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FAST照明口径分析*

2021-07-15李建玲柴晓明

天文研究与技术 2021年3期

李建玲,彭 勃,柴晓明

(1. 中国科学院国家天文台,北京 100101; 2. 中国科学院FAST重点实验室,北京 100101; 3. 中国科学院大学,北京 100049)

作为世界上最大的单口径射电望远镜,500 m口径球面射电望远镜由于巨大的反射面,观测灵敏度在所有现有的射电望远镜中居首位。反射面是望远镜的关键组成部分之一,500 m口径球面射电望远镜反射面的基准态是一个半径300 m、直径方向开口口径500 m的巨型球冠[1-2]。整个反射面依地势建造在我国贵州喀斯特洼地中。500 m口径球面射电望远镜主要的技术创新之一是应用主动反射面技术,在观测时,球面反射面内被馈源照明区域的形状通过主动控制变化为300 m口径的抛物面[3],抛物面天线将接收的来自天体的射电波汇聚到抛物面焦点处,再馈送给馈源及接收机进行后续处理。馈源照明区域的抛物面在球冠反射面内部移动,馈源支撑系统承载并驱动馈源在工作空间内运动[4],实现对不同位置天体的观测和对某一固定天体的跟踪观测等。500 m口径球面射电望远镜于2020年1月正式开放运行。主动反射面结构如图1[5]。

图1 500 m口径球面射电望远镜主动反射面结构图Fig.1 The structure diagram of the active reflector of FAST

500 m口径球面射电望远镜主动反射面系统主要由圈梁、索网、反射面单元、下拉索、促动器等组成[6],对反射面起支撑作用的索网主要由主索单元和主索节点组成,反射面单元面板与主索节点连接,铺设在索网上,每个主索节点通过一根下拉索与地面促动器相连,促动器与地锚点相连[7]。促动器是反射面变位的驱动设备,通过控制促动器活塞杆的长度,调节主索节点在索网面上的相对位置,实现索网变位,进而实现索网上反射面位形的变化。……

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