世界最大的口径射电望远镜——FAST，FAST的四个独门绝技

500米口径球面射电望远镜，简称FAST，位于贵州省黔南布依族苗族自治州大窝凼的喀斯特洼坑中。当时要找到一个合适的场地并开挖出这样一个凹槽，是很大的挑战。下面就给大家介绍一些关于FAST中的岩土工程问题吧!

岩土工程问题

1. 精细开挖

台址主要有四块，分别为——大窝凼、小窝凼、南窝凼、水淹凼。每块都需要确定开挖量优质的方案。基本思路是：建出场地众多山头的三维模型，根据望远镜尺寸确定球的半径范围。FAST的开挖精度达到了±200mm，在国际上都是非常棒滴!

2.高边坡治理

场地内有很多高而陡峭的山崖，岩溶裂隙、大型的石块、危岩都会危害到山体的稳定性。解决办法是打设锚杆，锚杆要穿过原来的“潜在滑裂面”，把可能会滑动的岩块拉住、锚固在更深层的岩石上。

3. 堆石体治理

风吹日晒、日久天长，总有海枯石烂的时候。山体表面会有石块剥落，甚至有大块的石头滚下来。兵来将挡水来土掩，岩土工程师给出的解决办法是用一个结构物把飞落的石头挡住，在一定时期内可以充当望远镜的保护伞。

4. 排水防水

FAST望远镜怎么排水?有两点保障：一是岩溶地区裂隙、溶洞发育广泛，大窝凼本身就是一个极好的排水场。二是场地内设置了很多排水沟，可以让水快速汇入洼地的最低处，然后排至水淹凼。

如此大的FAST具有哪些独门绝技呢?

独门绝技一：大口径 看得远

射电望远镜最重要的指标参数就是灵敏度。灵敏度越高，望远镜探测微弱无线电的能力就越强，而要想提高灵敏度，就需要扩大射电望远镜的口径。FAST的口径达到了世界之最——500米。理论上说，FAST能接收到137亿光年以外的电磁信号，这个距离接近于宇宙的边缘。

作为世界最大的单口径望远镜，FAST将在未来20~30年内保持世界一流设备的地位，成为望远镜家族的掌门人。

独门绝技二：灵活自如的巨眼

根据FAST的工作原理，当它观测天体时，会随着天体的方位变化，在500米的球冠状主动反射面上实时形成一个300米直径的瞬时抛物面，并通过这个300米的抛物面来汇聚电磁波。

如果把FAST比作一只巨大的眼睛，那么这只巨眼的眼球直径就有500米，而负责接收光线的眼珠直径就有300米。FAST就是靠这个巨大灵活的眼珠来汇聚电磁波、观测深空。

独门绝技三：毫米精度

FAST的设计目标，是把覆盖30个足球场的信号，聚集在药片大小的空间里，否则，就无法监听到宇宙中微弱的射电信号。500米的结构，处处都是头发丝般毫米级的精度要求。用来编织索网的7000多根手臂般粗细的钢缆，每一根的加工精度都被控制在1毫米以内;最终的500米口径的天线精度是三个毫米，每一块小面板的制造精度是1.5个毫米。

独门绝技四：深空猎手

首先，FAST能够冲出银河系，寻找新星，特别是快速旋转、密度极高的脉冲星，FAST期望第一年就找到50-80颗银河系外的脉冲星。FAST还可能观察到早期宇宙的蛛丝马迹——中性氢云团的运动，掌握星系之间互动的细节，揭秘宇宙的起源和演化。

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