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中国天眼暴雨后会变成汤锅?天然的排水系统,选址就花费13年

 

自古以来人类就对浩瀚的宇宙充满了遐想,人类对宇宙的探索始终不曾停歇,遗憾的是由于古代的科学技术相对落后,从而使得人类对太空的探索能力看上去极其有限,近代以来,因科学技术的飞速发展,人类对宇宙的探索不断深入,人们在观测宇宙中的星球之际,通常会用到天文望远镜,但是随着技术的发展,普通的天文望远镜已然无法满足人类的要求,于是更加先进的射电望远镜应运而生。

值得一提的是,自伽利略发明了望远镜后,通过伽利略式望远镜人类获得了很多重要发现,也令天文学从此步入望远镜时代,再到后来天文望远镜的出现,更是让宇宙的探索进入快车道,事实上,天文望远镜的类型可分为光学望远镜和射电望远镜,这两种类型的望远镜各有优劣,倘若人类想要进行更高层次的深空探测,就必须使用射电望远镜,这是一种利用大型天线接收来自遥远太空不同波长的无线电来进行天文研究的利器,被誉为中国天眼的500米口径球面射电望远镜是我国天文学家南仁东于1994年提出的构想,历时22年建成。

于2016年9月25日落成启用,是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜,综合性能是著名的射电望远镜阿雷西博的十倍,这个500米口径球面射电望远镜,位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中,工程为国家重大科技基础设施,值得一提的是“天眼”工程是由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。

令人震惊的是截至2019年8月28日,500米口径球面射电望远镜已经发现了132颗优质的脉冲星候选体,其中有93颗已被确认为新发现的脉冲星,2020年1月11日,该射电望远镜成功通过国家验收,顺利投入正式运行。

你知道吗?口径长达百米的超大型望远镜自诞生起就袒露在群山之中,在该时期接下来的数十年间,自然会受到风雨的侵袭,令人们不禁担忧外观看上去如同一口巨“锅”的中国天眼,在下雨之际,恐怕它的积水问题会是影响整个望远镜系统性能的关键因素,那么总造价超过6亿、接收和反射面总面积高达25万平方米的中国天眼。

在经历贵州地区连绵不断的雨季时,究竟是如何解决积水和排水的难题?毕竟天眼所在的位置,是我国的贵州,不少人知道该区域经常出现暴雨,也令人们感到十分困惑,天眼的排水系统到底是如何设计的,它会不会因为暴雨出现损坏?会不会令中国天眼变成一口汤锅?对此有专家表示这当然不可能了。

事实上,天眼作为中国的一项超级工程,它会面临的问题科学家早已料到,根本无需担心,早在天眼设计筹备之初,建设者们就在工程的选址以及望远镜自身的结构设计上做好了充足准备,其实央视也曾为大家揭秘过中国天眼的玄机,也解读了天眼的排水系统,据说当年科学家们光选址就花费了13年的时间,负责修建天眼工程的科研人员,在全国范围内四处寻找,仅贵州境内就已经找出了82个比较符合条件的候选位置。

后来,国家天文台台长还提出了三大创新点之一解释了天眼的天然排水系统,首先我们要知道天眼选址建在贵州的原因是什么,根据国家天文台台长严峻表明的三大创新点来看,除了反射镜面铺设方式和接收机定位结构两个创新点以外,还有一个创新点恰好解释了天眼的排水系统,也就是喀斯特洼坑的选址,在这个天然的喀斯特洼坑内,工程师们借助仿真系统对该地进行了专业的定位定性研究,最终选定大窝凼为天眼的建设地,其中一个重要的决定因素是喀斯特洼坑形成了天然的排水系统,下雨时,所降的水会沿着山体流入坑内,最终会经过渗透流入地下暗河和溶洞。

值得一提的是中国天眼的设计暗藏玄机,虽说天眼形似一口大锅,但是它并非看上去那般,是一口全面连接球面的结构,近距离观察后,我们不难发现,天眼是由一块又一块的反射面板组成,这些反射面板足足有4450多块,在反射面板中间,都有排水用到的小孔,这些小孔不仅密集数量也显得颇多,这说明下雨时,雨水会从反射面板之间的小孔中流出,不会在天眼中造成积水,除此之外,天眼还拥有一项先进的排水系统,该排水系统采用了无压隧道的设计方案,所谓的无压隧道设计会让水流呈明流状态,令水流表面存在自由表面。

当雨水落在反射面板后,受到的阻力非常小,再加上每一块板上实际上都有许许多多的小孔,届时雨水会随着这些小孔流入排水系统中,要知道天眼的排水系统长达1000米,全程阻力极小,由于天眼的直径仅为500米,如此看来,绕天眼一圈绰绰有余,所以雨水不会聚集起来,天眼也不会变成汤锅,对此,大家是如何看待的?我是九品博物馆 记得点赞关注,希望大家多多支持

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