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“天眼”要做“眼保健操”吗?

2021-02-03 16:26:42      点击:737    评论:0      来源:科技日报

“中国天眼”是个大家伙,如果把反射面比作“视网膜”,这张膜有25万平方米大,“眼底”还有2200多个液压促动器扮演“神经元”的角色,用来精确控制“视网膜”。这么大一只“眼睛”,工程师如何保持它的健康状态?

能主动变形的反射面,是“天眼”区别于传统射电望远镜的重要技术创新。怎样“主动”变形?是靠总控室发送指令给2200多个液压促动器,由液压促动器伸缩到指定位置,从而控制4450个反射单元调整位置。

在“天眼”观测运行时,人的肉眼很难看到反射面“变形”时的微小变化,却能听到上千个液压促动器一齐低吼的声音。液压促动器日常工作量最大,也就成了运维工程师最“照顾”的对象。

在“天眼”落成启用之初,工程师要在巡检中判定哪根促动器没有正常工作,谁也不知道坏了几根促动器会不会影响观测效果,每天可能都在疲于检修。

“总工程师姜鹏提出必须建一个反射面安全评估系统。”在望远镜调试中负责结构的工程师李辉说,按照这个思路,团队利用全过程仿真技术,把整个反射面用力学模型完全数字化,“哪根促动器坏了,哪个节点工作不正常,都能在总控室的安全评估系统软件中显示”,并且模拟出对观测的影响,一旦超出安全范围会自动报警。

有了反射面安全评估系统,工程师可以有的放矢地给它做“眼保健操”,针对“亚健康”节点及时保养维护。这就像我们做眼保健操时,如果哪个穴位格外不舒服,就多按压一下来缓解视疲劳。

如果问题不是出在“眼底”的液压促动器,而是在反射面板上面怎么办呢?工程师可以走上面板去维护吗?答案是可以,聪明的工程师不是直接站在面板上,而是模仿“太空行走”。

这项技术被称为“微重力蜘蛛人”,使用一个直径7.6米的氦气球将运维人员的体重减少到反射面板能承受的重量,甚至“零重力”,使得人员能够到达反射面任意地方执行巡检和维护作业,又不会压坏面板。

现在我们知道,“天眼”不仅要做“眼保健操”,而且是一套设计精巧、智能化的“眼保健操”。它不是金属堆砌的“傻大粗”,而是需要运维工程师精心呵护的最精密的天文仪器。

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