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【云南景东120m口径全可动脉冲星专用射电望远镜计划2028年建成并投入使用】纳

【云南景东120m口径全可动脉冲星专用射电望远镜计划2028年建成并投入使用】纳赫兹引力波探测和脉冲星时间基准具有重要的 科学意义和应用价值,因此云南天文台提出利用云南省普洱市景东县的优良无线电台址建设景东120m口径脉冲星专用射电望远镜(Jingdong Radio Telescope, JRT),并且得到了中国科学院和云南省的共同支持。JRT工作频率覆盖为0.1–10 GHz(3 m–3 cm),计划在2028年建成并投入使用,总投资约3.5亿元人民币。JRT建成后将成为世界上最大的单口径全可动中低频射电望远镜,由中国电科39所研制。

JRT将通过对毫秒脉冲星实施长期、高时间密度、高精度的计时观测,为建立中国自主“脉冲星时间体系”和纳赫兹引力波探测提供基础观测数据。JRT还将服务于脉冲星导航、深空探测、空间目标监测等领域的国家战略需求。

JRT具有独特的地理位置优势, 可覆盖90%天区, 可观测91%的脉冲星, 对建设以FAST为核心的CVN (Chinese VLBI Network)意义重大, 同时JRT处于国际多个VLBI网 (EVN, KVN, LBA等)的边缘交叉区域, JRT的加入将提高上述VLBI网的综合观测能力。

依据JRT的核心科学目标, 大口径和超宽带是该望远镜设计的核心理念。为此JRT天 线设计口径为120m, 采用主焦轮轨结构、观测频率范围为0.1–10GHz。首期配置1–7GHz超宽带低温制冷接收机和多功能数字后端实现信号采集和记录,观测对象主要包括脉冲星、快速射电暴、分子谱线和射电源等。JRT还为后期多波束和相控阵馈源(Phase Array Feed, PAF)等设备预留了空间。

JRT具体天线设计参数见图2。通过60m面板和60m打孔铝板的组合方式实现口径120m反射面,采用主焦设计实现1–7 GHz的超宽带观测。

JRT将采用保型设计和主焦馈源方案,其中天线反射体由主反射面、中心体、天线背架、主焦接收机仓支撑调整结构组成。天线背架采用伞型支撑结构,将俯仰大齿弧和配重以及俯仰座架对反射体的作用力均匀分散到反射体上; 中心体采用十六边框, 降低了俯仰 轴承、俯仰大齿弧及配重对反射体背架变形不均匀性的影响, 从而实现天线保型设计。

馈源将采用实时调整技术, 补偿馈源支撑结构的重力变形和结构安装误差等引起的天线增益损失,以满足天线效率的指标要求。天线伺服控制系统的设计需要考虑重力、惯性载荷、 温度、阵风随机载荷等。