“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 。
【“天眼”要做“眼保健操”吗?】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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