2016年9月25日,一个巨大的射电望远镜在贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县落成启用。这一500米口径球面射电望远镜(简称FAST),是由中国科学院国家天文台主导建设,是我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜,被誉为中国“天眼”。
图 1FAST全景图
我校郭正兴教授、罗斌教授在FAST工程中承担了索网工程预研工作,提供了“天眼”反射面支承结构索网施工阶段的技术支撑,参与了高性能钢索研制。在研制过程中,FAST反射面的控制精度补偿及故障预警是该望远镜面临的重大难题。国家天文台姜鹏研究员表示,非均匀温度场及促动器故障等诸多因素会影响反射面控制精度甚至结构安全。如果该问题得不到妥善解决,不仅可能影响反射面的控制精度,正常的观测时间及效率也将难以得到保障。
图 2 我校罗斌教授、沈宇洲博士与FAST反射面控制组成员合影
为解决这一难题,罗斌教授基于FAST反射面索网运行实际状况,开发了一套实时评估系统,包括预评估和实时评估两个子系统。其中,预评估子系统用于对预期的主动抛物面工作轨迹进行分析;实时评估子系统则负责实时跟踪反射面运行状况,反馈索网状态并及时提供预警信息。这套实时评估系统可实时判断反射面系统是否具备执行观测任务的能力,以及判断执行观测任务会有何种风险,必要时给出停止观测、启动维修工作的建议,为该望远镜的调试、运行及维护提供技术支持。该系统于2016年11月安装于现场并开始运行,解决了大跨度索网安装的技术难题,为项目的顺利实施提供坚实的保障。
图 3 罗斌教授开发的FAST反射面索网实时评估系统
2017年10月,中国射电望远镜FAST首次发现脉冲星,并探测到数十个优质脉冲星候选体,其中有6颗通过国际认证。FAST巨大成就的背后是无数科学家、工程师和项目人员承担的技术支撑,是无数人的心血和汗水。我实验室郭正兴教授和罗斌教授及其团队在FAST工程中提供了反射面技术支撑,确保了这一浩大工程的顺利安装,让母校感到由衷的骄傲和自豪!
(沈宇洲)