天文科普:“天眼”要做“眼保健操”嗎?
來源:新華網
發布時間:2021-02-07
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  “中國天眼”是個(ge) 大家夥(huo) ,如果把反射麵比作“視網膜”,這張膜有25萬(wan) 平方米大,“眼底”還有2200多個(ge) 液壓促動器扮演“神經元”的角色,用來精確控製“視網膜”。這麽(me) 大一隻“眼睛”,工程師如何保持它的健康狀態?

  能主動變形的反射麵,是“天眼”區別於(yu) 傳(chuan) 統射電望遠鏡的重要技術創新。怎樣“主動”變形?是靠總控室發送指令給2200多個(ge) 液壓促動器,由液壓促動器伸縮到指定位置,從(cong) 而控製4450個(ge) 反射單元調整位置。

  在“天眼”觀測運行時,人的肉眼很難看到反射麵“變形”時的微小變化,卻能聽到上千個(ge) 液壓促動器一齊低吼的聲音。液壓促動器日常工作量最大,也就成了運維工程師最“照顧”的對象。

  在“天眼”落成啟用之初,工程師要在巡檢中判定哪根促動器沒有正常工作,誰也不知道壞了幾根促動器會(hui) 不會(hui) 影響觀測效果,每天可能都在疲於(yu) 檢修。

  “總工程師薑鵬提出必須建一個(ge) 反射麵安全評估係統。”在望遠鏡調試中負責結構的工程師李輝說,按照這個(ge) 思路,團隊利用全過程仿真技術,把整個(ge) 反射麵用力學模型完全數字化,“哪根促動器壞了,哪個(ge) 節點工作不正常,都能在總控室的安全評估係統軟件中顯示”,並且模擬出對觀測的影響,一旦超出安全範圍會(hui) 自動報警。

  有了反射麵安全評估係統,工程師可以有的放矢地給它做“眼保健操”,針對“亞(ya) 健康”節點及時保養(yang) 維護。這就像我們(men) 做眼保健操時,如果哪個(ge) 穴位格外不舒服,就多按壓一下來緩解視疲勞。

  如果問題不是出在“眼底”的液壓促動器,而是在反射麵板上麵怎麽(me) 辦呢?工程師可以走上麵板去維護嗎?答案是可以,聰明的工程師不是直接站在麵板上,而是模仿“太空行走”。

  這項技術被稱為(wei) “微重力蜘蛛人”,使用一個(ge) 直徑7.6米的氦氣球將運維人員的體(ti) 重減少到反射麵板能承受的重量,甚至“零重力”,使得人員能夠到達反射麵任意地方執行巡檢和維護作業(ye) ,又不會(hui) 壓壞麵板。

  現在我們(men) 知道,“天眼”不僅(jin) 要做“眼保健操”,而且是一套設計精巧、智能化的“眼保健操”。它不是金屬堆砌的“傻大粗”,而是需要運維工程師精心嗬護的最精密的天文儀(yi) 器。

2017年5月3日,測量控製係統工程師孫純在檢查液壓促動器線纜接頭。新華社記者陶亮 攝2017年5月3日,測量控製係統工程師孫純在檢查液壓促動器線纜接頭。新華社記者陶亮 攝
2019年8月30日,“微重力蜘蛛人”在“中國天眼”反射麵板上進行首次巡檢實驗。新華社記者歐東衢 攝2019年8月30日,“微重力蜘蛛人”在“中國天眼”反射麵板上進行首次巡檢實驗。新華社記者歐東衢 攝


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