“天眼”FAST的骨架是怎样编成的？文·本报记者 滕继濮

■今日头条

    7月3日，全球最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜（以下简称FAST），完成最后一块反射面单元的吊装。至此，“天眼”主体工程完工。利用柔性索网结构帮助反射面变位，为“天眼”一大亮点，其钢索网的编织是关键环节之一。

    近30个足球场大小的反射面由一块块反射面单元铺设完成。据中科院国家天文台FAST工程总工艺师王启明介绍，4450块反射面板单元是FAST望远镜的重要组成部分。反射面索网则是“巨眼”的骨架，技术人员用钢索编织了一个整体形状似大锅、带有孔洞的巨网，然后将一块块“镜面”嵌进这些孔洞，最终形成反射面。

    现在国际上大多数射电望远镜，都依靠机械式齿轮推动反射面转向定位追踪星象，而FAST则是依靠索网的柔性伸缩，帮助反射面实现对焦、定位与追踪。王启明说，帮助反射面变位的2000多个液压促动器是通过伸缩实现精准定位、协同运动的。这正是“天眼”的强大之处。

    骨架的编织并非易事。反射面索网工程承接单位柳工欧维姆公司总经理助理、FAST项目欧维姆总调度张升华说，“皮影戏的人偶每个关节都很灵活，那是因为用了柔软的线去控制。如果改为钢丝，那么人偶的活动恐怕就会变得僵硬。”

    “要说这个项目难在哪？首先就是没有什么经验可以借鉴。” 张升华介绍，比如连接6670根主索的2225个节点，每个节点都有一个坐标，也就是哪个点应该在哪一个空间位置，必须按照这个坐标施工，才可以保证整个索网的稳定。坐标的误差范围没有数据可参考，只能根据总体设计要求来自己摸索。

    再如，索网与反射面单元件连接的上部节点盘，一开始国家天文台并没有委托给欧维姆进行研究生产。然而，反射面的变位，与索网的伸缩息息相关，最终他们承担起了这个重任。“一个节点有6个自由度。”张升华说，但这6个自由度不是随意变动的，有些要约束，有些不用，这些运动轨迹都要满足索网的变形要求。为了达到这样的控制，该单位花了两年时间去研究节点盘，最终生产出了合格的产品。

    “索网中一共有6670根主索，2225根下拉索，而在这8895根索中，同样的索不会超过10根。”张升华说，用来制作索网的索，长度在10米—13米之间，长度、大小其实用肉眼根本分不出来。但是这8895根索，每一根都有它固定的位置、安装顺序，绝对不允许搞错、搞反，这就是FAST对索网工艺的要求。

    为了精益求精，欧维姆对每一根索都制作了“身份证”，即系统识别号，通过识别号来追溯索的安装位置和顺序。而安装整个索网，还有几万件的配件，这些配件都是“一个萝卜一个坑”，哪件安装在哪，也绝对不允许搞错，为此，这些配件也都配备了识别号。

    一根索差一毫米，累计下来就可能是几十毫米甚至更大的偏差。从出厂开始，索网的索就必须平直运输，不允许有任何弯折，为此，欧维姆还专门制作了运输索的架子。据介绍，欧维姆此次担任的FAST反射面索网工程，获得了中国钢结构协会科技进步特等奖，同时已被授权两个发明专利，下一步，欧维姆还将继续对索网的应力和位移进行监控。