【48812】用“最强大脑”织就灵动“观天神眼”

  SKA中频天线日，中方向平方公里阵列地理台（SKAO）什物奉献的第一批平方公里阵列射电望远镜（SKA）中频天线结构在石家庄我国电科网络通信研究院完结出厂检验。科技部、河北省人民政府、我国电子科技集团相关担任人、射电地理范畴有关专家现场督导查看中频天线结构检验作业并见证天线出厂发运，按质如期交给。

  依照2022年中方与SKAO签署的什物奉献协议，SKA中频天线结构使命由中方团队牵头，通过世界大协作一起研制建造。这是我国在SKA中承当的首个、也是SKAO现在最大的单笔什物奉献使命。据悉，中方什物奉献的第一批SKA中频天线结构出厂发运后，将抵达南非卡鲁区域，在SKA中频天线台址进行现场组装测验。后续，SKA中频天线结构将进入批量生产建造阶段，我国制作的SKA中频天线将矗立在南非大地，“倾听”来自世界的声响。

  SKA始于上世纪九十年代初，是有史以来在建的最大归纳孔径射电望远镜，是多国协作、一起出资的世界大科学工程。全球约20个国家上百个大学和科研机构的地理学家和工程师参加项目研制。SKA组阵后，总接纳面积将到达一平方公里，相当于140个足球场大。SKA是人类认知世界的一次史无前例的大科学协作。“建成后的SKA将为人类知道世界供给重要机会，将在探究星系的来源与演化等范畴作出重要奉献。作为划时代的射电望远镜，SKA在尖端技能的支持下，有望对社会、科学及其他范畴发生严重影响。”SKA中频天线结构项目担任人王大为表明。

  SKA是科技部代表我国政府参加的一项重要世界大科学工程。“作为中频天线结构使命的一级承包方，咱们担任64台SKA中频天线结构的规划、制作、运送、集成和调试等使命。”我国电科网络通信研究院党委书记徐小刚介绍，“能参加这样的世界大科学工程，为SKA奉献我国才智和我国计划，既倍感侥幸又责任严重。”

  分辨率、灵敏度和巡天速度是射电望远镜的三个要害方针。灵敏度意味着世界中极端弱小的信号能不能被“看到”，分辨率意味着这些弱小信号能否被“看得清楚”，巡天速度则意味着对天区的观测功率。SKA中频天线阵列与现有作业频段相同的最先进望远镜比较，在要害方针大将取得巨大进步。“为打破天线高灵敏度、低波束变形等世界性技能难题，咱们针对SKA中频天线——双偏置格里高利天线展开了天线高灵敏度和高波束安稳度光学规划、结构保型优化规划、高精度建模和仿真剖析、高精度装置丈量和调试办法等一系列要害技能攻关。”SKA中频天线结构项目总规划师杜彪说。

  “从零开端”是SKA伺服系统规划师张一凡的真实写照。影响SKA“视力”是否精准的方针之一，就是SKA指向精度，而满意这项方针是史无前例的技能难题，这对他来说也是新规范、新应战。SKA指向精度必定要通过动态标校来验证，张一凡要做的就是将已有的技能静态标校变为动态标校。“咱们不只面对技能难题，还有时刻要求，从计划构思到计划定版，只要一个多月的时刻。”冥思苦索、夜以继日是他那时的常态。他与指向精度较真、死磕，埋身于国内外材料，写计划、辅导试验、剖析成果、更新计划，如此循环往复，“满意方针要求了！”天线的总盲指差错散布圆的直径从方针要求的36角秒到达了33角秒，张一凡不只满意了既定方针要求，乃至还逾越了规范。那一刻，高兴爬上了他的脸颊，由于他知道每一次的方针挨近，都意味着世界中极端弱小的信号可以被“看得更准”。

  天线能看到更准的底气，不只是通过软件的确保，还有来自天线结构供给的“安全感”。SKA天线结构装置施行担任人，素日的“拼图游戏”之一，就是完结SKA天线中支撑天线反射面板的骨架结构的装置。而这，却是一场检测耐性、仔细和责任心的“高难度游戏”。“为了在运动中战胜重力和风的效果，坚持骨架形状精度，每一根拉杆的方位和尺度都通过了优化规划，每个球节点的形状和方位是绝无仅有的”。“游戏”方针是终究确保骨架结构所支撑的面板精度安稳，数据准确。游戏内容是在规则时刻内拼接好天线多个螺栓球。每根拉杆通过螺栓球衔接，每个球上一般都有7-8个的孔，多的有12个孔，每个孔都别离用来衔接一根拉杆。“做这件事的时分，必定要担任，仔细！担任，仔细！”团队一开端的拼接计划是由单人按次序先后将一根根拉杆组装成一个个全体组件，再将组件们组装成完好的天线骨架结构。可测验成果却不尽善尽美，面板精度不彻底安稳。可一切都是依照计划组装的，到底是哪里出了问题？眼看间隔交给节点渐渐的挨近，带领团队将一个个拉杆拆开下来，在以往结构装置经历的基础上，立异了装置的过程：先把杆的一头拧上螺栓球，运用特定东西添加必定力矩以坚持螺栓平衡，再将其他拉杆摆在预设方位，几个人一起拧上螺栓球，添加相同力矩，确保每一个拉杆的力矩精准到位，如此动作重复，直至组装成一整个骨架结构，再由吊车完结吊装。“面板精度安稳”，成功的声响萦绕在的耳畔。

  “天线结构作为SKA的要害组成部分，其规划规范极为严厉，需满意高精度、大尺度等要求。在我国，此前尚无计划可以彻底到达这些高规范。”SKA力学仿真分系统担任人杨丰福说。在研制过程中，概念规划、初步规划、具体规划以及工程验证等多个阶段都能看到杨丰福的身影。一开端，依照“惯例操作”得出的仿真规划并不可以满意方针要求，项目进入瓶颈之时，他决议从头规划，奇妙地融入了拓扑优化的先进算法。在接下来的2至3周的时刻里，他忘记了时刻，几近张狂地核算、优化。每一次纤细调整的背面，都得益于杨丰福的脑筋风暴，这边查阅材料，那儿立刻开端付诸实践，通过成百上千次的纤细调整和迭代，总算，在很往常的一天，很日常的一次测验后，他电脑上的数据从“无解”变为“有解”。“本来，取得正解只需要一会儿！”杨丰福说，一个成功的瞬间是由无数个悉心研究的日日夜夜组成的。记者王立鹏 通讯员李燕茹