500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡主動反射面整網(wǎng)變形控制

500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡主動反射面整網(wǎng)變形控制一、本文概述隨著現(xiàn)代天文學(xué)的發(fā)展，大型射電望遠(yuǎn)鏡在探索宇宙深處、揭示宇宙奧秘方面發(fā)揮著越來越重要的作用。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）作為世界上最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡，其主動反射面的整網(wǎng)變形控制技術(shù)是確保觀測精度和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。本文旨在深入探討FAST主動反射面整網(wǎng)變形控制的相關(guān)技術(shù)原理、實(shí)施方案及其在實(shí)際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)與解決方案，以期為我國及全球射電望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的發(fā)展提供借鑒和參考。文章首先介紹了FAST項(xiàng)目的背景和重要性，闡述了主動反射面整網(wǎng)變形控制技術(shù)的必要性。接著，文章詳細(xì)分析了主動反射面整網(wǎng)變形控制技術(shù)的基本原理，包括主動反射面的構(gòu)成、變形機(jī)制以及如何通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對反射面的精確調(diào)整。在此基礎(chǔ)上，文章還探討了整網(wǎng)變形控制技術(shù)的實(shí)施方案，包括控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、傳感器布置、數(shù)據(jù)處理算法等方面。文章還重點(diǎn)關(guān)注了主動反射面整網(wǎng)變形控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中遇到的挑戰(zhàn)和解決方案。例如，如何在復(fù)雜的氣候條件和地理環(huán)境下保持反射面的穩(wěn)定性和精度，如何有效應(yīng)對各種干擾因素等。通過對這些問題的深入分析和探討，文章旨在為FAST項(xiàng)目的順利實(shí)施提供技術(shù)支持和保障。文章總結(jié)了主動反射面整網(wǎng)變形控制技術(shù)在FAST項(xiàng)目中的應(yīng)用成果和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，展望了未來射電望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的發(fā)展趨勢和可能的研究方向。本文旨在為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員和工程師提供有益的參考和啟示，推動射電望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展。二、FAST主動反射面系統(tǒng)概述500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）的主動反射面系統(tǒng)是其核心技術(shù)之一，它賦予了FAST無與倫比的觀測能力。主動反射面系統(tǒng)由數(shù)千塊三角形鋁板組成，這些鋁板如同一個(gè)個(gè)微小的鏡面，共同構(gòu)成了一個(gè)巨大的、可變形的球面。這一設(shè)計(jì)使得FAST能夠根據(jù)需要調(diào)整反射面的形狀，從而實(shí)現(xiàn)對不同方向和距離的射電源的高效聚焦。主動反射面系統(tǒng)的核心在于其精確的變形控制。通過一套復(fù)雜的機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，每塊鋁板都可以實(shí)現(xiàn)微米級的精確移動，以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)反射面形狀的精確調(diào)整。這種調(diào)整不僅可以在觀測過程中實(shí)時(shí)進(jìn)行，以適應(yīng)不同射電源的位置變化，還可以在觀測前進(jìn)行預(yù)先的優(yōu)化計(jì)算，以達(dá)到最佳的觀測效果。為了實(shí)現(xiàn)這種精確的變形控制，F(xiàn)AST的主動反射面系統(tǒng)采用了多種先進(jìn)技術(shù)。其中包括高精度測量技術(shù)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測每塊鋁板的位置和姿態(tài)；高速通信技術(shù)，用于將控制指令迅速傳遞給每一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；以及先進(jìn)的控制算法，用于根據(jù)觀測需求計(jì)算并優(yōu)化反射面的形狀。FAST的主動反射面系統(tǒng)是其卓越觀測性能的關(guān)鍵所在。通過精確的變形控制，它能夠在廣闊的宇宙中捕捉到微弱的射電信號，為我們揭示宇宙的奧秘提供了強(qiáng)大的工具。三、整網(wǎng)變形控制技術(shù)研究整網(wǎng)變形控制是500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）關(guān)鍵技術(shù)之一，對于保證望遠(yuǎn)鏡的觀測精度和性能至關(guān)重要。在這一部分，我們將詳細(xì)介紹整網(wǎng)變形控制技術(shù)的研究內(nèi)容和方法。整網(wǎng)變形控制技術(shù)的核心在于實(shí)現(xiàn)對主動反射面的高精度調(diào)整。FAST的主動反射面由數(shù)千塊三角形鋁板組成，需要在觀測過程中實(shí)時(shí)調(diào)整形狀以適應(yīng)不同的天體位置和觀測需求。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們開發(fā)了一套先進(jìn)的控制系統(tǒng)，通過對每個(gè)鋁板的位置和姿態(tài)進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)反射面的變形調(diào)整。在整網(wǎng)變形控制技術(shù)研究中，我們采用了多種技術(shù)手段和方法。一方面，我們利用先進(jìn)的測量設(shè)備和技術(shù)，對反射面的形狀和變形進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和測量。這些數(shù)據(jù)為控制系統(tǒng)提供了重要的反饋信息，幫助我們了解反射面的實(shí)際狀態(tài)并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。另一方面，我們還采用了先進(jìn)的數(shù)值模擬和優(yōu)化方法，對反射面的變形過程進(jìn)行模擬和預(yù)測。這些模擬結(jié)果不僅可以幫助我們更好地理解反射面的變形行為，還可以為控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供重要的參考。在整網(wǎng)變形控制技術(shù)研究過程中，我們還特別注重了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。由于FAST需要長時(shí)間連續(xù)工作，因此控制系統(tǒng)必須具備高度的穩(wěn)定性和可靠性，以確保望遠(yuǎn)鏡能夠持續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行觀測。為此，我們采用了多種冗余設(shè)計(jì)和故障處理機(jī)制，確保控制系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)能夠迅速恢復(fù)并繼續(xù)工作。整網(wǎng)變形控制技術(shù)是FAST望遠(yuǎn)鏡關(guān)鍵技術(shù)之一，對于保證望遠(yuǎn)鏡的觀測精度和性能具有重要意義。通過采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)、測量設(shè)備和技術(shù)手段，以及注重控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，我們成功地實(shí)現(xiàn)了對主動反射面的高精度調(diào)整和控制，為FAST望遠(yuǎn)鏡的觀測任務(wù)提供了有力保障。四、整網(wǎng)變形控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）作為世界上最大單口徑的射電望遠(yuǎn)鏡，其主動反射面的整網(wǎng)變形控制是實(shí)現(xiàn)高精度觀測的關(guān)鍵。整網(wǎng)變形控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，直接關(guān)系到望遠(yuǎn)鏡指向精度、成像質(zhì)量以及觀測效率。整網(wǎng)變形控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循了高精度、高可靠性、高穩(wěn)定性和高實(shí)時(shí)性的原則。系統(tǒng)采用分布式架構(gòu)，由中央控制系統(tǒng)和多個(gè)局部控制系統(tǒng)組成。中央控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)整體策略的制定和全局狀態(tài)的監(jiān)控，而局部控制系統(tǒng)則負(fù)責(zé)執(zhí)行具體的變形動作和反饋局部狀態(tài)信息。在硬件選擇上，系統(tǒng)采用了高性能的計(jì)算機(jī)、高精度傳感器和驅(qū)動器，以確保變形控制的精確性和快速性。同時(shí)，為了應(yīng)對復(fù)雜多變的觀測環(huán)境，系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了自適應(yīng)控制算法，能夠根據(jù)環(huán)境變化實(shí)時(shí)調(diào)整控制策略。軟件實(shí)現(xiàn)方面，整網(wǎng)變形控制系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計(jì)，各個(gè)功能模塊相互獨(dú)立又協(xié)同工作。主要模塊包括數(shù)據(jù)采集模塊、控制算法模塊、通信模塊和狀態(tài)監(jiān)控模塊。數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)收集各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，包括反射面各點(diǎn)的位置、速度等信息?？刂扑惴K根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)計(jì)算出需要的變形量，并生成相應(yīng)的控制指令。通信模塊負(fù)責(zé)將控制指令發(fā)送給各個(gè)驅(qū)動器，并接收驅(qū)動器的狀態(tài)反饋。狀態(tài)監(jiān)控模塊則對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)完成后，進(jìn)行了嚴(yán)格的系統(tǒng)測試和優(yōu)化。測試包括單元測試、集成測試和系統(tǒng)測試三個(gè)階段，以確保各個(gè)模塊的功能正確和系統(tǒng)的整體性能穩(wěn)定。在優(yōu)化方面，主要針對控制算法的精度和實(shí)時(shí)性進(jìn)行了優(yōu)化。通過改進(jìn)算法模型、優(yōu)化計(jì)算過程和使用高性能計(jì)算資源等方式，提高了控制算法的計(jì)算速度和精度，從而提高了整網(wǎng)變形控制的性能。整網(wǎng)變形控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是FAST望遠(yuǎn)鏡建設(shè)的重要組成部分。通過合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件實(shí)現(xiàn)以及系統(tǒng)測試和優(yōu)化，我們成功構(gòu)建了一個(gè)高精度、高可靠性、高穩(wěn)定性和高實(shí)時(shí)性的整網(wǎng)變形控制系統(tǒng)，為FAST望遠(yuǎn)鏡的高精度觀測提供了有力保障。未來，我們將繼續(xù)完善和優(yōu)化系統(tǒng)，以應(yīng)對更多復(fù)雜多變的觀測需求。五、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與性能分析為了驗(yàn)證500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡主動反射面整網(wǎng)變形控制技術(shù)的有效性和性能，我們進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這些實(shí)驗(yàn)包括靜態(tài)負(fù)載測試、動態(tài)模擬觀測和長期穩(wěn)定性測試。在靜態(tài)負(fù)載測試中，我們在反射面上施加了不同大小和分布的負(fù)載，以模擬實(shí)際觀測中可能遇到的各種情況。通過測量反射面在不同負(fù)載下的變形情況，我們發(fā)現(xiàn)主動反射面整網(wǎng)變形控制系統(tǒng)能夠有效地減小變形量，并保持反射面的精度在要求的范圍內(nèi)。動態(tài)模擬觀測實(shí)驗(yàn)則模擬了望遠(yuǎn)鏡在實(shí)際觀測過程中的動態(tài)變化。我們模擬了天體在天空中的運(yùn)動軌跡，并實(shí)時(shí)調(diào)整反射面的形狀以跟蹤天體。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，主動反射面整網(wǎng)變形控制系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)并準(zhǔn)確跟蹤天體，保證了觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。為了測試系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性，我們還進(jìn)行了長期穩(wěn)定性測試。在連續(xù)數(shù)月的測試中，我們監(jiān)測了反射面的變形情況，并記錄了系統(tǒng)的工作狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，主動反射面整網(wǎng)變形控制系統(tǒng)在長時(shí)間運(yùn)行下仍然保持穩(wěn)定，且沒有明顯的性能下降。通過一系列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，我們證明了500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡主動反射面整網(wǎng)變形控制技術(shù)的有效性和性能。該系統(tǒng)能夠有效地減小反射面的變形量，提高觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，并具有良好的長期穩(wěn)定性。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果為我們進(jìn)一步推廣和應(yīng)用該技術(shù)提供了有力支持。六、結(jié)論與展望《500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡主動反射面整網(wǎng)變形控制》文章的“結(jié)論與展望”段落可以如此撰寫：本文通過對500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡主動反射面整網(wǎng)變形控制技術(shù)的深入研究，系統(tǒng)地闡述了變形控制的基本原理、技術(shù)實(shí)現(xiàn)以及實(shí)際應(yīng)用效果。研究結(jié)果表明，主動反射面整網(wǎng)變形控制技術(shù)能夠有效提高望遠(yuǎn)鏡的觀測精度和穩(wěn)定性，為射電天文研究提供了更為可靠的技術(shù)支持。本文詳細(xì)分析了主動反射面整網(wǎng)變形控制的關(guān)鍵技術(shù)，包括傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集與處理、變形分析與控制算法等。通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證實(shí)了這些技術(shù)的可行性和有效性。在實(shí)際應(yīng)用中，這些技術(shù)為望遠(yuǎn)鏡的主動反射面提供了精確的變形控制，顯著提高了望遠(yuǎn)鏡的觀測性能。本文研究了主動反射面整網(wǎng)變形控制在不同觀測條件下的應(yīng)用效果。結(jié)果表明，在各種復(fù)雜天氣條件和觀測環(huán)境下，該技術(shù)均能夠保持較高的穩(wěn)定性和可靠性，為射電天文研究提供了有力的支持。展望未來，主動反射面整網(wǎng)變形控制技術(shù)仍有很大的發(fā)展空間。一方面，隨著傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和控制算法的不斷進(jìn)步，我們可以進(jìn)一步優(yōu)化和完善整網(wǎng)變形控制系統(tǒng)，提高望遠(yuǎn)鏡的觀測精度和穩(wěn)定性。另一方面，該技術(shù)還可以應(yīng)用于其他大型天文觀測設(shè)備中，如光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、紅外望遠(yuǎn)鏡等，為天文學(xué)的發(fā)展提供更為廣闊的應(yīng)用前景。主動反射面整網(wǎng)變形控制技術(shù)是500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡的關(guān)鍵技術(shù)之一，對于提高望遠(yuǎn)鏡的觀測性能和穩(wěn)定性具有重要意義。未來，我們將繼續(xù)深入研究該技術(shù)，為天文學(xué)的發(fā)展貢獻(xiàn)更多的力量。參考資料：中國天眼500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，是世界上最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，是中國自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新的重大成果，是中國天文學(xué)領(lǐng)域的重要里程碑。中國天眼500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡位于貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮(zhèn)，由貴州射電天文臺和國內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)共同建設(shè)。該望遠(yuǎn)鏡于2011年開工建設(shè)，經(jīng)過多年的建設(shè)和調(diào)試，于2016年正式投入使用。中國天眼500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡的主要任務(wù)是研究天體物理學(xué)中的各種現(xiàn)象，包括星系、行星、恒星、脈沖星、類星體等等。該望遠(yuǎn)鏡可以觀測到遠(yuǎn)離地球數(shù)百萬光年的天體，為研究宇宙的起源、演化、結(jié)構(gòu)和未來提供重要信息。中國天眼500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡的建成，是中國天文學(xué)領(lǐng)域的重要里程碑。它不僅標(biāo)志著中國天文學(xué)研究水平的提高，也為中國科技事業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。它也為世界天文學(xué)界提供了重要的觀測和研究資源，為推動全球天文學(xué)的發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。中國天眼500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡是中國科技事業(yè)的重要成果，為推動全球天文學(xué)的發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（Five-hundred-meterApertureSphericalradioTelescope，F(xiàn)AST），位于中國貴州省黔南布依族苗族自治州境內(nèi)，是中國國家“十一五”重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡于2011年3月25日動工興建；于2016年9月25日進(jìn)行落成啟動儀式，該科技基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)入試運(yùn)行、試調(diào)試工作；于2020年1月11日通過中國國家驗(yàn)收工作，正式開放運(yùn)行。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡開創(chuàng)了建造巨型望遠(yuǎn)鏡的新模式，建設(shè)了反射面相當(dāng)于30個(gè)足球場的射電望遠(yuǎn)鏡，靈敏度達(dá)到世界第二大望遠(yuǎn)鏡的5倍以上，大幅拓展人類的視野，用于探索宇宙起源和演化。1993年8月26日，在國際無線電聯(lián)大會上，包括中國在內(nèi)的10國天文學(xué)家提出建造巨型望遠(yuǎn)鏡的計(jì)劃，渴望在電波環(huán)境徹底毀壞前回溯原初宇宙，解答天文學(xué)中的眾多難題。在這一科學(xué)源動力驅(qū)使下，通過不斷探索，中國天文學(xué)家提出了在貴州喀斯特洼地中建造500米口徑球面射電天文望遠(yuǎn)鏡的建議和工程方案。2005年9月23日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡召開FAST項(xiàng)目建議書專家評審會，項(xiàng)目通過評審工作；11月4日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡啟動立項(xiàng)申請工作。2006年3月29日，中國科學(xué)院基礎(chǔ)科學(xué)局主持召開了“FAST項(xiàng)目國際評估與咨詢會”，肯定了500米口徑球面射電天文望遠(yuǎn)鏡關(guān)鍵技術(shù)的可行性；6月16日，中國國家天文臺、中科院昆明分院和貴州省科技廳在貴陽組織召開了500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目協(xié)調(diào)會，對該項(xiàng)實(shí)施所提供的條件和采取的措施進(jìn)行了協(xié)商，并達(dá)成了共識；7月15日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡確定選址為貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣大窩凼洼地。2007年7月10日，國家發(fā)展和改革委員會批復(fù)500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡立項(xiàng)建議書。2008年3月18日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST進(jìn)行可研報(bào)告的專家評估工作；10月31日，國家發(fā)展和改革委員會批復(fù)了500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST的可行性研究報(bào)告；12月12日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡初步設(shè)計(jì)報(bào)告和投資概算通過評審工作；12月26日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡于貴州臺址大窩凼舉行奠基儀式。2009年6月9日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成臺址詳勘招標(biāo)工作；11月16日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成全鋁結(jié)構(gòu)反射面單元樣機(jī)的驗(yàn)收工作。2010年9月15日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡通過饋源艙方案設(shè)計(jì)研究的驗(yàn)收工作；9月26日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡工程臺址施工圖設(shè)計(jì)通過專家評審工作；11月12日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行項(xiàng)目管理合同簽字儀式。2011年1月23日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡舉行臺址開挖工程的開工儀式；3月25日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡動工興建；11月30日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡舉行饋源支撐塔施工圖設(shè)計(jì)合同簽署儀式。2012年2月22日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成《FAST工程饋源艙方案優(yōu)化設(shè)計(jì)》的合同驗(yàn)收工作；8月4日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成排水隧道貫通工程。2013年3月25日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行望遠(yuǎn)鏡臺址挖掘、基地和主動反射面的建造工作；6月4日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成光纜模擬工況試驗(yàn)的驗(yàn)收工作；11月29日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成饋源支撐塔基礎(chǔ)工程的驗(yàn)收工作；12月31日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成圈梁鋼結(jié)構(gòu)合攏工作。2014年3月15日至7月23日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡片進(jìn)行饋源塔的現(xiàn)場安裝工作；5月1日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行艙停靠平臺工程建設(shè)工作；6月23日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成艙?？科脚_主體建設(shè)工作；7月17日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行反射面索網(wǎng)制造與安裝工程建設(shè)工作；7月23日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成反射面地錨工程的驗(yàn)收工作9月11日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成FAST圈梁制造和安裝工程的驗(yàn)收工作；10月16日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成測量基墩的竣工驗(yàn)收工程；11月15日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成反射面索網(wǎng)制造與安裝工程建設(shè)工作；11月30日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成反射面索網(wǎng)制造與安裝工程的驗(yàn)收工作。2015年1月21日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成代艙結(jié)構(gòu)的部分焊接和安裝工作；2月4日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成最后一根鋼索安裝工作，索網(wǎng)合龍；2月10日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成索驅(qū)動第一根支撐索安裝工作；8月2日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成第一個(gè)反射單元的吊裝工作；9月30日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成項(xiàng)目綜合布線工程，并進(jìn)行10千伏高壓線纜的耐壓測試、變電站設(shè)備調(diào)試工作；11月21日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行首次饋源艙的升艙試驗(yàn)工作；11月30日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成艙停靠平臺的驗(yàn)收工作。2016年7月3日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成最后一塊反射面單元安裝工作；7月31日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡完成觀測基地主體箭鏃的建設(shè)工作；9月25日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行落成啟動儀式，該科技基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)入試運(yùn)行、試調(diào)試工作。2019年4月19日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡試開放；4月22日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡通過工藝驗(yàn)收工作；5月27日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目通過檔案驗(yàn)收工作；5月30日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目通過建安和財(cái)務(wù)專業(yè)驗(yàn)收工作。2020年1月11日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡通過中國國家驗(yàn)收工作，并正式開放運(yùn)行。2018年4月18日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）首次發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星，并獲得國際認(rèn)證。2019年1月24日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡與天馬望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)首次聯(lián)合觀測，獲得甚長基線干涉測量（VLBI）干涉條紋。2021年3月31日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡向全球天文學(xué)家征集觀測申請。2022年6月，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)首例持續(xù)活躍快速射電暴，該成果于北京時(shí)間2022年6月9日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志發(fā)表。2022年9月，“中國天眼”FAST對一例位于銀河系外的快速射電暴開展了深度觀測，首次探測到距離快速射電暴中心僅1個(gè)天文單位（即太陽到地球的距離）的周邊環(huán)境的磁場變化，向著揭示快速射電暴中心引擎機(jī)制邁出重要一步。2022年10月報(bào)道，中國科學(xué)院國家天文臺利用中國天眼FAST進(jìn)行成像觀測，在致密星系群——“斯蒂芬五重星系”及周圍天區(qū)，發(fā)現(xiàn)了1個(gè)尺度大約為兩百萬光年的巨大原子氣體系統(tǒng)，也就是大量彌散的氫原子氣體。這是迄今為止，在宇宙中探測到的最大的原子氣體系統(tǒng)。該成果于北京時(shí)間2022年10月19日23點(diǎn)在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志發(fā)表。2022年12月10日消息，近日，國家天文臺韓金林研究員科研團(tuán)隊(duì)利用中國天眼FAST探測了銀河系內(nèi)氣體介質(zhì)，獲得高清圖像。系列成果于2022年12月10日發(fā)表在專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《中國科學(xué)》上。2022年12月26日，中國科學(xué)院國家天文臺的消息，該臺研究員李菂團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)分析的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)的快速射電暴觀測數(shù)據(jù)，精細(xì)刻畫出動態(tài)宇宙的射頻偏振特征，最新研究揭示圓偏振可能是重復(fù)快速射電暴的共有特征。這一重要天文觀測發(fā)現(xiàn)及研究的成果論文，北京時(shí)間12月26日以封面文章形式在中國科技期刊卓越行動計(jì)劃綜合性領(lǐng)軍期刊《科學(xué)通報(bào)》(ScienceBulletin)發(fā)表。北京時(shí)間2023年6月21日，國際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表了中國天眼FAST取得的一項(xiàng)重要成果。研究團(tuán)隊(duì)利用中國天眼FAST發(fā)現(xiàn)了一個(gè)名為PSRJ1953+1844（M71E）的雙星系統(tǒng)，其軌道周期僅為53分鐘，是目前發(fā)現(xiàn)軌道周期最短的脈沖星雙星系統(tǒng)。該發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了蜘蛛類脈沖星系統(tǒng)演化模型中缺失的一環(huán)。2023年6月消息，科學(xué)家利用“中國天眼”FAST發(fā)現(xiàn)了一個(gè)軌道周期僅為53分鐘的脈沖星雙星系統(tǒng)，是目前發(fā)現(xiàn)的軌道周期最短的脈沖星雙星系統(tǒng)，從觀測上證實(shí)了蜘蛛類脈沖星從“紅背”向“黑寡婦”系統(tǒng)演化的理論。該研究由中國科學(xué)院國家天文臺科研團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)外合作者完成，相關(guān)成果21日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表?！爸袊煅邸盕AST發(fā)現(xiàn)了一個(gè)軌道周期僅為53分鐘的脈沖星雙星系統(tǒng)，是目前發(fā)現(xiàn)的軌道周期最短的脈沖星雙星系統(tǒng)，從觀測上證實(shí)了蜘蛛類脈沖星從“紅背”向“黑寡婦”系統(tǒng)演化的理論。北京時(shí)間2023年7月27日凌晨，國際科學(xué)期刊《自然》發(fā)表了圍繞中國天眼FAST發(fā)現(xiàn)的最新成果“微類星體中的亞秒級周期射電振蕩”，該成果在國際上首次觀測到微類星體中亞秒級的低頻射電準(zhǔn)周期振蕩的現(xiàn)象——這一黑洞射電輻射脈搏的發(fā)現(xiàn)，揭示了黑洞噴流的復(fù)雜動力學(xué)特性。2023年8月18日，國際科學(xué)期刊《自然·天文》發(fā)表了中國科學(xué)院國家天文臺韓金林研究員領(lǐng)導(dǎo)的王綬琯巡天突擊隊(duì)的新成果，該團(tuán)隊(duì)利用中國天眼FAST成功探測并解析了一批脈沖星B2111+46磁層中零星雨滴般的微弱矮脈沖輻射，這種矮脈沖輻射族群是國際上其他射電望遠(yuǎn)鏡難以觀測的脈沖星輻射新形態(tài)，揭示了脈沖星輻射瀕臨熄滅時(shí)其磁層結(jié)構(gòu)基本不變的物理事實(shí)。此次矮脈沖族群的發(fā)現(xiàn)為研究脈沖星輻射難題研究打開了一個(gè)新窗口，對揭示脈沖星磁層物理及其極端等離子體環(huán)境具有重要的科學(xué)意義。2023年10月，由中國科學(xué)院國家天文臺韓金林研究員領(lǐng)導(dǎo)的“王綬琯巡天突擊隊(duì)”利用中國天眼FAST在“銀道面脈沖星快照（GPPS）巡天”中新發(fā)現(xiàn)了76顆偶發(fā)脈沖星，包括目前人類已知脈沖星中最暗弱的一批天體，它們僅在少數(shù)旋轉(zhuǎn)周期中偶然輻射脈沖，國際上稱為“旋轉(zhuǎn)射電暫現(xiàn)源（RRAT）”。該團(tuán)隊(duì)還利用FAST對國際上已知的59顆RRAT進(jìn)行了高靈敏度的觀測，確認(rèn)RRAT就是偶發(fā)脈沖星。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡位于中國貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮(zhèn)金科村大窩凼洼地，東北距平塘縣城約85千米，西南距羅甸縣城約45千米。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡工程在貴州喀斯特洼地內(nèi)鋪設(shè)口徑為500米的球冠形主動反射面，通過主動控制在觀測方向形成300米口徑瞬時(shí)拋物面；采用光機(jī)電一體化的索支撐輕型饋源平臺，加之饋源艙內(nèi)的二次調(diào)整裝置，在饋源與反射面之間無剛性連接的情況下，實(shí)現(xiàn)高精度的指向跟蹤；在饋源艙內(nèi)配置覆蓋頻率70兆赫至3吉赫的多波段、多波束饋源和接收機(jī)系統(tǒng)；針對FAST科學(xué)目標(biāo)發(fā)展不同用途的終端設(shè)備；建造的天文觀測站。巡視宇宙中的中性氫，研究宇宙大尺度物理學(xué)，以探索宇宙起源和演化；探測星際分子，研究恒星形成與演化、星系核心黑洞一級探索太空生命起源；500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡全新的設(shè)計(jì)理念帶來了極大的技術(shù)挑戰(zhàn)；巨大的反射面能根據(jù)天體的目標(biāo)位置實(shí)時(shí)地主動調(diào)節(jié)形狀，在觀測方向上需形成300米直徑的瞬時(shí)拋物面；30噸的饋源艙在140米的高空、206米的范圍內(nèi)，利用六根鋼索進(jìn)行高精度控制。巨大工程體量、超高精度要求及特殊的工作方式，造就了FAST前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡與當(dāng)下同類大口徑射電望遠(yuǎn)鏡相比，它的獨(dú)到之處為：自主發(fā)明主動變形反射面，在觀測方向形成300米口徑瞬時(shí)拋物面匯聚電磁波，在地面改正球差，實(shí)現(xiàn)寬帶和全偏振。采用光機(jī)電一體化技術(shù)，自主提出輕型索拖動饋源支撐系統(tǒng)和并聯(lián)機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡接收機(jī)的高精度指向跟蹤，并將萬噸平臺降至幾十噸。索網(wǎng)作為當(dāng)下世界上跨度最大、精度最高的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，也是世界上第一個(gè)采用變位工作方式的索網(wǎng)體系；總面積25萬平方米的主動反射面系統(tǒng)由4450塊反射面單元組成，每塊反射面又由100塊鉚接式鋁制沖孔小面板拼接而成，不但減少重量，并可使雨水滲漏，陽光透過，以保證地面植被正常生長；“饋源艙支撐系統(tǒng)”的支撐方式。饋源艙支撐系統(tǒng)采用柔索支撐的方式，由支撐塔、索驅(qū)動、饋源艙、艙?？科脚_這四個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成主體部分，突破了傳統(tǒng)射電望遠(yuǎn)鏡饋源艙與反射面相對固定的剛體支撐模式。創(chuàng)建了超大型射電望遠(yuǎn)鏡的新系統(tǒng)，即主動反射面、饋源支撐等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了500米的口徑反射面主動變位和饋源艙高精度定位，是射電望遠(yuǎn)鏡建造技術(shù)的重大突破。提出了適應(yīng)山區(qū)復(fù)雜地形的圈梁支承形式，發(fā)明了索網(wǎng)形態(tài)分析的目標(biāo)位形初應(yīng)變補(bǔ)償法，研究了主動變位的索網(wǎng)疲勞性能，實(shí)現(xiàn)了FAST大尺度、超高精度及主動變位等創(chuàng)新性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。研制了500兆帕超高應(yīng)力幅及毫米級精度的結(jié)構(gòu)鋼索，發(fā)明了多種大跨度、高精度施工工法，突破了現(xiàn)場極其苛刻的復(fù)雜場地限制，實(shí)現(xiàn)了建設(shè)完成跨度極大、精度極高的望遠(yuǎn)鏡主體結(jié)構(gòu)。發(fā)明了大尺度、高精度、高動態(tài)測量控制與安全評估技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了提供反射面高精度位置信息和全天候、高精度、大尺度高采樣率的饋源支撐動態(tài)測量。在管理創(chuàng)新方面，采用了全過程工程咨詢模式，開創(chuàng)了“十字形”交叉管理系統(tǒng)和“五維一體”的項(xiàng)目管理方式，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、綠色、環(huán)保等管理體系的有機(jī)融合，開啟了大科學(xué)工程建設(shè)管理的新模式。2022年9月21日，由北京大學(xué)李柯伽教授、東蘇勃教授與胥恒、陳平博士等人參與的FAST優(yōu)先和重大科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，在國際學(xué)術(shù)期刊Nature發(fā)表文章對重復(fù)性快速射電暴FRB20201124A的起源進(jìn)行了評估。該團(tuán)隊(duì)通過對這個(gè)源的深度觀測取得的若干重要發(fā)現(xiàn)都是國際首次。截至2023年2月，被譽(yù)為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST），已發(fā)現(xiàn)超740顆脈沖星。2023年3月，“中國天眼”發(fā)現(xiàn)重復(fù)快速射電暴被評為2022年度中國十大科學(xué)進(jìn)展。2023年6月，科學(xué)家利用“中國天眼”FAST發(fā)現(xiàn)了一個(gè)軌道周期僅為53分鐘的脈沖星雙星系統(tǒng)，是目前發(fā)現(xiàn)的軌道周期最短的脈沖星雙星系統(tǒng)，從觀測上證實(shí)了蜘蛛類脈沖星從“紅背”向“黑寡婦”系統(tǒng)演化的理論。該研究由中國科學(xué)院國家天文臺科研團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)外合作者完成，相關(guān)成果6月21日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表。2023年6月，由中國科學(xué)院國家天文臺等單位科研人員組成的中國脈沖星測時(shí)陣列研究團(tuán)隊(duì)，利用中國天眼FAST，探測到納赫茲引力波存在的關(guān)鍵性證據(jù)，表明中國納赫茲引力波研究與國際同步達(dá)到領(lǐng)先水平。相關(guān)研究成果于北京時(shí)間6月29日在中國天文學(xué)術(shù)期刊《天文與天體物理研究》在線發(fā)表。2023年7月27日凌晨，國際科學(xué)期刊《自然》發(fā)表了由武漢大學(xué)天文學(xué)系與中國科學(xué)院國家天文臺聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)的國際合作研究論文《微類星體中的亞秒級周期射電振蕩》（Sub-secondperiodicradiooscillationsinamicroquasar），該論文是中國天眼FAST發(fā)現(xiàn)的最新成果，揭示了黑洞噴流的復(fù)雜動力學(xué)特性。2023年7月29日，國際科學(xué)期刊《科學(xué)·進(jìn)展》發(fā)表了中外聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的最新研究，揭示了快速射電暴（FRB）爆發(fā)現(xiàn)象與射電脈沖星輻射可能存在物理機(jī)制上的不同。2023年8月18日，國際科學(xué)期刊《自然·天文》發(fā)表成果，利用中國天眼FAST成功探測并解析了一批脈沖星B2111+46磁層中零星雨滴般的微弱矮脈沖輻射，這種矮脈沖輻射族群是國際上其他射電望遠(yuǎn)鏡難以觀測的脈沖星輻射新形態(tài)，揭示了脈沖星輻射瀕臨熄滅時(shí)，其磁層結(jié)構(gòu)基本不變的物理事實(shí)。2023年12月消息，中國科學(xué)院國家天文臺發(fā)布科研動態(tài)，徐金龍等研究人員利用FAST中性氫觀測數(shù)據(jù)，帶來了關(guān)于大質(zhì)量透鏡星系如何形成的新見解。同月，貴州大學(xué)貴州射電天文臺、中國科學(xué)院國家天文臺和北京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)利用中國天眼巡天數(shù)據(jù)，構(gòu)建并釋放了世界最大的中性氫星系樣本，向全世界的星系與宇宙學(xué)研究人員共享了高質(zhì)量的大樣本觀測數(shù)據(jù)。這一成果在中國學(xué)術(shù)期刊《中國科學(xué)：物理學(xué)力學(xué)天文學(xué)》英文版以封面文章的形式發(fā)表。截至2021年5月，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)脈沖星逾370顆，并在快速射電暴等研究領(lǐng)域取得系列重大突破。截至2022年7月，被譽(yù)為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡已發(fā)現(xiàn)660余顆新脈沖星。FAST運(yùn)行和發(fā)展中心常務(wù)副主任、總工程師姜鵬表示：“‘中國天眼’已經(jīng)進(jìn)入成果爆發(fā)期，觀測設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行對此做出了巨大貢獻(xiàn)?！苯刂?022年8月，基于FAST觀測數(shù)據(jù)發(fā)表的高水平論文超過百篇。FAST的高靈敏度觀測還發(fā)現(xiàn)了重復(fù)快速射電暴及偏振角變化，揭示快速射電暴來源于遙遠(yuǎn)宇宙的磁星。截至2023年7月，被譽(yù)為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）已發(fā)現(xiàn)800余顆新脈沖星。10月2日報(bào)道，“王綬琯巡天突擊隊(duì)”利用中國天眼FAST在“銀道面脈沖星快照（GPPS）巡天”中新發(fā)現(xiàn)了76顆偶發(fā)脈沖星。2015年5月29日，《FAST工程宣傳片》發(fā)布，其內(nèi)容對當(dāng)時(shí)在建的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡的建設(shè)情況及規(guī)模進(jìn)行了介紹。2017年12月6日，中華人民共和國教育部發(fā)布《關(guān)于公布第一批全國中小學(xué)生研學(xué)實(shí)踐教育基地、營地名單的通知》，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡入選第一批中國全國中小學(xué)生研學(xué)實(shí)踐教育基地。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡的建設(shè)涉及了眾多高科技領(lǐng)域，如天線制造、高精度定位與測量、高品質(zhì)無線電接收機(jī)、傳感器網(wǎng)絡(luò)及智能信息處理、超寬帶信息傳輸、大量數(shù)據(jù)存儲與處理等。FAST關(guān)鍵技術(shù)成果可應(yīng)用于諸多相關(guān)領(lǐng)域，如大尺度結(jié)構(gòu)工程、公里范圍高精度動態(tài)測量、大型工業(yè)機(jī)器人研制以及多波束雷達(dá)裝置等。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)將對中國制造技術(shù)向信息化、極限化和綠色化的方向發(fā)展產(chǎn)生影響。把中國空間測控能力由地球同步軌道延伸至太陽系外緣，將深空通訊數(shù)據(jù)下行速率提高幾十倍。脈沖星到達(dá)時(shí)間測量精度由120納秒提高至30納秒，成為國際上最精確的脈沖星計(jì)時(shí)陣，為自主導(dǎo)航這一前瞻性研究制作脈沖星鐘。進(jìn)行高分辨率微波巡視，以1赫茲的分辨率診斷識別微弱的空間訊號，作為被動戰(zhàn)略雷達(dá)為國家安全服務(wù)?？勺鳛椤白游绻こ獭钡姆窍喔缮⑸淅走_(dá)接收系統(tǒng)，提供高分辨率和觀測效率；跟蹤探測日冕物質(zhì)拋射事件，服務(wù)于太空天氣預(yù)報(bào)。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡作為一個(gè)多學(xué)科基礎(chǔ)研究平臺，有能力將中性氫觀測延伸至宇宙邊緣，觀測暗物質(zhì)和暗能量，尋找第一代天體。能用一年時(shí)間發(fā)現(xiàn)約7000顆脈沖星，研究極端狀態(tài)下的物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物理規(guī)律；有希望發(fā)現(xiàn)奇異星和夸克星物質(zhì)；發(fā)現(xiàn)中子星——黑洞雙星，無需依賴模型精確測定黑洞質(zhì)量；通過精確測定脈沖星到達(dá)時(shí)間來檢測引