(談天說地)「中國天眼」換了國產「眼部肌肉」 歐東衢 施錢貴
筆者從FAST運行和發展中心獲悉,被譽為「中國天眼」的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)近日迎來重要時刻:6根總長近4000米、單根重達6噸多的國產巨型鋼絲繩,正在「上崗」。
如果把「中國天眼」比作一隻「觀天巨眼」,那麼饋源艙就是這隻「巨眼」的「眼球」。正如人的眼球是靠6條眼外肌的協同收縮,實現靈活轉動、精準注視目標,「中國天眼」的饋源艙,恰好也是由6根饋源驅動鋼絲繩通過索驅動系統,在巨大的反射面上進行超高精度的定位和跟蹤。
饋源艙重達30噸,6根鋼絲繩以極高精度牽引這隻「眼球」,在140米高空、206米尺度範圍內實現實時定位,每根鋼絲繩日均承受數百次彎曲和脈衝載荷。這種工況對鋼絲繩的疲勞壽命提出了極端要求,需在高強度的運用中連續使用5年不斷絲才能更好保障望遠鏡的高效運行。
「中國天眼」建設階段,由於無法在國內找到可以達到這一要求的鋼絲繩,團隊選用了進口鋼絲繩。
國家天文台副台長、FAST運行和發展中心主任兼總工程師姜鵬介紹,2023年1月,「中國天眼」正式啟動索驅動系統鋼絲繩自主研發工作。為驗證性能,相關科研團隊讓樣繩在滑輪上反覆運行6.2萬次。同時完成20萬次脈衝疲勞試驗,載荷在120千牛至400千牛間循環衝擊。2025年8月,「中國天眼」饋源驅動鋼絲繩經歷3輪迭代實驗終獲成功。
「此次國產化替代不僅解決了供應鏈安全問題,更建立了從材料、製繩、評價到檢測的完整技術體系,為其他重大科技基礎設施的國產化提供了可複製的經驗。」姜鵬說。◇







