Neseniai Kinijos FAST (penkių{0}}šimtų{1} metrų diafragmos sferinis radijo teleskopas)-dažnai vadinamas „dangaus akimi“-padarė didelį žygdarbį: „akies obuolį“ valdančius „akių raumenis“ pakeitė visiškai nauju rinkiniu. Šie „raumenys“ yra ne kas kita, kaip šeši masyvūs plieniniai trosai, manevruojantys teleskopo padavimo kabinoje.
Šių šešių plieninių trosų bendras ilgis yra beveik 4000 metrų, kiekvienas kabelis sveria daugiau nei 6 tonas. Pakeitimo procesas prasidėjo šių metų gegužės pradžioje, baigtas -birželio viduryje, o vėliau buvo atliktas ekspertų patikrinimas. FAST dabar atnaujino stebėjimus, pradėdamas naują giluminio{6}}kosmoso tyrinėjimo etapą.
[Vaizdas]
Iš pirmo žvilgsnio tai gali atrodyti kaip paprastas kelių lynų sukeitimas. Tačiau pažangios gamybos srityje pagrindiniai reikalavimai-apimanti medžiagų mokslą, gamybos procesus ir patvirtinimą ekstremaliomis eksploatavimo sąlygomis{2}}yra ne kas kita, o paprasti.
Kas iš tikrųjų yra šie „akių raumenys“?
Norėdami juos suprasti, pirmiausia turime pažvelgti į FAST struktūrą.
FAST gali pasigirti 500 metrų diafragma, o signalo{1}}priėmimo sritis atitinka 30 standartinių futbolo aikštelių. Natūralioje karstinėje įduboje Guidžou provincijoje pastatytą projektą 1994 m. pirmą kartą sugalvojo kinų astronomas Nan Rendong. Jis buvo užbaigtas 22 metus ir buvo oficialiai atidarytas 2016 m. rugsėjo 25 d.
[Vaizdas]
Šis didžiulis „lėkštė“ yra atsakingas už elektromagnetinių bangų signalų surinkimą iš kosmoso. Tačiau vien surinkimo neužtenka; signalai taip pat turi būti tiksliai „pagauti“. Prietaisas, fiksuojantis šiuos signalus, vadinamas tiekimo kabina.
30 tonų sverianti pašarų kabina pakabinta 140 metrų virš žemės. Jis veikia kaip šio milžiniško „akies, žvelgiančio į dangų“, „akies obuolys“. Tačiau šis „akies obuolys“ nėra stacionarus; jis turi lanksčiai judėti 206 -metrų skersmens diapazone, kad būtų pasiektas itin-didelis-tikslumas realiuoju laiku.
Kas manevruoja šis 30 tonų sveriantis „akies obuolys“? Šeši plieniniai trosai.
Žmogaus akių obuoliai priklauso nuo koordinuoto šešių išorinių akių raumenų susitraukimo, kad būtų pasiektas lankstus sukimasis ir tikslus fokusavimas. FAST tiekimo kabina veikia panašiai: kabeliu{1}}varoma sistema naudoja šiuos šešis plieninius trosus, kad 30-tonų sveriantį begemotą trauktų oru, kad jis galėtų atlikti įvairius sudėtingus judesius. Taigi šie šeši plieniniai trosai yra taikliai vadinami „dangaus akies“ „akių raumenimis“. „China's Sky Eye“ gauna vietinius „akių raumenis“ – aukštos kokybės plėtra – XXI amžiaus verslo šauklys
Kiekvienas plieninis kabelis kasdien turi atlaikyti šimtus lenkimo ciklų ir impulsų apkrovų. Šis veikimo intensyvumo lygis kelia didelius reikalavimus kabelio eksploatavimo trukmei nuo nuovargio: jis turi garantuoti penkerius metus iš eilės, nenutrūkus nė vieno laido.
Kodėl jungiklis? Ar originalus laidas nebuvo pakankamai geras?
Nuo 2016 m. pradėjus veikti FAST (penkių{0}}šimtų- metrų diafragmos sferinis radijo teleskopas), jo tiekimo kabinos traukos kabeliai buvo importuoti produktai. Pirmasis pakeitimas netgi buvo atliktas 2021 m.
Tačiau importuoti kabeliai turėjo problemų: naudojant lėtai išsiliejęs aliejinis dumblas trukdė įprastiems teleskopo stebėjimams. Radijo teleskopui, skirtam fiksuoti silpnus elektromagnetinius signalus iš kosmoso gelmių, bet kokie trukdžiai kelia didelę problemą.
Be to, ilgalaikis{0}}pagrindinio komponento priklausomybė nuo importo yra susijęs su tiekimo grandinės rizika. Ką daryti, jei kabeliai taptų nepasiekiami arba tiekėjas padidintų kainas arba nutrauktų tiekimą? Kas nutiktų šiai gyvybiškai svarbiai nacionalinės mokslo infrastruktūros daliai?
Todėl FAST komanda nusprendė pakeisti importuojamus kabelius šalyje.
Kaip sunku pagaminti šį „kinišką kabelį“?
Tai gali atrodyti kaip paprasta virvė, tačiau ją pagaminti yra daug sudėtingiau, nei dauguma žmonių įsivaizduoja.
Kabelio skersmuo yra tik 46 milimetrai. Tačiau tegul šis skaičius jūsų neapgauna-jame yra 381 atskira 10 skirtingų skersmenų plieninė viela. Išoriniai laidai turi būti labai kieti ir atsparūs dilimui-, o vidiniai laidai turi išlaikyti didelį tvirtumą ir atsparumą smūgiams. Skirtingose padėtyse esantys laidai atlieka skirtingas funkcijas dirbdami kartu.
Ką reiškia „China Sky Eye“-didelis nacionalinis mokslinis turtas-atverti pasauliui?|Pagrindinis nacionalinis turtas|Dangaus akis|Bendrija|Sina naujienos
Mokslinių tyrimų ir plėtros komanda nustatė keturis griežtus kabelio etalonus:
Pirma, tempiamasis stipris ne mažesnis kaip 1825 kiloniutonai (kN). Kiloniutonas yra jėgos vienetas; 1825 kN apytiksliai atitinka 186 tonų svorį. Kitaip tariant, šis kabelis-, kurio skersmuo yra tik 46 milimetrai-, turi atlaikyti 186 tonų tempimo jėgą nenutrūkdamas.
Antra, statinės apkrovos bandymas. Esant 1 825 kN apkrovai, tvirtinimo galvutėje neturi būti įtrūkimų ar lūžių, o plieninės vielos neturi išsitraukti iš tvirtinimo galvutės.
Trečia, pulso nuovargio testas. Po 200 000 impulsinio nuovargio ciklų, kai kintamoji apkrova svyruoja nuo 120 kN iki 400 kN, plieninio vielinio lyno paviršiuje neturi būti nutrūkusių vielų, o atsparumas trūkimui turi likti ne mažesnis kaip 1800 kN.
Ketvirta, lenkimo nuovargio testas. Esant 400 kN apkrovai, plieninis vielinis lynas veikiamas 62 000 pakartotinio veikimo ciklų ant skriemulio; vėliau neturi būti nutrūkusių laidų, o trūkimo stipris turi išlikti ne mažesnis kaip 1800 kN.
Trumpai tariant, virvė turi būti ir „kieta“ (stipri), ir „kieta“ (tvirta). Jis turi atlaikyti didžiules tempimo jėgas be trūkčiojimo ir išlaikyti savo veikimą nepablogėjus atšiauriomis eksploatavimo sąlygomis, apimančiomis pasikartojančius lenkimus ir impulsinius smūgius.
Kad atitiktų šias specifikacijas, mokslinių tyrimų ir plėtros komanda ėmėsi visapusiškų techninio tobulinimo pastangų, apimančių visą gamybos grandinę, pradedant nuo plieno gamybos etapo. Jie savarankiškai sukūrė specializuotą plieno rūšį, kurios stiprumas 2100 MPa, viršijantis įprastų plieno rūšių 1960 MPa stiprumą. Ši medžiaga yra unikali Kinijoje ir jos negalima įsigyti atviroje rinkoje.
Daugiau nei 1000 dienų bendradarbiavimo mokslinių tyrimų ir plėtros
Šio šalyje pagaminto plieninio vielinio lyno sukūrimas nebuvo vienos nakties pasiekimas.
FAST komanda daugiau nei 1000 dienų bendradarbiavo su vietiniais gamintojais ir plėtojo tyrimus. 2022 m. liepos mėn. Liaoning Jinsuoju Material Technology Co., Ltd.{6}}Ansteel Group{7}}dukterinė įmonė ėmėsi iniciatyvos FAST operacijų komandai pasiūlyti savarankiškai{10}}sukurtą techninį sprendimą. 2023 m. Kinijos mokslų akademijos nacionalinės astronomijos observatorijos oficialiai pradėjo nepriklausomą kabelių pavaros sistemos plieninių vielinių lynų mokslinių tyrimų ir plėtros projektą.
Beveik 10 000 plieninių „China's Eye“ kabelių atrodo puikiai tiesiai iš bet kurio kampo! _Pekino laikas
Kad patikrintų našumą, komanda išbandė lynus 62 000 skriemulio ciklų ir atliko 200 000 impulsų nuovargio bandymo ciklų. 2025 m. rugpjūčio mėn. naujasis šalyje pagamintas plieninis vielinis lynas sulaukė sėkmės po trijų kartotinių bandymų.
Kokie buvo galutiniai testo rezultatai? Atlikus 62 000 lenkimo nuovargio bandymų ciklų, vietinės gamybos plieninio troso atsparumas trūkiui išliko 1 968 kN. Tai viršijo reikalaujamą 1 825 kN 143 kN-, vien perteklinės maržos, kurios pakaktų vienu metu pakelti 11 šeimos sedanų.
[Vaizdas]
2026 m. balandžio 28 d. „Ansteel“ pagaminti kabelių -pavaros plieniniai kabeliai išlaikė priėmimo patikrinimą, kurį atliko Kinijos mokslų akademijos nacionalinės astronomijos observatorijos. Pakeitimo darbai prasidėjo gegužės pradžioje, o iki -birželio vidurio visi šeši vietiniai kabeliai buvo visiškai sumontuoti.
Šis pakeitimas apėmė ne tik pačius kabelius.
Yao Rui, FAST eksploatavimo ir plėtros centro Matavimo ir valdymo inžinerijos departamento direktorius, pabrėžė labai svarbų dalyką: „Nuo medžiagų iki gamybos procesų, įskaitant galutinį išsamų našumo bandymą, sėkmingai užbaigėme visą{0}}grandinės technologinį proveržį“.
Tai reiškia, kad mes ne tik gaminome reikalavimus atitinkantį plieninį trosą; sukūrėme visą techninę sistemą, apimančią viską nuo medžiagų MTTP ir kabelių kūrimo procesų iki našumo įvertinimo ir testavimo / tikrinimo.
Šios sistemos vertė gerokai viršija pačius šešis kabelius. Tai reiškia, kad jei ateityje kiltų panašių aukštos kokybės{1}}plieninių kabelių poreikių, nereikės pradėti nuo nulio. Ši sistema yra pakartojama ir perkeliama, siūlanti pakartojamą modelį komponentų lokalizavimui kituose stambiuose mokslo ir technologinės infrastruktūros projektuose.
Be to, MTTP sąnaudos buvo tik perpus mažesnės nei importuotų produktų.
Ką FAST atrado per daugelį metų?
2026 m. rugpjūčio mėn. FAST atrado beveik 1300 pulsarų. Šis skaičius gerokai viršija bendrą kitų teleskopų visame pasaulyje per tą patį laikotarpį atradimų skaičių.
[Vaizdas]
Kas yra pulsaras? Galite įsivaizduoti, kad tai-paprastai-kaip „švyturys“ visatoje: greitai besisukanti neutroninė žvaigždė, kuri periodiškai skleidžia elektromagnetinių bangų signalus. Pulsarų tyrimas padeda suprasti medžiagos būklę ekstremaliomis fizinėmis sąlygomis ir remia mokslinius tyrimus tokiose srityse kaip gravitacinių bangų aptikimas ir navigacija / padėties nustatymas.
Be pulsarų, FAST padarė daugybę aukšto lygio{0}}tyrimo išvadų greitųjų radijo bangų (FRB) srityje, kurios per pastaruosius penkerius metus sudarė beveik 50 % viso pasaulio. Tai taip pat davė statistiškai reikšmingiausių stebėjimo rezultatų, susijusių su nanohercų gravitacinių bangų aptikimu.
Kas nutinka pakeitus „akių raumenis“?
Sėkmingai pakeitus plieninius trosus, FAST atnaujino savo stebėjimus. Bet tai tik pradžia.
Siekiant užtikrinti saugų radijo teleskopo veikimą, plieniniai trosai bus tikrinami kas šešis mėnesius. Tuo tarpu FAST komanda jau svarsto, ką toliau atnaujinti.
Dešimtmetį veikianti ši didelė mokslo įstaiga{0}}pakartotinai atnaujindama aukštąsias technologijas-demonstruoja, kad tikra ramybė pasiekiama tik tada, kai pagrindinės technologijos yra tvirtai savo rankose.
