500米口径球面射电望远镜(FAST)主要应用目标概述

500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope, FAST)已完成建设,调试与试运行以来发现超过100颗新脉冲星,于2020年1月通过国家验收。作为世界最大和最灵敏的单口径射电望远镜,FAST为众多科学发现提供了前所未有的机遇。在国家重大需求方面,FAST具有重要的应用价值。本文对FAST的主要应用目标进行了研讨,包括在深空探测方面,FAST将把我国空间测控能力提升至太阳系外缘;在脉冲星自主导航方面,FAST将大幅提升脉冲星脉冲到达时间的测量精度,建成国际领先的高精度脉冲星计时阵,进行空间飞行器的自主导航;FAST作为非相干散射雷达的接收系统,将提供高分辨率和高效率的地面观测;利用FAST进行高分辨率微波巡视,可以识别微弱的空间信号,为搜寻地外理性生命和国家安全服务。随着FAST的正式运行,它将在推动应用课题研究方面发挥重大作用。

大射电望远镜FAST馈源支撑两级调整机构联调机理分析

从运动学的角度分析了大射电望远镜 FAST馈源支撑系统两级调整机构的联调机理 ,并运用空间矢量工具推导了运动学控制的数学模型 .此外 ,还给出了精调控制方案、Stewart精调机构的控制策略、硬件结构和软件流程 ,并对总体控制系统做了说明 .联调机理分析对实现 FAST馈源支撑系统联调方面做了一次有益的探索 ,有助于FAST研究工作的进展 .

大射电望远镜FAST整体变形索网反射面仿真研究

针对大射电望远镜FAST的整体变形索网反射面方案的可行性问题,研制开发了一套专门的有限元计算软件,并提出了一个索网反射面拟合旋转抛物面的反馈控制算法。利用有限元计算软件,在索网反射面力学模型上,对反馈控制算法进行仿真实验,以论证该方案的可行性。采用有限元方法对索网进行力学建模和计算,推导了一种适于大范围空间运动的四节点索单元,利用动力松弛法进行三维索结构找形计算。

FAST与近代大型射电望远镜介绍

主要介绍射电望远镜的起源 ,当代射电望远镜的理论及建造技术如主反射面和馈源支撑技术的发展 ,以及在不同领域的应用情况 。

“中国天眼”:世界最大的单口径射电望远镜FAST

“中国天眼”,坐落于贵州省平塘县克度镇大窝凶,从构想到2016年9月落成,走过了 23年的漫长岁月。"中国天眼”面积达25万平方米,相当于30个标准足球场。它可以接收137亿光年的无限电波信号,可以聆听来自太空、甚至宇宙边缘的声音。“中国天眼”的建成,使我国具有国际先进水平的天文观测与研究平台,为我国开展"暗物质”和“暗能量”本质、宇宙起源等研究活动提供了重要支持。

光纤光栅传感器在500m口径球面射电望远镜工程索网施工阶段的应用

500m口径球面射电望远镜(FAST)的主动反射面系统由圈梁、反射面单元、主索网及下拉索、促动器和地锚等组成,工程索网施工阶段会对支撑索网结构的圈梁及格构柱结构产生复杂多变的应力影响。为实现对圈梁及格构柱结构精准的应力监测,将光纤光栅传感器应用于圈梁及格构柱结构的索网施工过程监测中。介绍了传感器原理、测点布设、数据采集及数据分析方法。根据FAST索网施工过程监测的特点,基于3σ准则提出了一种新的异常数据处理方法,并利用该方法进行异常数据的分析与剔除。对实测数据进行分析,结果表明,在索网施工过程中圈梁测点的应力始终小于安全值201.5MPa,格构柱测点的应力也一直处于安全范围内,且随着索网施工的进行,其应力变化具有一定的规律性。该光纤光栅传感器监测方法在FAST索网施工阶段得到了良好的应用。

天眼：世界最大单口径射电望远镜

人们把FAST形象比喻为“天眼”,这座世界最大单口径射电望远镜的目标是巡视宇宙中的中性氢和观测脉冲星以及地外文明.简而言之,这只“观天巨眼”在未来可以使我们对宇宙产生全新的理解,把宇宙看得更通透.

500 m口径球面射电望远镜电液促动器系统空化影响的数值研究

针对FAST电液促动器可靠性增长试验过程中出现的振动和噪声问题,采用计算流体力学(CFD)的Mixture多相流模型等,建立FAST电液促动器液压系统油源内部流场和吸油管路模型,依据试验数据验证了模型的正确性,并对油源内的压力脉动、空化现象进行仿真试验。结果表明:系统的吸入压力低于130 kPa时,扩大吸油管路直径可显著减少系统空化;油源转速低于3500 r/min时,转速变化对系统空化现象的影响较小,转速高于3500 r/min时,系统内的空化现象随着转速的增大而加剧;在转速和工作压力不变的条件下,随着吸入压力的增大,系统油源内部流场空化现象减弱,系统压力脉动减小。对扩大吸油管路直径后的FAST电液促动器进行试验,未出现振动现象,且噪声等级降至60 dB以下。研究成果为合理判断系统内空化产生的原因和提高FAST促动器的可靠性打下了理论基础。

谁发明了射电望远镜

2016年,FAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope)在我国贵州省平塘县大窝凼(ddng)建成。它由我国天文学家南仁东先生于1994年提出构想,由中国科学院国家天文台主导建设,是现在世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜。射电望远镜是什么?它最早是由谁发明的,经历了怎样的发展过程?我国的FAST有何特别,凭什么被称为射电望远镜中的传奇?建造它遭遇了哪些困难?它发现了什么新东西?

大射电望远镜FAST的控制与GPS动态检测

本文讨论了大型球面射电望远镜舱体系统的分布式控制方案及其实现形式 ,提出了悬索长度的 P- PID双模控制策略 ;运用稳定边界整定法与单形替换优化法相结合得到了位置环 PID参数的整定结果 ;依据 GPS载波相位差分精密动态定位原理 ,分析了馈源舱位姿 GPS动态检测系统的组成 ,并给出了在动态检测时需要使用的馈源舱位姿转换矩阵和求解方程 ,与 GPS动态定位系统相结合就可以完成对馈源舱位姿的跟踪检测 。

500米口径球面射电望远镜工程

500米口径球面射电望远镜工程是"十一五"国家重大科技基础设施建设项目,建成后将是世界上最大的单口径射电望远镜。望远镜坐落于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇金科村大窝凼洼地,利用天然喀斯特洼地作为望远镜台址以实现大天区面积、高精度的天文观测。

超级"大锅":FAST射电望远镜

2016年9月25日,一口名为FAST的超级“大锅”,在历经22年的漫长时光后,终于克服资金和技术上的重重困难,在贵州平塘的喀斯特洼坑里安家落户--这无疑是该年度天文学界的一桩大事。FAST被誉为“中国天眼”,它的建成将为中国探月工程和进一步探测深空提供技术支持,并将在未来二三十年内保持世界领先水平。

中国架设全球最大单口径射电望远镜

全球最大单口径射电望远镜“FAST”工程，2008年12月26日在中国贵州省平塘县正式启动．

世界最大单口径射电望远镜进入建设实施阶段

世界最大单口径射电望远镜“FAsT”工程已在贵州省平塘县进入建设实施阶段。“FAST”是500m口径球面射电望远镜的英文缩写。2008年12月26日，“FAST”在贵州省平塘县一片名为“大窝凼”的喀斯特洼地奠基。工程项目概算6．67亿元人民币，建设周期5年半，预计在2014年开光观测。“FAST”项目首席科学家兼总工程师、中科院国家天文台研究员南仁东说．“FAST”项目目前已进入建设实施阶段．台址工程评勘队伍已于本月15日进场，

中英计划合建FAST射电望远镜

9月23日，在首届中英有关望远镜技术和天文学的研讨会上，双方进一步讨论了计划开展建造世界上最大单口径射电望远镜FAST的合作事项。

世界最大单口径射电望远镜景区对外试运营

世界最大单口径射电望远镜FAST于9月25日正式启用，望远镜所在景区将于26日对外试运营。景区包含FAST观景台、天文体验馆和文化园等，实行实名游览制。

大射电望远镜馈源系统50m模型外界激励响应的检测及分析

大射电望远镜(FAST)馈源索支撑系统由于自身索系结构的柔韧性,风载、冰雹等外界激励使得馈源平台有着不同频率响应和位移响应。外界激励对馈源系统的位移响应及频率响应的抑止是最终实现馈源平台在500 m尺度实现4 mm控制精度的关键。馈源系统对外界激励的位移和频率响应特性的理论分析和模型改正,需要通过模型实验进行验证,目前振动检测主要采用加速度计对振动的幅频进行测量,由于加速度计观测量是相对于加速度计本体坐标系下测量的,无法实现统一坐标系下的运动学分析,本文针对这一问题,采用测量机器人测量技术对50 m尺度模型馈源外界激励响应进行检测,可获得统一坐标系下的振动位移,实现运动学分析。实验中,实测数据的分析获得的馈源系统对外界激励的频谱响应特性与加速计检测结果一致,验证了该方法的正确性和有效性。

再造5个天眼!武向平院士:我国将另外建5个500米口径射电望远镜

位于贵州的500米口径射电望远镜FAST被喻为"天眼",未来我国将再造5个,组成阵列。10月31日,在世界顶尖科学家少年英才交流对话会上,中国科学院院士武向平表示,我国将推进启动建设另外5台500米口径射电望远镜,与FAST组成一个巨大阵列。目前FAST是全世界最大单口径望远镜,有非常强的聚光能力,灵敏度是全世界第一。

采用MVFSA算法的射电望远镜曲面优化研究

依据FAST射电望远镜主动反射面相关结构和工作原理,针对射电望远镜面对不同方向天体观察时主动反射面需要调整的问题,采用改进的非常快速模拟退火算法对射电望远镜曲面进行优化。以主动反射面单元面板的结点及其下拉索促动器为研究对象,采用面形精度来反映反射面瞬时拟合程度。利用机理建模方式确定工作面范围和理想抛物面方程;在满足约束条件的情况下,建立以工作面与理想抛物面拟合程度最高为目标的优化模型。为提高算法效率和拟合质量,求解采用改进的非常快速模拟退火算法,并与其他算法求解的结果进行比较分析。Matlab仿真与求解结果表明:改进的非常快速模拟退火算法较普通算法收敛速度更快,拟合结果更优。

大射电望远镜面板开合机构传动装置的设计

为500 m口径球面射电望远镜(FAST)的中心反射面单元开合机构设计了一种特殊传动装置,可以将旋转运动转换为旋转与平移同时进行的复合运动。该装置可使开合机构打开和闭合FAST中心正五边形空间,使馈源舱可在中心反射面下方的停靠平台上降落和升起。对装置进行了自由度分析,针对采用右旋丝杠时导槽右旋和左旋两种方案,分别建立装置的三维模型,进行理论分析和动力学仿真及定性和定量的对比。理论分析和仿真结果一致表明:左旋方案中滑块和导槽之间力和力矩较小,选用此方案可减小电机输出转矩,增加机构使用寿命。