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復(fù)合材料助力南非射電望遠(yuǎn)鏡次反射器項目

更新時間：2024-10-25 15:28:27 編輯：信息技術(shù) 瀏覽：1100

近期，全球工程和技術(shù)支持公司Eosol集團(tuán)與復(fù)合材料結(jié)構(gòu)開發(fā)公司Compoxi合作，共同為SKA天文臺的中頻望遠(yuǎn)鏡（SKA-Mid）建造超過250個4.5米的復(fù)合材料次反射器。該望遠(yuǎn)鏡正在南非建設(shè)，這是迄今為止授予西班牙公司的最大合同。

SKA天文臺是一個由來自五大洲的成員國組成的政府間組織，總部位于英國。其任務(wù)是通過建設(shè)和運營射電望遠(yuǎn)鏡，推動我們對宇宙科學(xué)的理解，特別是關(guān)于星系的形成與演化、極端環(huán)境下的基礎(chǔ)物理以及生命起源等方面的研究。這兩個射電望遠(yuǎn)鏡正在南非和澳大利亞建造，分別由數(shù)百個碟形反射器和數(shù)千個天線組成。

次反射器（Sub-reflector）是望遠(yuǎn)鏡的關(guān)鍵組件之一，它將主反射器收集的信號聚焦到信號接收器，從而開始信號處理過程。每個次反射器的直徑為4.5米，由復(fù)合材料制成，并經(jīng)過金屬化處理以滿足項目對電磁和機(jī)械性能的要求。

次反射器的材料選擇通常集中在碳纖維復(fù)合材料，因為它具有極高的強度重量比、剛性和耐用性，能夠在惡劣環(huán)境下保持性能穩(wěn)定。此外，為了確保電磁反射性能，次反射器的表面通常會經(jīng)過金屬化處理，例如鍍鋁或鍍銅，以提升信號反射效率。制造過程中，多采用自動纖維鋪放（AFP）等高精度工藝，確保結(jié)構(gòu)的輕量化和表面精度，同時確保其在面對高風(fēng)壓和溫度變化時的穩(wěn)定性

SKA-Mid中頻望遠(yuǎn)鏡將在南非擁有197個碟形反射器，而澳大利亞的低頻望遠(yuǎn)鏡（SKA-Low）將包含131,072個天線，遍布74公里。這些望遠(yuǎn)鏡的規(guī)模和大量的天線及碟形反射器，將帶來分辨率、靈敏度和觀測速度的顯著提升，使天文學(xué)家能夠更加詳細(xì)地觀察宇宙。

復(fù)合材料助力南非射電望遠(yuǎn)鏡次反射器項目

SKA項目碟形反射器項目經(jīng)理Mark Harman表示：“SKA-Mid的次反射器設(shè)計在技術(shù)上極具挑戰(zhàn)性，其表面需要高度精確，以將微弱的天文信號精確反射到檢測器。此外，它必須足夠堅固以抵御環(huán)境條件的影響。”

射電望遠(yuǎn)鏡的建設(shè)正在進(jìn)行中，預(yù)計2026年底將開始進(jìn)行初步的科學(xué)驗證，隨著未來6年的建設(shè)推進(jìn)，其科學(xué)能力將逐步提升。

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