4日上午，位于貴州平塘的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）安裝了最后一根鋼索，索網(wǎng)制造和安裝工程結(jié)束。這意味著FAST的支撐框架建設(shè)完成，進(jìn)入了反射面面板拼裝階段。
FAST是世界在建的最大射電望遠(yuǎn)鏡，借助天然圓形溶巖坑建造。FAST的反射鏡邊框是1500米長的環(huán)形鋼梁，而鋼索則依托鋼梁，懸垂交錯，呈現(xiàn)出球形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
索網(wǎng)結(jié)構(gòu)是FAST主動反射面的主要支撐結(jié)構(gòu)，是反射面主動變位工作的關(guān)鍵點。索網(wǎng)制造與安裝工程也是500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡工程的主要技術(shù)難點之一，其關(guān)鍵技術(shù)問題主要包括：超大跨度索網(wǎng)安裝方案設(shè)計、超高疲勞性能鋼索結(jié)構(gòu)研制、超高精度索結(jié)構(gòu)制造工藝等。而索網(wǎng)工程的順利完成，意味著FAST工程已經(jīng)在上述關(guān)鍵技術(shù)難點方面實現(xiàn)實質(zhì)性突破。
FAST索網(wǎng)結(jié)構(gòu)直徑500米，采用短程線網(wǎng)格劃分，并采用間斷設(shè)計方式，即主索之間通過節(jié)點斷開。索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的一些關(guān)鍵指標(biāo)遠(yuǎn)高于國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的規(guī)范要求：例如，主索索段控制精度須達(dá)到1毫米以內(nèi)，主索節(jié)點的位置精度須達(dá)到5毫米，索構(gòu)件疲勞強(qiáng)度不得低于500MPa。整個索網(wǎng)共6670根主索、2225個主索節(jié)點及相同數(shù)量的下拉索。索網(wǎng)總重量約為1300余噸，主索截面一共有16種規(guī)格，截面積介于280—1319平方毫米之間。由于場地條件限制，全部索結(jié)構(gòu)須在高空中進(jìn)行拼裝。
索網(wǎng)采取主動變位的獨特工作方式, 即根據(jù)觀測天體的方位，利用促動器控制下拉索，在500米口徑反射面的不同區(qū)域形成直徑為300米的拋物面，以實現(xiàn)天體觀測。
FAST索網(wǎng)是世界上跨度最大、精度最高的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，也是世界上第一個采用變位工作方式的索網(wǎng)體系。其技術(shù)難度不言而喻，需要攻克的技術(shù)難題貫穿索網(wǎng)的設(shè)計、制造及安裝全過程。僅以高應(yīng)力幅鋼索研制為例，F(xiàn)AST工程對拉索疲勞性能的要求相當(dāng)于規(guī)范規(guī)定值的2倍，國內(nèi)外均沒有可借鑒的經(jīng)驗或資料作為參考。其研制工作經(jīng)歷了反復(fù)的“失敗—認(rèn)識—修改—完善”過程，最終歷時一年半時間才完成技術(shù)攻關(guān)。所取得的成果已經(jīng)在國際專家評審會上得到國外專家組的認(rèn)可，成功在FAST工程上得到應(yīng)用。隨著索網(wǎng)諸多技術(shù)難題的不斷攻克，形成了12項自主創(chuàng)新性的專利成果，其中發(fā)明專利7項，這些成果對我國索結(jié)構(gòu)工程水平起到了巨大的提升作用。
