
【红领巾广播】学生科普知识讲座稿“天眼”
大家好,很高兴能在科普小讲堂跟大家见面了。我今天跟大家分享的主题是我国科研重器----“天眼”。
我国于2016年9月25日在贵州省平塘县建成启用500米口径球面射电望远镜简称FAST,或者称其为“天眼”,至今已投入使用四年多,截止目前,它已发现了300多颗脉冲星,据说未来5年这一数字有望达到1000颗,甚至有望帮助人类发现银河系外的第一颗脉冲星。今年国家正式宣布从四月一号对世界开放。今天我要为大家介绍天眼的“眼珠”是如何转动观察天体的。
听到这里,大家可能会奇怪,射电望远镜怎么会有眼睛呢?就算把500米口径球面射电望远镜的那口大锅称之为天眼,那它的眼球又怎么会转动呢?别急,让我一一解决你们的疑惑。
把射电望远镜比喻成“眼睛”这个说法比较容易理解,而人眼与射电望眼镜的不同就在于,人是睁着眼睛看,而射电望远镜是闭着眼睛感应。
我们“睁着眼睛看”只能看到发光或者放光物体本身,我们之所以能看到,就是因为那个东西发出了可见光或者就是发光物体本身,只不过“可见光”的波谱太窄了,只能被夹在红外线和
紫外线的缝隙里。而“闭着眼睛感应”则就不同了,它不仅能“看见”可见光,它还能“看见”红外线和紫外线!说白了,就是把外太空发射的无线电信号捕获记录下来,按照特定的方式处理,显现出清晰的图像。这样,我们就能借助射电望远镜“走进”“放大”了看遥远的天体。
我国的“天眼”是由反射面、馈源舱、索网、支撑塔、液压促动器、圈梁......等构成。
反射面:面积约为25万平方千米,相当于30个标准足球场大小,由4450块反射面单元拼成;每个反射面单元又由100块不同种类的冲孔反射面板组成,这些反射面板长10.4----12.4米。反射面单元类型共484种,反射面板种类3388种,总重量约2400吨。反射面板架设在柔性索网上。
馈源舱 :最大直径13米,其中馈源舱框架约20吨,AB转向轴机构约5吨。Stewart平台重4.5吨,馈源舱接收机前端约三吨,馈源舱由六根悬索架在六根支撑塔上。馈源舱类似于人眼的瞳孔。
索网:索网架设在圈梁上,它由6670根主索,2225个节点盘,2225根下拉索组成,累计重量1570吨左右。
液压促动器:液压促动器共有2225个,长度有1.78米和1.38米两种规格的,依附在2225根下拉索上,对应2225个主索节点,它的作用类似与人的眼肌。
反射面就类似于人的眼球,这个“眼球”直径500米,反射面板是它的视网膜,在天眼的操作系统的指令下,索网和液压促动器共同工作,使局部反射面板瞬时形成灵活的300米口径的“眼珠”,索驱动系统是保障“瞳孔”精准灵活转动,用来汇集搜集来自于宇宙的无线电信号。
或者说反射面形成天眼的眼窝,环绕圈梁是她的眼眶,索网和下拉索、液压促动器是它的眼肌,随时变形成瞬时300米抛物面是它的眼珠,馈源舱则是眼珠里蹦出的瞳孔。这是我对“天眼”最直观,最形象的的认识和表达。但是,“天眼”的复杂结构和特异功能,对普通人,堪比能使人心。2016年9月25日,“天眼”正式落成启用。自此以后,无论风和日丽,还是凄风厉雨,它都讲不分昼夜地睁着眼,如一位伺机出动的猎手,始终保持着最后一刻的凝神屏气,寻找需要的猎物,而在某个时刻,这颗眼珠忽然眨了一下,竟然盯住了一只来自137亿光年宇宙边缘的珍惜宝贝,人类因之对它可能破译的信息充满了期待。
今天的科普小讲堂到此结束,谢谢大家。
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