计划在FAST周边5公里范围内建设24台40米口径全可动射电望远镜，组成综合孔径阵。这将使FAST在分辨率、精确定位和精细成图能力上得到大幅提升，有望在引力波事件、快速射电暴等前沿领域取得更多突破。

从预研到建成，从调试到正式运行，中国天眼FAST不仅展现了中国在射电天文领域的技术实力，更开启了人类探索宇宙的新篇章。这些新材料技术的应用，不仅支撑起了这只“观天巨眼”，也为未来更大规模的天文设备建设提供了宝贵经验。