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世界最大!這口“鍋”,花了他們25年
2020-01-13 08:33:20 來源: 新華社
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逢山開路

遇水搭橋

打破空中樓閣

建造國之重器

2020年1月11日

FAST通過國家驗收正式開放運行

當中國打開“天眼”

宇宙的奧秘將由我們揭開

  大家好!我是姜鵬,是國家天文臺研究員,目前擔任FAST總工程師。

  “FAST”是500米口徑球面射電望遠鏡的縮寫,也是大家所熟知的“中國天眼”。它是目前世界上最大、也是最靈敏的單口徑射電望遠鏡。開創了建造巨型望遠鏡的新模式,突破了傳統望遠鏡的百米工程極限,其反射面的大小相當于30個足球場大小。如果把它想象成一口鍋的話,裝滿水後,全世界每個人可以分4瓶。

  那就有人要問了,為什麼要建造這麼大的望遠鏡呢?

  因為更大的望遠鏡意味著更大的收光面積,就有更強的暗弱信號的探測能力,這一方面就可以大幅地擴展可觀測樣本的數量;另一方面可以探測到更遙遠的宇宙現象,對我們研究宇宙的演化歷史就有非常大的幫助。所以,千百年來建造更大口徑的望遠鏡,一直是科學家們永恒不變的追求。

  然而,自從1972年德國人把望遠鏡的口徑做到100米之後,採用傳統工作方式的望遠鏡一直難以得到大幅的突破。“FAST”概念的誕生主要就是基于這種情況下而來的。

  現在大家去看FAST可能會覺得它原本就應該如此,但其實上它現在的方案和最初的設計已經發生了翻天覆地的變化。最終方案的形成,是經過了大量的計算、分析和論證才得出來的。多少次,我們都好像窮途末路、山窮水盡,但可能就是一個睡夢中的靈感,又讓我們有繼續走下去的勇氣。

  “天眼”的索網結構是世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的索網工程。傳統的索結構是用來承重的,但它是用來變形的,所以對疲勞的性能要求極高,是傳統國際規范的兩倍還要多。

  當時南仁東先生非常焦急,經常隔三差五地找我討論一些技術問題,每次見到他基本上是坐立難安。經過了近百次的失敗,歷時兩年半,終于研制出適用于FAST的成品索結構,這也算幫助FAST渡過了一劫。

  索疲勞問題只是FAST眾多技術問題的一個例子而已,其實很多的子係統的研制都是這樣一個如履薄冰的這樣的一個過程。

  雖然它叫“FAST”,英文是“快”的意思,但整個望遠鏡的建設歷程和調試歷程和“快”字沒有半點關係。整個工程到今天,大概已經整整25年過去了。FAST項目已經從最初以南仁東先生等幾位科學代表組成的小團隊,發展到今天已經成為有100多人左右的團隊,四代科研工作者前赴後繼投入到這個項目之中。

  經過20多年的努力,望遠鏡終于在今年(2019年)4月份通過了工藝驗收,所有的16項技術指標一次性測試通過。射電天文學誕生至今已經有80多年的歷史,中國終于有機會在世界望遠鏡發展的歷史上寫下了濃重的一筆。

  目前,FAST已經有係列的科學成果産出了。同時,我們借助它的超高靈敏度,能把脈衝星的計時精度提升至原來水平的50倍,這將使人們有機會第一次探測到納赫茲引力波。同時,它還將在多個應用領域發揮重要作用,一個繁花似錦的未來正向我們走來。

  轉眼間,南先生離開我們已經兩年了。在與他相伴的歲月裏,我也不知不覺走過了自己十年的人生。十年足以改變太多太多的事情,但是唯一不能改變的就是我們加入團隊時的初心,那就是要建造一臺好用的望遠鏡。

  但是,依然有一個我無法釋懷的遺憾在我心中。那就是在2017年5月,由于工作的原因,沒有在南先生出國之前與他見上一面。沒想到,我就因此失去了與他最後一次見面的機會。

  我們不能説比很多人都辛苦,但是我們確實足夠執著。我希望大家還能記得這樣一群可愛的人,用自己20多年的青春,將這個看似不可能的空中樓閣,真真正正地、踏踏實實地做成了國之重器,也使人類終于張開了“天眼”,能進一步探索宇宙的奧秘。

  謝謝大家,我是新青年姜鵬。

500米

重新定義望遠鏡口徑

突破工程極限

10毫米

饋源倉“極速瘦身”

在百米高空達到超高精度

138顆

探測優質脈衝星候選體

對諸多理論提出顛覆性挑戰

8年

與前總工程師南仁東相識相伴

帶著遺憾傳承“好用”的諾言

25載

四代科研人用熱血接力奔跑

闖過世界難題的道道關卡

打開“中國天眼”

巡視廣袤宇宙

世界射電望遠鏡發展史的舞臺

此刻由中國發聲

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【糾錯】 責任編輯: 葉鵬飛
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