“天眼”工程里的中国创造

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新华社北京9月25日电 题：“天眼”工程里的中国缔造

新华社记者

被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电千里镜，是具备我国自立常识产权、最活络的射电千里镜。它的完工启用，对我国在科学前沿实现重大原创冲破、加速立异驱动成长具备首要意义。

上世纪90年月，科学家们指望，在电波情况完全被粉碎以前，真正看一眼初始的宇宙，弄清宇宙布局的构成演变，鞭策相干科学钻研的冲破，只有大射电千里镜才能帮忙人类实现这一空想。

在这一布景下，中国天文学家1994年提出操纵贵州的喀斯特凹地制作大射电千里镜，形成为了中国“天眼”的最初假想。

从预钻研到建成用时22年，我国老中青三代科技事情者降服了关头技能无先例可循、关头质料急需攻关、焦点技能遭受封闭等坚苦，在射电千里镜口径、活络度、辨别率、巡星速率等关头指标上周全超出国际先辈程度。

“20多年前的国度气力和工业技能很难支持这么大的千里镜项目。今天咱们不但做到世界第一大口径，独创自动反射面技能，还鞭策了天线制造、微波电子、并联呆板人、大跨度布局等相干技能的成长。”从预钻研就起头介入这一工程的500米口径球面射电千里镜工程副司理彭勃说。

2010年8月，在“天眼”工程动工前夜，团队接到哈尔滨工业大学传来动静，前期做的所有索网实行全都失败了。“海内顶级的利用于斜拉桥上的钢索，尺度强度是200兆帕、抗200万次曲折，用在‘天眼’实行上都断了。”馈源支持体系总工程师孙才红说，按设计请求，‘天眼’必要强度为500兆帕、抗200万次曲折的钢索，这象征着把质料工艺提高到国标的2.5倍。

那时卖力索网委靡问题的是刚到天文台事情不久的博士生姜鹏，他立下“军令状”，颠末一年半的艰辛技能攻关，完成为了索网变位计谋优化及委靡机能评估事情，低落了索网的变位应力幅，与柳州欧维姆机器股分有限公司互助研制，最毕生产出知足请求的钢索。

美国阿雷西博千里镜的馈源平台重达1000吨，几近即是用固定轨道把平台架设在半空，如许的设计有益于馈源的定位，却缩小了观测角度。

国度天文台副台长郑晓年说，中国“天眼”采纳了轻型索支持馈源平台方案，把馈源舱减重到30吨，笼盖天顶角是美国千里镜的两倍，并经由过程并联呆板人二级调解，终极在低落制作本钱的同时，实现毫米级高精度定位。

但可变形的反射面和可牵引活动的馈源舱又带来新问题，“天眼”旌旗灯号传输用的光缆要能在5年内抗6.6万次拉伸、旌旗灯号衰减小于0.1dB，而国度尺度仅为1000次、0.2dB，国皮毛关技能被封闭。

馈源支持体系副总工程师潘岑岭说，介入研制光缆的是狼烟通讯科技股分有限公司和北京邮电大学林中传授团队。那时狼烟通讯的出产线全数饱和，一条出产线天天产能40公里，每次为出产200米的实验光缆，往返调解配方工艺要迟误两天。光缆实验一次周期长达数月，林中传授不但为设计供给大量技能钻研，为确保实验周期不间断，大年节夜还对峙去实行室记实实验数据。

“颠末屡次实验，耗费4年时候，终极用在‘天眼’上的动光缆可承受频频曲折、卷绕和改变等机器机能和卑劣天然情况磨练，知足了设计需求，但项目预算的研制经费只有300万元。”500米口径球面射电千里镜工程总工艺师王启明说，另有不少参建企业和科研单元，都起首从社会责任动身支撑大科学工程，把经济效益放在其次。

“天眼”工程是一套繁杂的体系工程，除反射面、馈源舱和接管机等焦点体系，还包含繁芜的综合布线工程和数据处置体系。“高活络度”、“更多来自宇宙的讯息”也象征着海量数据存储和繁杂的计较请求。

中国“天眼”作为射电天文学界的首要冲破，其对数据存储与计较的必要一样也是“天文级”的。短时间内“天眼”的计较机能需求最少需到达每秒200万亿次以上，存储容量需求到达10PB以上。而跟着时候推移和科学使命的深刻，其对计较机能和存储容量的需求将爆炸式增加。

由曙光公司打造的超算中间的接入，就像是给“天眼”毗连上了计较“大脑”，将其探测到的未知信息处置成人类可解读的内容。

据曙光公司总裁历军流露，超算体系全数建成后，将以更高效能的数据存储、分发、计较和阐发全力支持“天眼”高活络度、高机能的天文观测。

中科院国度天文台台长严俊说，中国“天眼”的研制和扶植，表现了我国自立立异能力，由最初不到5人的钻研小组成长到上百人的团队，工程扶植凝结了海内100多家单元的气力，实现了我国大科学工程由跟踪仿照到集成立异的超过，将为我国射电天文多个钻研范畴和天然科学相干范畴供给重大发明的机遇。（记者齐健、王丽、骆飞、白国龙）