在喀斯特地貌上支起的世界上最大的金屬"大鍋",穩嗎?

在喀斯特地貌上支起的世界上最大的金屬"大鍋",穩嗎?

喀斯特地貌,多溶洞、天坑、峰叢,容易被流水侵蝕而形成峻峭多變的景象。“中國天眼”就落戶在貴州平塘縣一個名叫大窩凼的喀斯特窪坑裡。在這樣的地方支起一口世界上最大的金屬“大鍋”,穩嗎?

從航拍照片看峰叢之中的“天眼”,沒覺得這口“大鍋”有多大。但真把它裝滿水的話,全世界每人可以分到4瓶500毫升的水。

“中國天眼”全稱是500米口徑球面射電望遠鏡,口徑就是它主動反射面的直徑。

它的圈樑、索網和支撐饋源艙的6座高塔就用掉1萬多噸鋼材。反射面總面積為25萬平方米,相當於30個標準足球場那麼大。儘管反射面板才1毫米厚,也用掉2000多噸鋁合金。

在喀斯特地貌上支起的世界上最大的金屬"大鍋",穩嗎?

2016年9月24日,從側面看群山之中的“中國天眼”。新華社記者 歐東衢 攝

到了雨季,“大鍋”裡積了水不會被壓垮嗎?不會。“大鍋”跟人一樣有“汗毛孔”。為了讓它雨天能暢快呼吸,工程師給它鑽出數千萬個小孔。

水全部積到“大鍋”底下,不會破壞圈樑和索網嗎?不會。因為在喀斯特山區,水像漏斗一樣滲得快。如果是人工挖的坑,一下雨就變成水庫了,可喀斯特窪坑的岩石透水性好。

在喀斯特地貌上支起的世界上最大的金屬"大鍋",穩嗎?

圖為拍攝於2009年5月的大窩凼原址。(中科院國家天文臺供圖)

一般人不知道,大窩凼下面50多米深的地方,有貴州最大的地下河——大小井岩溶地下暗河,雨水基本從暗河流走。為了防止極端暴雨時地下河水位上漲,工程技術人員又沿窪地底部開鑿洩洪隧洞,從根本上消除了洪澇風險。

“利用天然的喀斯特窪坑作為臺址”,恰恰是“中國天眼”工程建設的三大技術創新之一。

射電望遠鏡穩不穩,還有一個重點在於“眼珠”——饋源平臺要穩。

美國阿雷西博望遠鏡的饋源平臺重達1000噸,經年累月風吹日曬,支撐的鋼索沒扛住老化,2020年12月發生斷裂,導致平臺垮塌。

而“中國天眼”採取輕型索支撐饋源平臺方案,把饋源艙減重到30噸,透過並聯機器人二級調整,在降低建造成本、提高安全性的同時,實現毫米級高精度定位。

在喀斯特地貌上支起的世界上最大的金屬"大鍋",穩嗎?

圖為“中國天眼”饋源艙。2020年1月11日,專家學者對“中國天眼”進行考察(檢修期間拍攝)。新華社記者 劉續 攝

輕型、柔性、並聯饋源支撐系統,也是“天眼”三大技術創新之一。這些技術創新,確保瞭望遠鏡在觀測運動中穩如泰山。

編輯:陳晨

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