【中国科学杂志社】奇台射电望远镜

  对于遥远天体的观测需要望远镜具有极高的灵敏度与分辨率。在特定观测频率下,望远镜的口径越大其分辨天体细节、探测暗弱信号的能力越强;而望远镜的观测频率越高,对精密结构的极高要求也限制了口径大小。天文学家希望在工业制造能力可以实现、工程造价可以接受的情况下,尽最大可能建造更大的射电望远镜,来探测更多的宇宙天体、实现更多的科学研究目标。 

  QTT台址 

  奇台射电望远镜(QTT)是一台全向可动、主反射面直径110米的格里高利类型望远镜。QTT的建设地点位于中国新疆昌吉回族自治州奇台县,地处东天山山脉,海拔约1800米。QTT的天线为轮轨式、方位-俯仰型天线,结构采用伞形支撑、同构对称轻量化设计,总重量6000吨左右。QTT可以实现150 MHz115 GHz的高灵敏度观测,主反射面通过高精度位移促动器进行主动调整以克服重力和环境引起的形变,副反射面采用碳纤维材料并通过六杆并联机构修正位置偏差,伺服控制系统需要在复杂环境下完成角秒量级精确转动和对准观测目标。利用促动器对主反射面面形的局部调整并结合副反射面位置调节,可进一步提升望远镜在单波束观测时的效率。为了适应多波束观测技术的发展和满足多科学目标的需要,QTT主反射面采用标准抛物面,配备超宽带接收机和大视场多波束接收机,并基于RFSoCGPU处理芯片开发多功能信号采集和处理终端。QTT将具备脉冲星、谱线、连续谱和甚长基线等观测模式。总控软件采用模块化分布式微服务框架设计,用户界面将通过网络技术开发。电磁兼容和射频干扰抑制技术贯穿各系统设计的全过程。 

  QTT天线三维模型

  QTT可以观测四分之三的天空,覆盖天文界高度关注的银河系中心及以南12°天区。QTT将成为通过脉冲星测时阵进行纳赫兹引力波探测、脉冲星搜寻和大样本观测,发现双黑洞系统、探索暗物质及宇宙生命起源的世界级观测平台。QTT还将提升中国和国际VLBI网性能,对遥远的星系核和引力透镜系统进行更加高灵敏度和高分辨率的观测,用于深度天体测量观测也将助力提高天球参考系的精度。此外,QTT将为太阳系行星探测等未来空间活动提供强大的技术支撑,并成为寻找地外文明的科学实验平台。