或许没有这次更换,你可能都不知道中国天眼FAST的“眼部肌肉”,竟然还是使用的外国货,并且就在不久前,因为这个外国货,我们还被卡脖子了。
等等,FAST的“眼部肌肉”是啥玩意儿?
![]()
这事听圈叔解释一下。中国天眼FAST虽然是一个直径500米口径的超级望远镜,但这口望远镜的最核心部件,其实是一个悬在半空的重达30吨的馈源舱。
如果把天眼真的比作一直眼睛,那这个馈源舱就是眼球,它的作用就是负责接收宇宙中的那些微弱到几乎不存在的电磁波信号。而负责牵引这颗重达30吨“眼球”馈源舱在140米高空、206米范围内实现毫米级实时定位的,则是6根巨型钢丝绳。
![]()
这6根钢丝绳的总长度近4000米,一根钢丝绳就有6吨多重。看到这个重量维度,您大概一定会想到它会很粗了吧?但事实则是,它的直径只有46毫米。而这只500米直径的天眼,就是依靠这6根类似人眼的“眼外肌”来协同收缩,来实现让中国天眼的“眼球”灵活转动,进而精准锁定目标的。
这6根直径只有46毫米的钢丝绳,每天都要承受数百次的弯曲,以及脉冲载荷。一根只有手指头粗细的绳子,每天都在拽着一头重达30吨重,相当于大象重量的载荷,在离反射面140米的高空做精准的移动,这种强度,一般人可是想都不敢想的。
![]()
但2016年中国天眼建成之后,用的这6根钢丝绳,其实一直都是进口货。虽然2021年还换过一次,但也正是因为这次更换,让天眼维护团队发现,这进口钢丝绳的毛病,就是用着用着就会慢慢渗出油泥,从而影响中国天眼这台硕大望远镜的正常观测准确度。
![]()
这6根钢丝绳的重要性,可以从美国天眼的陨落找到答案。2020年8月,美国天眼阿雷西博305米射电望远镜的一根辅助钢缆脱落,砸坏了反射盘面,这是美国天眼第一次出现重大损伤。同年11月,一根主承重钢缆断裂。12月,剩余钢缆连锁失效,900吨的馈源接收平台整体砸向了蝶形盘面,导致美国天眼彻底报废。
![]()
所以我们必须在出现问题的第一时间,迅速解决影响中国天眼精度的这6根钢丝绳的问题。但要命的则是,这6根钢丝绳属于中国天眼的核心易损耗物品,但供应链却卡在外国人手里。在2021年更换钢丝绳过程中,就经历过外方团队的已读不回,质量问题回避,甚至断供威胁和涨价刁难等等,这就等于把中国天眼的运营,完全依托在外方团队脸色之上,这对于一件国之重器来说,是绝对不能接受的。
![]()
于是,在第一次更换钢丝绳后两年,中国天眼团队正式启动了索驱动系统钢丝绳的自主研发工作。
没想到,咱们不学则以,一学就是3年,且效果直接超越了国外老师!
常规的钢丝绳强度一般在1960兆帕,而天眼专用绳的强度被国产研发团队在3年时间里,直接从0提升到了2100兆帕。简单来说,就是比国外团队提供给中国天眼的钢丝绳,还要更硬一截。
![]()
中国天眼对于这6根钢丝绳的要求极其苛刻,基础要求是在高强度使用中连续5年不能断丝。为了验证国产绳能不能扛住,科研团队让样绳在滑轮上反复运行了6.2万次,还做了20万次脉冲疲劳试验。这相当于把5年的工作量压缩到实验室里反复验证。
最让人心动的是成本。国产钢丝绳的研发和采购成本只有国外同类产品的一半。一半啊圈叔的粉丝们!这省下来的可都是真金白银。
![]()
更重要的是,这次国产化不只是换了几根绳子。团队从材料、制绳、评价到检测,建立了一整套完整的技术体系。以后再遇到类似的核心部件,这套经验可以直接复制。
说起来,这条国产“眼部肌肉”钢丝绳的诞生,还真有点传奇色彩。
![]()
2022年7月,鞍钢集团旗下的一个团队,一行四人辗转飞机、汽车,一路扎进贵州大山深处,主动向天眼运营方递交了自主研发“中国绳”的技术方案。方案提交后一度石沉大海,直到2023年,国家天文台重新找到了他们。
接下任务后,研发团队从炼钢开始搞起。你没听错,是从炼钢开始。因为市场上根本买不到能满足要求的材料,只能自己研发。经过上百组试验,最终定型了专用钢种。
![]()
2025年8月,新型国产钢丝绳经历3轮迭代实验终获成功。
2026年4月28日,产品在中科院国家天文台组织的验收会上正式通过。
2026年5月,6根国产钢丝绳运抵天眼现场,开始更换。
2026年6月15日,6根国产钢丝绳全部安装完毕。随后经过调试和静载测试,天眼正式恢复观测。
![]()
从启动研发到安装完成,前后历时1000多天。
可能有人会问:不就是换了几根绳子吗?至于这么大张旗鼓?
还真至于。这6根钢丝绳是天眼核心索驱动系统的关键部件。以前这个东西完全依赖进口,现在彻底实现了自主可控。从此以后,供应链安全的问题彻底解决了。更重要的是,这根绳子背后代表的是中国在高端钢丝绳制造领域的技术突破。相关试验数据将为我国材料科学、基础科学等领域的创新发展提供重要支撑。这就是国产替代的意义。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.