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【亚博真人APP官网】为什么万里挑一的站点FAST可以自由选择这个窝?仅次于今天在贵州省平塘县投入使用的单口径射电望远镜(FAST)。这台500米的球形射电望远镜是在喀斯特地貌自然形成的洼地上建造的,被称为观察天空的巨眼。

由于FAST的落户,瞭望天空的巨眼所处的洼地成为科学界关注的焦点。人们把这种叫做大佛堂的天然凹陷称为地球上一个美丽的眼窝。FAST月完工前夕,项目选址科研小组组长宋建波拒绝接受采访,透露了本世纪初秘密为大型射电望远镜选址的科研过程。选址从寻找10000多个山麓开始,2002年11月接受了大型射电望远镜选址的第二轮选址和科研任务。

贵州工业大学(后调任贵州大学)教师、地质工程博士后宋建波面临的第一个考验是可供参考的资料少。如果把每一个可以建造望远镜的天然洼地比作一个山脚下,我们的研究范围有多少个山脚下,这些巢穴在哪里?宋建波说,当时没有现成的材料,可用的技术手段非常有限。只有愚蠢的方法:一个接一个,一个接一个。

科研小组一头扎进厚厚的地形地质图中。从1: 50万的地形地质图来看,岩石的产状特征使其首先确认了经常发生巢识别的地理位置,之后避开其他区域,有可能经常出现适合望远镜定居的巢。然后地质图精确到1:10000,团队成员开始在茶几大小的地图上沿着密集的等高线寻找圆圈:圆圈越圆越大,越有可能成为目标,圆圈旁边蚂蚁大小的数字表示它是山峰还是山脚。找一个山脚下,做笔记记录一个,看8000多张图,最后找出一万多山脚下。

宋建波说,FSAT现在所在的鸟巢是一万多个鸟巢之一。看图的时候觉得眼前一亮,但是到底哪一个合适不觉得,要看科学。三个戴着厚厚眼镜的医生,用了三个月的时间,用一种愚蠢的方式,找到了最基础的研究数据。

蓝色圆珠笔记录了每个窝的基本情况,笔记本上同时标有红色圆珠笔。有些巢用红钩标出,有些印上圆圈,有些需要一条水平线才能完全划掉。

2003年7月,经过多次测试,形成了由743个巢组成的最合适的抑郁症数据库。然后,研究小组拿了一个和入选宇航员一样严格的指标来评估每个巢穴的情况。巢内岩体结构、水文情况、长短轴比、凿填母岩比适宜;窝口的开口条件和几何形状是否合格;是否地质灾害、地震风险、气象条件、无线电环境等。整个巢穴的都符合要求。

最后,对743个洞穴中的82个进行了进一步测试,作为重点野外调查对象,这些喀斯特洼地集中在黔南州、黔西南州和贵州省安顺市。团队花了几万科研经费买了一辆长城赛弗SUV,开始实地考察这82个巢穴。

找解决问题的方法有82个窝,不少于82个。宋建波回忆说,当时贵州的交通状况很差,有时要花一天时间去调查一条山路。

越野车沿着一条一边是山,另一边是悬崖的狭窄山路行驶。它在一个无路可走的地方停了下来,然后向鸟巢跑去。

实地考察不是想山敲石那么简单。除了仔细观察岩体和地质结构之外,山中的水系对望远镜的人身安全有着至关重要的意义。

一旦洞穴底部的排水系统被堵塞,山中的水就不会流向地下河,望远镜就有被淹的危险。科研团队经常要寻找每一个水源和水源
当时整个团队都抱着一个信念:哪个地址合适要看科学计算结果,选址结果要靠历史来管理。经过两个多月的实地考察,科研团队已经转向近一年的核心成功开发阶段:他们计划开发一个建模系统,展示每个重点现场勘察巢与大型射电望远镜的集成,然后综合计算施工中必须考虑的几何、地质、工程等条件。

这个系统的学名是洼地3D建模和场地置换系统。宋建波解释说,流行的说法是用来计算大口径望远镜如何适合每一个洼地。

如果确定要建造直径500米的FAST望远镜,那么就要算哪个山脚下的建造量大于。这是我们科研团队的第一个举措。出来后可以用来定位望远镜,定位的问题就解决了。

宋建波说,该系统的应用很轻,但研发比想象中的可玩性强得多。除了地质学的科学知识,还必须有扎实的数学、物理、计算机基础,有时还必须有启发。宋建波多次表示,在核心成功开发的过程中,官员们很痛苦,团队成员30岁才刚刚翻身,有时会被几句话惊醒,有时会抱怨,通宵在办公室睡觉是常事。最后系统得到了团队最想要的答案:计算精度低,开挖模型计算误差仅为0.44%,填方模型计算误差为0.66%,大大提高了计算效率。

同时,系统还可以用整个望远镜中心计算施工方位,不会有助于增加施工阶段的误差。在凹陷三维建模和位点替代系统的支撑下,大通屯终于浮出水面。通过专业的定性分析和定量计算,科研团队得到了第一批引进的FAST core最合适的站点。

简介中排名第一的巢叫大食屯,五种方法计算出来的结果都不错。大铎、砂锅堡葫芦冲、商冲三个山麓分别排名二至四。

同时计算结果表明,最适合大佛堂的射电望远镜直径为546米,最符合FAST500米直径的市场需求。之后,研究小组对大佛堂进行了更详细的研究和计算。

考虑到FAST接管的信息通常来自遥远宇宙中极其微弱的天体无线电信号,任何严重的无线电波阻塞都会使FAST失去动力。同时,气候因素也影响FAST的结构设计和长期使用。冰雹是影响望远镜运行安全的主要气象灾害。

2004年2月至2005年2月,贵州省无线电管理委员会和贵州省气象局进行了一年左右的无线电话测试和气候环境监测。2006年,FAST项目要求位于贵州平塘大佛堂。最后,事实证明我们已经为FAST找到了一个合适的家。

宋建波感叹说,在宣布选址要求的那一刻,大约四年的科研希望是值得的,但它是由一群当时平均年龄为32岁的年轻人建造的,令人惊叹。随着对研究的了解,该团队不仅开始了FAST项目的选址研究,还将注意力转向了一个叫SKA的项目,该项目计划建造一个接管面积超过一平方公里的射电望远镜阵列,以观测更多的天文信息,解决后遗症科学界的许多前沿问题。2004年,中国科学院国家天文台对中国的SKA站发起了非常严格的布局否决,否决了中国的SKA站的核心区域也应尽可能包括FAST站。新疆、北京、青海、上海、云南五个已建成的射电望远镜站,必须在SKA站(天文专有名词记者记录)核心区的对数螺线上,同时要选择更多的站,满足望远镜接收面积超过一平方公里的要求。

面对这样的选址
宋建波说,FAST的完成是最重要的开始,学地质的人都希望学天文能带来更多惊喜。-亚博真人APP官网。

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