在貴州省平塘縣克度鎮(zhèn)的大窩凼，隱藏著一個能夠窺探宇宙深邃奧秘的超級“眼眸”——中國天眼，這個500米口徑的球面射電望遠鏡，不僅是我國自主創(chuàng)新的結(jié)晶，更是全球天文學界的璀璨明珠。
回溯至20世紀90年代，當提出建造如此龐大的射電望遠鏡時，這無疑是一項極具挑戰(zhàn)性的壯舉。彼時，國內(nèi)最大的射電望遠鏡口徑尚不足30米，而德國埃菲爾斯伯格望遠鏡100米的紀錄已屹立多年。然而，中國天眼不僅打破了這一紀錄，更以其獨特的設(shè)計和卓越的性能，引領(lǐng)了射電天文領(lǐng)域的新風潮。
在貴州這片喀斯特地貌的土地上，中國天眼找到了它理想的棲息地。天文學家南仁東帶領(lǐng)團隊歷經(jīng)12年的艱辛探索，從數(shù)百個候選洼地中，精心挑選出平塘縣大窩凼作為望遠鏡的建設(shè)地點。這里獨特的漏斗狀結(jié)構(gòu)，仿佛為天眼量身定制的“眼窩”，使其能夠仰望浩瀚星空，探索宇宙的奧秘。
中國天眼的“視網(wǎng)膜”由6670根鋼索和4450塊反射面單元構(gòu)成，這張龐大的索網(wǎng)能夠靈活變形，以適應不同觀測需求。這一創(chuàng)新設(shè)計不僅讓天眼擁有了前所未有的觀測精度和范圍，更使其能夠觀測到百億光年之外的宇宙深處。截至2024年11月，中國天眼已發(fā)現(xiàn)超過1000顆脈沖星，這一成就遠超同期國際其他望遠鏡的總和。
面對如此龐大的天文設(shè)備，如何確保其安全穩(wěn)定運行成為了一個重要課題。工程師團隊為此研發(fā)了反射面安全評估系統(tǒng)，通過全過程仿真技術(shù)，將整個反射面數(shù)字化，實時監(jiān)測各個節(jié)點的狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)問題，系統(tǒng)能夠立即報警并提供維修建議，確保天眼始終處于最佳觀測狀態(tài)。
為了維護天眼的“視網(wǎng)膜”，工程師們還發(fā)明了“微重力蜘蛛人”技術(shù)。這項技術(shù)利用氦氣球?qū)⑦\維人員的體重減輕至反射面板能承受的重量，使他們能夠在不損壞面板的情況下，到達任意位置進行巡檢和維護作業(yè)。這一創(chuàng)新舉措不僅提高了維護效率，更保障了天眼的長期穩(wěn)定運行。
或許有人會擔心，中國天眼形如“大鍋”，是否會因暴雨而積水？實際上，這一擔憂是多余的。天眼的反射面由多塊面板拼接而成，每塊面板之間都留有縫隙，并鉆有眾多小孔以排水。同時，大窩凼的喀斯特地貌具有良好的透水性，雨水能夠迅速滲透并通過地下河流走。為了防止極端天氣下的洪澇風險，工程技術(shù)人員還開鑿了泄洪隧洞，進一步確保了天眼的安全。
中國天眼不僅是一項偉大的科學工程，更是人類探索宇宙奧秘的重要工具。它讓我們得以窺見百億光年之外的宇宙景象，為天文學研究開辟了新的視野和方向。隨著技術(shù)的不斷進步和觀測數(shù)據(jù)的積累，相信中國天眼將在未來為我們揭示更多宇宙的神秘面紗。
