來源：中國科學雜志社
對于遙遠天體的觀測需要望遠鏡具有極高的靈敏度與分辨率。在特定觀測頻率下，望遠鏡的口徑越大其分辨天體細節(jié)、探測暗弱信號的能力越強；而望遠鏡的觀測頻率越高，對精密結(jié)構的極高要求也限制了口徑大小。天文學家希望在工業(yè)制造能力可以實現(xiàn)、工程造價可以接受的情況下，盡最大可能建造更大的射電望遠鏡，來探測更多的宇宙天體、實現(xiàn)更多的科學研究目標。
圖 QTT臺址
奇臺射電望遠鏡（QTT）是一臺全向可動、主反射面直徑110米的格里高利類型望遠鏡。QTT的建設地點位于中國新疆昌吉回族自治州奇臺縣，地處東天山山脈，海拔約1800米。QTT的天線為輪軌式、方位-俯仰型天線，結(jié)構采用傘形支撐、同構對稱輕量化設計，總重量6000噸左右。QTT可以實現(xiàn)150 MHz到115 GHz的高靈敏度觀測，主反射面通過高精度位移促動器進行主動調(diào)整以克服重力和環(huán)境引起的形變，副反射面采用碳纖維材料并通過六桿并聯(lián)機構修正位置偏差，伺服控制系統(tǒng)需要在復雜環(huán)境下完成角秒量級精確轉(zhuǎn)動和對準觀測目標。利用促動器對主反射面面形的局部調(diào)整并結(jié)合副反射面位置調(diào)節(jié)，可進一步提升望遠鏡在單波束觀測時的效率。為了適應多波束觀測技術的發(fā)展和滿足多科學目標的需要，QTT主反射面采用標準拋物面，配備超寬帶接收機和大視場多波束接收機，并基于RFSoC和GPU處理芯片開發(fā)多功能信號采集和處理終端。QTT將具備脈沖星、譜線、連續(xù)譜和甚長基線等觀測模式。總控軟件采用模塊化分布式微服務框架設計，用戶界面將通過網(wǎng)絡技術開發(fā)。電磁兼容和射頻干擾抑制技術貫穿各系統(tǒng)設計的全過程。
圖 QTT天線三維模型
QTT可以觀測四分之三的天空，覆蓋天文界高度關注的銀河系中心及以南12°天區(qū)。QTT將成為通過脈沖星測時陣進行納赫茲引力波探測、脈沖星搜尋和大樣本觀測，發(fā)現(xiàn)雙黑洞系統(tǒng)、探索暗物質(zhì)及宇宙生命起源的世界級觀測平臺。QTT還將提升中國和國際VLBI網(wǎng)性能，對遙遠的星系核和引力透鏡系統(tǒng)進行更加高靈敏度和高分辨率的觀測，用于深度天體測量觀測也將助力提高天球參考系的精度。此外，QTT將為太陽系行星探測等未來空間活動提供強大的技術支撐，并成為尋找地外文明的科學實驗平臺。
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N. Wang, Q. Xu, J. Ma, Z. Liu, Q. Liu, H. Zhang, X. Pei, M. Chen, R. N. Manchester, K. Lee, X. Zheng, H. J. K?rcher, W. Zhao, H. Li, D. Li, M. Süss, M. Reichert, Z. Zhu, C. Wang, M. Li, R. Li, N. Li, G. Kazezkhan, W. Yan, G. Wu, L. Cui, M. Zhang, and H. Li, The Qitai radio telescope, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 66, 289512 (2023), https://www.sciengine.com/SCPMA/doi/10.1007/s11433-023-2131-1
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