坐落于中國科學(xué)院上海天文臺佘山觀測基地的觀天巨眼—65米射電望遠鏡，其總體性能名列全球第四、亞洲第一。建設(shè)大型射電望遠鏡系統(tǒng)涉及多個技術(shù)領(lǐng)域，是一個國家整體科技實力的體現(xiàn)。該望遠鏡的建立，標(biāo)志著我國射電天文觀測設(shè)備建設(shè)邁上了一個新臺階。

雄偉的結(jié)構(gòu)設(shè)計

在碧藍色天空的映襯下，65米射電望遠鏡顯得十分雄偉壯觀。望遠鏡高70米、重約2700多噸，采用的是修正型卡塞格倫反射系統(tǒng)，全可動型，能在方位和俯仰兩個方向轉(zhuǎn)動。望遠鏡主要由以下幾個部分組成：輪軌機構(gòu)、天線支架、俯仰機構(gòu)、主反射面、副反射面、饋源、接收機系統(tǒng)。

輪軌機構(gòu)的軌道直徑為42米，軌道上有6組共12個滾輪驅(qū)動天線在方位方向轉(zhuǎn)動。俯仰機構(gòu)重達416噸。天線主反射面共有1008塊面板，分成14環(huán)拼裝而成，單塊面板最大面積為4.9平方米，最小為2.66平方米，總面積為3780平方米（相當(dāng)于9個標(biāo)準(zhǔn)籃球場），每塊面板單元精度達到0.1毫米，代表了國內(nèi)大尺度高精度面板設(shè)計與制造技術(shù)的最高水平。每個面板下邊都裝有促動器，共1104臺，每臺促動器都經(jīng)過高低溫環(huán)境測試、電磁兼容性測試、抗干擾能力測試、抗浪涌能力測試等一系列測試。天線副反射器總重20噸，4根支撐桁架底部對角跨距長50米。65米射電望遠鏡共有8個接收波段，是我國目前擁有的射電望遠鏡中波段最全的一臺。

小知識

射電望遠鏡是由它的工作波段而得名的，其工作原理與我們熟悉的光學(xué)天文望遠鏡有所不同：射電望遠鏡接收由天體發(fā)出并通過望遠鏡主反射面反射到副反射面上，再由副反射面聚焦到焦平面上的無線電波，由裝在焦平面上的接收機將無線電波加工、轉(zhuǎn)化成可供記錄、顯示的形式，由終端設(shè)備將其記錄下來，按特定的要求進行處理后顯示出來。

令人矚目的技術(shù)創(chuàng)新

1.擁有高精度主反射面，整個65米口徑拋物面全部采用高精度實面板，單塊面板精度為0.1毫米，經(jīng)主動面控制系統(tǒng)調(diào)整后整個主反射面精度可達到0.3毫米。

2.工作波段多、工作頻率高、接收頻帶寬，該望遠鏡系統(tǒng)配備8個波段的接收設(shè)備，包括了3個航天通用的S、X和Ka波段。最低觀測頻率為1.4GHz，最高觀測頻率為43GHz。

3.采用先進的主動面技術(shù)，該技術(shù)是目前世界上面板調(diào)整領(lǐng)域最先進的技術(shù)。采用該技術(shù)能通過每塊面板下的促動器實時調(diào)整每塊面板的位置，達到最優(yōu)的接收反射面，獲得最大的接收效率。通過促動器的調(diào)整，在一定程度上避免由俯仰角度、溫度、風(fēng)等因素的影響產(chǎn)生的天線面變形。

4.擁有快速更換觀測頻率系統(tǒng)，通過副反射面偏轉(zhuǎn)或由一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機械轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)換饋源來實現(xiàn)快速更換觀測波段，更換時間小于1分鐘。

5.采用無縫軌道焊接技術(shù)，屬國內(nèi)首次。直徑為42米的軌道由30段單軌組成，采用無縫焊接技術(shù)全焊接而成，軌道整體平面度達到0.45毫米，為天線軸系統(tǒng)精度奠定了基礎(chǔ)。

6.安裝高靈敏度的制冷接收機，將接收機設(shè)備安置在溫度非常低的高真空的杜瓦瓶內(nèi)，最大程度地減少來自接收機自身的熱噪聲，使接收機的靈敏度達到最高。

7.具有高精度的時頻系統(tǒng)，采用高頻率穩(wěn)定度的氫原子鐘為頻率基準(zhǔn)。

8.安裝高效的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，該設(shè)備由上海天文臺研發(fā)，是自主知識產(chǎn)權(quán)的VLBI數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，最高采樣率達到每秒1千兆比特。

廣闊的應(yīng)用前景

2012年10月26日下午，65米射電望遠鏡在18厘米波段成功開展了首次試觀測，標(biāo)志著望遠鏡機電系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，為下一步開展天文實驗和科研工作打下了良好的基礎(chǔ)。該望遠鏡在航天工程應(yīng)用中將發(fā)揮舉足輕重的作用，它的建成將顯著提升我國深空探測能力，為嫦娥探月二期工程、三期工程、載人航天、火星探測工程奠定堅實的基礎(chǔ)，為深空探測等國家重大戰(zhàn)略需求做出探索性的觀測研究。

除此之外，在射電天文、天文地球動力學(xué)和空間科學(xué)等多種學(xué)科中，該望遠鏡已成為我國乃至世界上一臺主干的觀測設(shè)備，為這些學(xué)科的研究提供必要性保障。利用該望遠鏡可以和國際組織展開廣泛的合作交流等，極大地提升我國科研領(lǐng)域在國際上的地位。

想一想

如此巨大的望遠鏡和你們家里的衛(wèi)星接收天線有什么區(qū)別？65米射電望遠鏡在深空探測里具體起什么樣的作用？

（資料來自上海天文臺）