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世界最大!这口“锅”,花了他们25年
2020-01-13 08:33:20 来源: 新华社
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逢山开路

遇水搭桥

打破空中楼阁

建造国之重器

2020年1月11日

FAST通过国家验收正式开放运行

当中国打开“天眼”

宇宙的奥秘将由我们揭开

  大家好!我是姜鹏,是国家天文台研究员,目前担任FAST总工程师。

  “FAST”是500米口径球面射电望远镜的缩写,也是大家所熟知的“中国天眼”。它是目前世界上最大、也是最灵敏的单口径射电望远镜。开创了建造巨型望远镜的新模式,突破了传统望远镜的百米工程极限,其反射面的大小相当于30个足球场大小。如果把它想象成一口锅的话,装满水后,全世界每个人可以分4瓶。

  那就有人要问了,为什么要建造这么大的望远镜呢?

  因为更大的望远镜意味着更大的收光面积,就有更强的暗弱信号的探测能力,这一方面就可以大幅地扩展可观测样本的数量;另一方面可以探测到更遥远的宇宙现象,对我们研究宇宙的演化历史就有非常大的帮助。所以,千百年来建造更大口径的望远镜,一直是科学家们永恒不变的追求。

  然而,自从1972年德国人把望远镜的口径做到100米之后,采用传统工作方式的望远镜一直难以得到大幅的突破。“FAST”概念的诞生主要就是基于这种情况下而来的。

  现在大家去看FAST可能会觉得它原本就应该如此,但其实上它现在的方案和最初的设计已经发生了翻天覆地的变化。最终方案的形成,是经过了大量的计算、分析和论证才得出来的。多少次,我们都好像穷途末路、山穷水尽,但可能就是一个睡梦中的灵感,又让我们有继续走下去的勇气。

  “天眼”的索网结构是世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的索网工程。传统的索结构是用来承重的,但它是用来变形的,所以对疲劳的性能要求极高,是传统国际规范的两倍还要多。

  当时南仁东先生非常焦急,经常隔三差五地找我讨论一些技术问题,每次见到他基本上是坐立难安。经过了近百次的失败,历时两年半,终于研制出适用于FAST的成品索结构,这也算帮助FAST渡过了一劫。

  索疲劳问题只是FAST众多技术问题的一个例子而已,其实很多的子系统的研制都是这样一个如履薄冰的这样的一个过程。

  虽然它叫“FAST”,英文是“快”的意思,但整个望远镜的建设历程和调试历程和“快”字没有半点关系。整个工程到今天,大概已经整整25年过去了。FAST项目已经从最初以南仁东先生等几位科学代表组成的小团队,发展到今天已经成为有100多人左右的团队,四代科研工作者前赴后继投入到这个项目之中。

  经过20多年的努力,望远镜终于在今年(2019年)4月份通过了工艺验收,所有的16项技术指标一次性测试通过。射电天文学诞生至今已经有80多年的历史,中国终于有机会在世界望远镜发展的历史上写下了浓重的一笔。

  目前,FAST已经有系列的科学成果产出了。同时,我们借助它的超高灵敏度,能把脉冲星的计时精度提升至原来水平的50倍,这将使人们有机会第一次探测到纳赫兹引力波。同时,它还将在多个应用领域发挥重要作用,一个繁花似锦的未来正向我们走来。

  转眼间,南先生离开我们已经两年了。在与他相伴的岁月里,我也不知不觉走过了自己十年的人生。十年足以改变太多太多的事情,但是唯一不能改变的就是我们加入团队时的初心,那就是要建造一台好用的望远镜。

  但是,依然有一个我无法释怀的遗憾在我心中。那就是在2017年5月,由于工作的原因,没有在南先生出国之前与他见上一面。没想到,我就因此失去了与他最后一次见面的机会。

  我们不能说比很多人都辛苦,但是我们确实足够执着。我希望大家还能记得这样一群可爱的人,用自己20多年的青春,将这个看似不可能的空中楼阁,真真正正地、踏踏实实地做成了国之重器,也使人类终于张开了“天眼”,能进一步探索宇宙的奥秘。

  谢谢大家,我是新青年姜鹏。

500米

重新定义望远镜口径

突破工程极限

10毫米

馈源仓“极速瘦身”

在百米高空达到超高精度

138颗

探测优质脉冲星候选体

对诸多理论提出颠覆性挑战

8年

与前总工程师南仁东相识相伴

带着遗憾传承“好用”的诺言

25载

四代科研人用热血接力奔跑

闯过世界难题的道道关卡

打开“中国天眼”

巡视广袤宇宙

世界射电望远镜发展史的舞台

此刻由中国发声

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【纠错】 责任编辑: 叶鹏飞
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