500米口径球面射电望远镜技术难题

• 建设难题

1、500米口径球面射电望远镜全新的设计理念带来了极大的技术挑战；巨大的反射面能根据天体的目标位置实时地主动调节形状，在观测方向上需形成300米直径的瞬时抛物面；

2、30吨的馈源舱在140米的高空、206米的范围内，利用六根钢索进行高精度控制。

3、反射面和馈源舱须在公里级的尺度上实现毫米级的动态控制精度。

4、巨大工程体量、超高精度要求及特殊的工作方式，造就了FAST前所未有的技术挑战。

• 技术突破

500米口径球面射电望远镜与当下同类大口径射电望远镜相比，它的独到之处为：

1、利用地球上的优良台址贵州天然喀斯特巨型洼地作为望远镜台址。

2、自主发明主动变形反射面，在观测方向形成300米口径瞬时抛物面汇聚电磁波，在地面改正球差，实现宽带和全偏振。

3、采用光机电一体化技术，自主提出轻型索拖动馈源支撑系统和并联机器人，实现望远镜接收机的高精度指向跟踪，并将万吨平台降至几十吨 。

• 技术创新

1、索网作为当下世界上跨度最大、精度最高的索网结构，也是世界上第一个采用变位工作方式的索网体系；

2、总面积25万平方米的主动反射面系统由4450块反射面单元组成，每块反射面又由100块铆接式铝制冲孔小面板拼接而成，不但减少重量，并可使雨水渗漏，阳光透过，以保证地面植被正常生长；

3、“馈源舱支撑系统”的支撑方式。馈源舱支撑系统采用柔索支撑的方式，由支撑塔、索驱动、馈源舱、舱停靠平台这四个子系统构成主体部分，突破了传统射电望远镜馈源舱与反射面相对固定的刚体支撑模式 。

• 科技创新

1、创建了超大型射电望远镜的新系统，即主动反射面、馈源支撑等系统，实现了500米的口径反射面主动变位和馈源舱高精度定位，是射电望远镜建造技术的重大突破。

2、提出了适应山区复杂地形的圈梁支承形式，发明了索网形态分析的目标位形初应变补偿法，研究了主动变位的索网疲劳性能，实现了FAST大尺度、超高精度及主动变位等创新性结构设计。

3、研制了500兆帕超高应力幅及毫米级精度的结构钢索，发明了多种大跨度、高精度施工工法，突破了现场极其苛刻的复杂场地限制，实现了建设完成跨度极大、精度极高的望远镜主体结构。

4、发明了大尺度、高精度、高动态测量控制与安全评估技术，实现了提供反射面高精度位置信息和全天候、高精度、大尺度高采样率的馈源支撑动态测量。

5、在管理创新方面，采用了全过程工程咨询模式，开创了“十字形”交叉管理系统和“五维一体”的项目管理方式，实现了节能、绿色、环保等管理体系的有机融合，开启了大科学工程建设管理的新模式 。

500米口径球面射电望远镜科研表彰

500米口径球面射电望远镜荣誉表彰

500米口径球面射电望远镜数据成果

截至2021年5月，500米口径球面射电望远镜发现脉冲星逾370颗，并在快速射电暴等研究领域取得系列重大突破 。