中国天眼,在喀斯特地貌上支起的"大锅"稳吗?

2021年01月21日 09:09 南方都市报

喀斯特地貌,多溶洞、天坑、峰丛,容易被流水侵蚀而形成峻峭多变的景象。“中国天眼”就落户在贵州平塘县一个名叫大窝凼的喀斯特洼坑里。在这样的地方支起一口世界上最大的金属“大锅”,稳吗?

从航拍照片看峰丛之中的“天眼”,没觉得这口“大锅”有多大。但真把它装满水的话,全世界每人可以分到4瓶500毫升的水。

“中国天眼”全称是500米口径球面射电望远镜,口径就是它主动反射面的直径。

它的圈梁、索网和支撑馈源舱的6座高塔就用掉1万多吨钢材。反射面总面积为25万平方米,相当于30个标准足球场那么大。尽管反射面板才1毫米厚,也用掉2000多吨铝合金。

2016年9月24日,从侧面看群山之中的“中国天眼”。新华社记者 欧东衢 摄

到了雨季,“大锅”里积了水不会被压垮吗?

不会。“大锅”跟人一样有“汗毛孔”。为了让它雨天能畅快呼吸,工程师给它钻出数千万个小孔。

水全部积到“大锅”底下,不会破坏圈梁和索网吗?

不会。因为在喀斯特山区,水像漏斗一样渗得快。如果是人工挖的坑,一下雨就变成水库了,可喀斯特洼坑的岩石透水性好。

图为拍摄于2009年5月的大窝凼原址。(中科院国家天文台供图)

一般人不知道,大窝凼下面50多米深的地方,有贵州最大的地下河——大小井岩溶地下暗河,雨水基本从暗河流走。为了防止极端暴雨时地下河水位上涨,工程技术人员又沿洼地底部开凿泄洪隧洞,从根本上消除了洪涝风险。

“利用天然的喀斯特洼坑作为台址”,恰恰是“中国天眼”工程建设的三大技术创新之一。

射电望远镜稳不稳,还有一个重点在于“眼珠”——馈源平台要稳。

美国阿雷西博望远镜的馈源平台重达1000吨,经年累月风吹日晒,支撑的钢索没扛住老化,2020年12月发生断裂,导致平台垮塌。

而“中国天眼”采取轻型索支撑馈源平台方桉,把馈源舱减重到30吨,通过并联机器人二级调整,在降低建造成本、提高安全性的同时,实现毫米级高精度定位。

图为“中国天眼”馈源舱。2020年1月11日,专家学者对“中国天眼”进行考察(检修期间拍摄)。新华社记者 刘续 摄

轻型、柔性、并联馈源支撑系统,也是“天眼”三大技术创新之一。这些技术创新,确保了望远镜在观测运动中稳如泰山。

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