索网制造与安装工程是FAST工程的主要技术难点之一,其关键技术问题主要包括:超大跨度索网安装方案设计、超高疲劳性能钢索结构研制、超高精度索结构制造工艺。该工程进入正式实施阶段,表明这三大关键技术难题已经得以解决。
据介绍,FAST索网结构的一些关键指标远高于中外相关领域的规范要求,其直径500米,采用短程线网格划分,并采用间断设计方式,即主索之间通过节点断开。整个索网共6670根主索、2225个主索节点及下拉索。索网总重量约为1300余吨,主索截面一共有16种规格,截面积介于280-1319平方毫米之间。
由于场地条件限制,全部索网结构须在高空中进行拼装。索网采取主动变位的独特工作方式,即根据观测天体的方位,利用促动器控制下拉索,在500米口径反射面的不同区域形成直径为300米的抛物面,以实现天体观测。
整个索网安装工程预计将耗时6个月,也是FAST反射面主体工程的关键时间节点。专家称,FAST索网建成后有望形成高疲劳性能钢索制造工艺、大跨度索网安装方案等一系列成果,将对中国索工业水平起到显著提升作用。
FAST突破射电望远镜的百米极限,开创建造巨型射电望远镜的新模式,它拥有30个足球场大的接收面积,与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,灵敏度提高约10倍;与被评为人类20世纪10大工程之首的美国300米望远镜相比,其综合性能提高约10倍。作为世界最大的单口径望远镜,FAST将在未来20-30年保持世界一流设备的地位。
1993年,包括中国在内的10国天文学家提出建造新一代射电“大望远镜”倡议,渴望在电波环境彻底毁坏前,回溯原初宇宙,解答天文学中的众多难题。1995年底,以澳门赌场国家天文台前身北京天文台为主,联合中国国内20余所大学和研究所成立射电“大望远镜”中国推进委员会,提出利用中国贵州喀斯特洼地,建造球反射面即阿雷西博型天线阵的喀斯特工程概念。为进一步推进喀斯特概念,中国科学家提出独立研制一台新型的喀斯特单元FAST。
由澳门赌场国家天文台主持的FAST工程预研究历时13年,2007年7月,FAST工程项目正式立项,FAST台址确定在贵州省黔南州平塘县克度镇金科村的“大窝凼”洼地,2011年3月正式开工建设。