CHINA|大国重器“中国天眼”( 三 ) 大国重器“中国天眼”|

概念是有了，下面就是怎么建设它。在2006年的时候正式立项了，从1994年到2006年，经历了12年才把项目算是立项，可以开始建设了。我们的建设单位是国家天文台。科学目标主要是脉冲星、中性氢，还包括空间飞行器的测控等等方向的一些应用。
但是当实际开始建设的时候已经到了2011年，即使在开始建设的时候，还是遇到了很多的问题。首先是选择地点，从1994年提出这种概念开始，南老师就开始了寻找能够建设500米口径射电望远镜的地方，当时他找到了遥感所的聂乐平老师。聂老师是贵州人，所以他知道在云贵山区有很多的喀斯特地貌。天然的喀斯特地貌，水会渗透到下面形成暗河暗流将水流走。所以首先那个地方不会积水，还有，它会像一个个坑一样，望远镜建设的地方就是一个天然的大坑。
还需要一个很好的射电环境，那边的整个的电磁波的影响要对射电望远镜的影响比较小，本底噪声越低越好，这样相对来说就能探测更暗弱的信号。我们观测的频段刚好是包括手机信号的频段、飞机的频段，各种各样的频段，非常尴尬。就要找一个相对来说无人区的地方。FAST在的这个地方，当时周边是非常荒凉的，只有12户人，离外面的最小的一个镇，建完路之后还得有十几公里，最早的时候连路都没有，贵州政府后来又建了很多的路，做了很多的基建，才能够开始建设射电望远镜。
基于这些情况，得到了一个天然的大坑，减少了建设成本同时它有很好的射电环境，周围没有手机基站，五公里都是一个射电禁区。同时它还有很好的一个地下的环境，这种地质环境能够让一些积水可以自动地渗下去，毕竟云贵那边的雨水也非常的多。十几年我们找到了最完美的一个坑。

文章图片
在建设过程中又发现了很多问题。有一个问题是可以将球面变成一个抛物面，但是现实太骨感了，怎么让它变？前期做了非常多的实验，考虑用怎么样的一个面板，三角形的、四边形的，来组成这样的一个球面。还有中间要用什么样的方式拉，是用一个钢性的连接还是柔性的连接等等不同的方式，包括从运动、动力学，还有控制、耗能等等方面，我们集合起来，最后选择了一个方案，柔性的方案。就是现在看到的FAST方案。建设了一个直径500米的圈梁，底下有50个柱子。在这圈梁上面搭一个索网，等于是用一个大大的圈梁兜住了一个网兜，可以想象一个柔性的网兜变成一个球面。底下在每一个球面的网兜的节点处，都有一个下拉索往下拉，下拉索底下还会佩戴一个促动器。所以说，要用一个网兜的形式把它编织成中间都是三角形的形状，而每个三角形的各个节点的地方还会有很多的下拉索把它撑开。当整个撑开，受力控制之后，就会变成一个球面，同时受力变化之后就会变成一个抛物面。
这个概念说起来的话，就像这样子一个动图，看起来也很简单，但是在设计中又发现了，这样子的一个索网里面用到了6000多根钢索，每一根钢索大概11米的长度，需要在500兆帕的应力幅循环次数200万次才能够满足使用要求。但是在零几年的时候，这种标准是国际最高标准的2.5倍，没有任何一家厂家能提供这样的钢索。在那个时候确实是非常犯愁的一件事情。怎么办？我觉得特别真实的一个事情，很多大型工程在建设过程中，同样见证着国家的制造能力的提升。为了这个钢索，国内的厂家跟着我们一起做研发，实验了无数次的钢索，做了很多的实验，最后专门为FAST花了两年的时间研制了这样的钢索。