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全国人大代表姜鹏:FAST里有一群追星星的“傻小子”

动静原创
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姜鹏身上有一股横冲直撞的劲儿,就是这股劲儿让他在贵州平塘县的大窝凼里一待就是14年。

500米单口径球面射电望远镜,简称FAST,被称为“中国天眼”,坐落于贵州省平塘县

“FAST的建设大胆到了‘疯狂’”

作为总工程师,姜鹏的名字已经难以和FAST分开。

全国人大代表、“中国天眼”FAST总工程师姜鹏

然而,2009年,刚刚博士毕业的姜鹏第一次看到FAST的招聘启事时,他觉得,“这是一个忽悠人的项目。”

姜鹏认为他更合适的身份是“工程师”,而FAST的设计方案,偏偏让做工程的人很难想象:这套全球最大而且最灵敏的射电望远镜,要通过6根钢索控制一个30吨的馈源舱,再在200米范围内通过6根钢索,把舱里头的接收机位置控制到10毫米以内。

这种匪夷所思的设计方案被姜鹏形容为“天马行空的设想”,因为这套方案“只有天文学家才敢想出来”。

但就是这种“不着边际的想法”吸引了姜鹏。

“我好奇心特别强,也喜欢挑战难题,我特别想知道这个项目如何实现。”抱着这样的想法,姜鹏加入了FAST团队。

“一场近乎灾难的挑战”

在FAST建设过程中,有些难题是可以想象的,比如FAST地处深山、人烟稀少、交通不便,但是真正的难度来自于FAST 的“大”。

回溯望远镜的发展历史,也是追求灵敏度的历史——科学家们一直想要造更大口径的望远镜,因为口径越大,就意味着越大的收光面积,在探测暗弱信号方面有更强的能力。

FAST的“大”毋庸置疑:在望远镜上跑上一圈要用时超过13分钟,如果把FAST想成一口装满水的锅,够全世界70亿人喝一天。

也因为“大”,FAST面临了险些毁于一旦的技术问题。

建设中的FAST

FAST的反射面索网由6670根钢索组成,相当于望远镜的“视网膜”,是世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的一个索网工程。“一般工程有一项世界第一就已经很难了,但是这个索网却集了三项世界第一,你可以想象它的难度有多大。”

索网能够让反射面实现球面到抛物面变化,让FAST眼观六路耳听八方,正因如此,对钢索的耐疲劳性要求极高,比传统规范的两倍还要多。

“我们从市面上购买了十余根钢索结构进行疲劳实验,结果没有一例能满足FAST的使用要求。”然而另一边,台址开挖工程已经开始,设备基础工程迫在眉睫,钢索疲劳无法解决,反射面的结构形式就定不下来。

建设中的FAST

姜鹏和团队开始了一次又一次钢索疲劳试验,无数次的失败,甚至让他们怀疑当前方案的可行性。“这是一场近乎灾难的挑战。”姜鹏用黑暗、被质疑来形容当时的情形,然而那股横冲直撞的劲儿让他们相信,解决问题的方法就藏在一次次实验中。

最终,耗时接近两年,团队解决了关键技术问题,为FAST量身定做了长短粗细不同的1000多个规格的钢索。

姜鹏和FAST度过了这场“灾难”,“但是问题总是接踵而至,你很难停下来。”

FAST前所未有的“大”让团队没有任何可以参考的成功经验,方案到底能不能成功落地?在FAST成功运行之前没有人能够回答,而姜鹏和团队能做的,只有解决一个又一个难题。

现场无法使用大型设备,那就采用人工安装;组成FAST的钢索有上万根,装错一根都无法成形,那就打上二维码,避免一切人工差错。

“现在,建设FAST的一些不可思议的施工方式,都形成了国家工法——在施工技术领域,已经是顶级的荣誉了。”

姜鹏参加FAST落成仪式

而姜鹏的社交软件头像也一直是2016年9月25日FAST落成仪式当天的照片,这个FAST的关键时间点,也是姜鹏人生中的重要里程碑。

“一群追星星的‘傻小子’”

“有人说FAST有一群只知道干活的‘傻小子’。”姜鹏认为这样的形容很贴切,经历了挫折、被质疑,破解了无数技术难题之后,这些在大山里工作的科研人员只为追求最初的心愿——做一台好用的望远镜,听见宇宙最远的声音。

2017年8月27号,FAST第一次实现了跟踪蟹状星云。“这是我们走向黎明的开始,之后的科学成果都随之而来。”到现在,FAST已经发现了740多颗脉冲星。

“发布会上看到科学成果一大堆,幕后是上百个人在望远镜现场维护。”保障FAST的运行是团队最重要的工作,不然一切科学成果都是空中楼阁。而坚守在大窝凼的科研人员,经常需要爬到近百米高空修面板、修索、除油。

“贵州的冬天其实挺冷的,在上面干到凌晨4点那是经常的事。”但是姜鹏说,为了保障运行,维修必须加快、再加快。

FAST团队

“为了FAST的建设,前前后后投入了四代人,100多个科研工作人员在为这个望远镜付出心血,团队的每个人都像FAST的螺丝钉一样不可或缺,有的人甚至参加了20多年,每个人都是一个长长的故事。”

2018年,姜鹏接棒“FAST之父”南仁东成为了FAST总工程师,至今,他依然记得2017年春天,已经患病的南仁东先生扶着桌子站起,对他托付道:“这个望远镜就交给你们了,就拜托给你们了。”

“这个对我来讲是个承诺,承诺了就要把这个事情做好。”姜鹏说。

FAST夜景

当初“天马行空的设想”如今已然落成大国重器,现在,团队正在攻关接收机技术,致力于持续提升FAST的性能。“我们已经站到世界领先,希望持续这样的辉煌。”姜鹏说,“希望保持着FAST在国际同类设备中的核心竞争力,能持续地产出高水平的科学成果。”

仰望星空,他们聆听着来自宇宙的声音;脚踏实地,他们在大山中寂寞前行。

视频制作:曾明 姚广胜 王常星 

记者

刘粒粒 石垚

编辑

代丹妮 任绍文

责编

王常星

编排

飞宇

编审

李铁流

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