中巴两国联合打造科技重器，地球哨兵”BINGO射电望远镜设计制造完成

中青报·中青网记者 邱晨辉

在亚马逊热带雨林边的巴西帕拉伊巴州，即将迎来一座中巴两国科技人员联合打造的科技重器——“捕捉宇宙中重子声学振荡信号（BINGO）”大型单口径射电望远镜。

这个被科研人员誉为“地球哨兵”的射电望远镜，除了将探测来自宇宙深空的重要信号外，还能探测卫星、陨石等小天体运动，提示地球可能受到的入侵威胁。其天线主体设计、加工等工作由中方完成。

北京时间6月9日，由中国电科网络通信研究院承担研制的BINGO射电望远镜主体结构出厂发运，标志着BINGO射电望远镜完成设计与制造工作，正式进入集成阶段。此次发运的望远镜主体将由天津港起航，历经近两个月，抵达巴西的苏阿普港。

BINGO望远镜效果图。中国电科网络通信研究院供图

BINGO射电望远镜致力于观测宇宙中性氢气体，捕捉重子声学振荡信号。中国电科BINGO项目总设计师王大为告诉记者，由于宇宙中存在大量中性氢气体，通过研究氢的谱线，可以了解氢在宇宙中的分布，从而更好地理解宇宙的结构与演化。

该望远镜是射电天文和空间科学领域的重大国际合作项目，由中国与巴西、英国、法国、瑞士等国的科研人员通力合作。中国电科网络通信研究院作为中国团队中的核心参与单位，负责射电望远镜主体结构的设计与制造。

在射电望远镜的结构设计中，反射面板是决定接收精度的关键。主反射面要求面型精度≤3毫米，副反射面的面型精度≤4毫米——这相当于在40米见方的曲面上，每块面板的形变误差，不能超过硬币厚度的三分之一。

面对这样的指标，中国电科网络通信研究院结构设计师张子乾反复推演：如果采用传统模具成型的40米×40米曲面结构，在项目要求的加工周期内根本无法实现。翻阅了上百份文献后，团队决定采用多平面拼接逼近曲面的方案。

BINGO望远镜采用了偏置结构，每一块面板的形状都不一样，如果按常规方法制造面板，仅模具一项就要花费上亿元。为满足工程造价，项目团队综合考虑望远镜工作频率和电气指标，最终确定采用多平面拼接逼近曲面的方法，将主副反射面进行分块设计。

将反射面分成小块后，单块面板的尺寸又成为一大难题。

单块面板如果尺寸过大，那么块数就少，面型精度就达不到要求；反之，单块面板过小，就会导致面板数量过多，支撑面板的钢结构支撑点就会增多，不仅会增加天线整体的重量，还会加大安装难度。

项目团队为此与巴西团队反复沟通，历时2个月做出了最优的面板分块设计方案，最终主反射面由20环面板组成，共20种尺寸；副反射面由33环面板组成，共33种尺寸。

“BINGO射电望远镜的面板设计灵感，源于我们研制的另一款射电望远镜FAST（500米口径球面射电望远镜），分块设计后单块面板尺寸必须大小合适，才是最优解。”王大为说。

钢结构“漂洋过海”至大洋彼岸后，需要由巴西进行组装。王大为说，主副反射体均由4000余根钢管和近千个螺栓球组成。这么多根钢管，拼接安装极其不易，有的钢管长达12米，一旦拼装错了，需要拆掉从头再来，势必造成巨大工作量的返工。

如何把上万根钢管安装在正确的位置上？团队历经数月优化，将钢管种类从最初计划的15种减少至7种，在每个钢管上标印唯一的编号，减轻安装难度，使得整个钢结构设计更加清晰明了。

该批结构抵达巴西现场后，BINGO射电望远镜将正式进入建设阶段，中国电科网络通信研究院将派遣工艺人员赴现场指导装配工作。

落成启用后，BINGO射电望远镜将进行快速射电信号扫描，探测宇宙深空发来的重要信号，从而揭示宇宙结构和暗能量的奥秘。

中国青年报客户端北京6月9日电

来源：中国青年报客户端