這六座“長短腿”饋源塔撐起“中國天眼”
2016-11-30 19:33:00 來源:新華網(wǎng)

這是7月3日拍攝的主體工程完成后的FAST全景。當(dāng)日,位于貴州黔南州平塘縣大窩凼的世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡——500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)的最后一塊反射面單元成功吊裝,這標(biāo)志著FAST主體工程順利完工。這只“觀天巨眼”預(yù)計(jì)于今年9月全部竣工,開始探索宇宙深處的奧秘。 新華社記者 劉續(xù) 攝

新華網(wǎng)北京11月28日電(郝多)“中國天眼”FAST的竣工啟用引發(fā)全球關(guān)注,這是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡。中電工程華北院作為FAST工程主要參建單位之一,主要承擔(dān)FAST工程饋源支撐系統(tǒng)中饋源塔相關(guān)的方案優(yōu)化、施工圖設(shè)計(jì)和加工安裝技術(shù)咨詢等工作,即在球面射電天文望遠(yuǎn)鏡外側(cè)600米直徑圓周上,建造均勻布置的6座不同高度的饋源支撐塔,以及相關(guān)的塔基礎(chǔ)、附屬設(shè)施、防雷接地等。

這個(gè)被譽(yù)為“中國天眼”的FAST與號稱“地面最大機(jī)器”的德國波恩100米射電望遠(yuǎn)鏡相比,其靈敏度將提高約10倍,與被評為“人類20世紀(jì)10大工程”之首的美國阿雷西博305米射電望遠(yuǎn)鏡相比,其綜合性能提高約10倍。專家們認(rèn)為它在今后二三十年時(shí)間內(nèi)仍能保持世界一流地位。FAST可遙望百億光年星際;這意味著,遠(yuǎn)在百億光年外的射電信號,它也有可能“捕捉”到。中電工程華北院供圖

“國家天文臺FAST饋源支撐塔工程”項(xiàng)目經(jīng)理秦慶芝秦慶芝回憶,自2009年起與國家天文臺合作,F(xiàn)AST項(xiàng)目的建設(shè)歷經(jīng)了七個(gè)年頭。她坦言,這項(xiàng)工程的難點(diǎn)眾多且技術(shù)要求十分精細(xì)。

FAST工程臺址位于貴州南部一巖溶洼地內(nèi),四周山巒環(huán)繞,中心低下,地形和地質(zhì)條件比較復(fù)雜。饋源支撐塔設(shè)計(jì)不同于輸電鐵塔和建筑結(jié)構(gòu)塔,它是世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡饋源艙的支撐結(jié)構(gòu)塔,剛度、精度、功能及特殊要求高,沒有可參考和活用的資料。

  鐵塔設(shè)計(jì)主設(shè)人施菁華介紹,2009年9月始至2011年,國家天文臺FAST項(xiàng)目研究人員和華北院設(shè)計(jì)人員共同組成現(xiàn)場踏勘組,多次到塔位現(xiàn)場進(jìn)行塔位選擇和優(yōu)化定位。

圖為依山建立的饋源支撐塔的“特色長短腿”。在球面射電天文望遠(yuǎn)鏡外側(cè)600米直徑圓周上,建造均勻布置的6座不同高度的饋源支撐塔,以及相關(guān)的塔基礎(chǔ)、附屬設(shè)施、防雷接地等。中電工程華北院供圖

  施菁華說,在項(xiàng)目推進(jìn)過程中,工作人員針對陡崖區(qū)危巖較多、洼地地下巖溶洞隙、巖石節(jié)理裂隙較發(fā)育和塊石堆積體等不良地質(zhì)條件,主要對6個(gè)饋源支撐塔周圍的地形、地貌、地層巖性和邊坡穩(wěn)定性做了現(xiàn)場調(diào)查和分析,評價(jià)立塔條件、優(yōu)化確定塔位及塔腿的定位。經(jīng)過數(shù)次現(xiàn)場考察、 數(shù)據(jù)分析,以及反復(fù)計(jì)算,在眾多方案中確定了最優(yōu)化方案。6座不同高度的饋源支撐塔均采用鋼管塔結(jié)構(gòu),最高為182.5米,依據(jù)各塔位不同地形采用了全方位長短腿和高低基礎(chǔ)主柱設(shè)計(jì),最長塔腿高度為30米,塔頂設(shè)有5米*5米設(shè)備層,實(shí)現(xiàn)塔與驅(qū)動索的接口。

  施菁華說,“依據(jù)洼地自然地形地貌特點(diǎn),設(shè)計(jì)方案有效減少了塔基面和山體巖石開方工程量,保護(hù)周圍林木植被和自然地形地貌環(huán)境,降低工程建設(shè)投資,經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著?!?/p>

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