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【书评】聆听宇宙的“大耳朵”——巨型射电望远镜结构
发布人:王庆瑞  发布时间:2022-07-28   浏览次数:10



书籍简介:

《巨型射电望远镜结构设计》,范峰、钱宏亮、刘岩著,沈士钊主审,国家出版基金资助项目,“十三五”国家重点出版物出版规划项目,现代土木工程精品系列图书,建筑工程安全与质量保障系列。

作者简介:

王启明,中国科学院国家天文台研究员、博士生导师。“中国天眼”——500米口径球面射电望远镜(FAST)总工艺师,FAST运行和发展中心技术总监。1982年本科毕业于吉林工业大学,2000年获东北大学博士学位,主要研究方向为机器人机构学、大射电望远镜结构设计等。自2000年起加入中国天眼研究团队,全程参加了项目的预研、立项和建造工作。获中国科学院首届十佳“科苑名匠”奖、北京市科学技术奖一等奖、广西科学技术奖一等奖、中国科学院杰出科技成就奖和中国钢结构协会科学技术特等奖等奖励多项。


射电天文学是天文学的一个分支,以无线电接收技术为观测手段,利用射电望远镜观测的对象遍及所有天体,这一新兴学科自卡尔央斯基在1928年为世界研制出第一架射电望远镜,并于1932年第一次探测到从宇宙深空发射出的射电信号起, 距今也仅有不到百年的历史,却贡献了20世纪天文领域的四大发现——类星体、脉冲星、星际有机分子和宇宙微波背景辐射。这四项发现都与射电望远镜有关,对推动射电天文学的发展起着至关重要的作用。

值得注意的是,评价射电望远镜性能是否足够卓越主要依赖两个指标:灵敏度和分辨率,而增大望远镜的口径、提高反射面精度是提高望远镜灵敏度和分辨率的两个主要途径。很多时候,来自太空天体的无线电信号极其微弱,“阅读”宇宙边缘的信息需要口径更大、精度更高的望远镜。唯此我们才能在射电波段“看”到更远、更清晰的宇宙天体。在此背景下,近些年陆续出版了若干关于射电望远镜的专著,为推动射电天文领域的发展提供了有价值的参考资料,但是多年来针对巨型射电望远镜结构技术一直缺乏一本比较全面的将基础科学理论与工程技术相结合、内容丰富具体、理论深入的著作。

本著作是范峰教授所带领的团队多年来从事射电望远镜结构设计研究成果的结晶,以著者团队承担的国家重大望远镜工程为背景,对巨型射电望远镜结构设计理论与方法做了全面、系统的阐述,是对射电天文学中关于射电望远镜结构设计类图书的补充和完善。射电望远镜结构按照机械装置和驱动方式通常可分为如下三种类型:固定型(望远镜反射面固定,靠移动馈源追踪目标)、全可动型(望远镜可同时绕两个坐标轴转动寻源观测)及部分可转型(望远镜仅绕一个坐标轴转动寻源观测)。本著作共分为上下两篇,上篇围绕固定型的球面射电望远镜结构技术展开介绍,提出了固定型的球面射电望远镜结构创新设计理论与方法,涵盖了固定型的球面射电望远镜结构综合理论、安全性能评定方法、优化设计,并集成各项关键技术研究成果,开发了简洁、实用的结构健康监测系统;下篇围绕全可动型射电望远镜结构技术展开,详述了全可动射电望远镜结构从概念设计、模型试验及建造中所遇到的关键问题及解决方案。本书为我国巨型射电望远镜结构设计研究提供了重要的工程经验和技术支持,为从事射电望远镜结构设计的科研工作者、工程技术人员和高校研究生等提供了一本全面、系统的参考著作,对于提高我国射电望远镜结构的设计水平、满足射电望远镜工程任务的应用需求,具有非常重要的理论意义和工程应用价值。



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