加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點,為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國家創(chuàng)新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

首頁 > 傳媒掃描

【中國科學(xué)報】“天眼”精神讓奇跡延續(xù)

——記2019年中國科學(xué)院年度團隊FAST團隊

2020-01-14 中國科學(xué)報 任芳言 陳歡歡
【字體:

語音播報

1月9日,工作人員對FAST反射面板進行檢修。新華社發(fā)(劉續(xù)攝)

  102顆新脈沖星!這是500米口徑球面射電望遠鏡(下稱FAST)試運行期間交出的成績單。1月11日,F(xiàn)AST通過國家驗收,正式開放。對中國的天文學(xué)家來說,初露鋒芒的“天眼”值得期待。

  正如FAST其名,“快一點、再快一點”,讓中國人盡早用上探索宇宙的利器,是“天眼”之父南仁東生前最大的愿望,也是整個FAST團隊的使命。數(shù)年間,一批有個性、有想法的科學(xué)家和工程師聚到一起,一次又一次攻克難關(guān)。

  從選址到竣工,南仁東把人生最后22年給了FAST,創(chuàng)造出一個奇跡。為了國家需求,為了不辜負期望,南仁東的后繼者必須讓奇跡延續(xù)。

  直到今天,F(xiàn)AST運行和發(fā)展中心常務(wù)主任兼總工程師姜鵬仍不忘鞭策自己:“如果南老師還在,他會怎么評價我們的工作?”

  把不可能變可能,這樣的精神一直留存于貴州的大窩凼。

  有信念:堅定不移

  “距FAST竣工還有2011天。”2011年3月25日,F(xiàn)AST項目準(zhǔn)備開工,時任FAST工程常務(wù)副經(jīng)理鄭曉年在手機上設(shè)下倒計時。每天0點,手機屏亮起,就意味著離“大考”終點又近一天。

  這2000多天有無數(shù)的挑戰(zhàn)與不可控。但FAST本身實在太有誘惑力:其探測范圍直達宇宙邊緣,可實時追蹤脈沖星,工程任務(wù)融合天文、機械、材料、無線電等領(lǐng)域,每項工藝都可謂前無古人。

  團隊里的每個人都清楚,這是南仁東用十幾年努力爭取來的機會。

  1993年,建FAST的想法剛萌芽,彼時中國最大的射電望遠鏡口徑為25米,要想把口徑500米的望遠鏡搭起來,其反射面總面積將達25萬平方米,附近還不能有電磁信號干擾。

  1994年起,時任中科院北京天文臺副臺長的南仁東從幾百張衛(wèi)星遙感圖中反復(fù)挑選,到大山里挨個踩點,在眾多喀斯特地貌中找到最接近正圓形的洼坑。2006年,借貴州黔南天然之勢,南仁東終于為FAST找到了安身之地。

  2007年,F(xiàn)AST作為“十一五”重大科學(xué)裝置被國家發(fā)展改革委批準(zhǔn)立項,建設(shè)任務(wù)走向正軌,但挑戰(zhàn)難度愈發(fā)“魔鬼”。

  望遠鏡靠6座巨型支撐塔固定;為接收來自天體的無線電波信號,可調(diào)節(jié)的反射面需要同等直徑的索網(wǎng)支撐;用于接收電磁波的饋源艙運動范圍超過200米,運動精度要控制在毫米級別……

  “到底要怎么實現(xiàn)?”項目開工前,博士畢業(yè)的姜鵬帶著好奇把簡歷遞到南仁東面前;已在國家天文臺工作了21年的研究員孫才紅主動申請進組;盡管最初覺得“很瘋狂”;朱明結(jié)束了夏威夷聯(lián)合天文中心的派駐任務(wù),加入FAST科學(xué)部……

  為了帶起整個團隊,天文學(xué)家出身的南仁東把自己變成了“老工人”,他和大家把整個大工程拆解成許多個小工程。從子系統(tǒng)到零部件逐層細化,再把時間、人力、經(jīng)費套進此框架,給每個小工程設(shè)時間節(jié)點。

  “帶領(lǐng)一支科學(xué)家隊伍完成這么復(fù)雜的工程,思想首先要轉(zhuǎn)變。如果出現(xiàn)進度滯后,一定找原因、提補救措施,爭取下周追回來。”鄭曉年告訴《中國科學(xué)報》,每周例會,看著倒計時趕進度,是團隊的“必修課”。

  2016年9月25日,F(xiàn)AST迎來整體竣工。看著手機屏幕上最后一次倒計時,鄭曉年長舒一口氣,他自己也沒想到,實際竣工日期竟同計劃一天不差。

  后墻不倒,他們做到了。

  敢攻關(guān):追求卓越

  按理說,500米口徑的望遠鏡只要建成就是世界之最,但這并非團隊的終極目標(biāo)。他們要讓FAST建得美、動得準(zhǔn)、調(diào)得靈,讓FAST成為一臺真正好用的望遠鏡。

  FAST工程副經(jīng)理兼辦公室主任張蜀新曾問南仁東,為何望遠鏡的6座支撐塔要等間距分布在反射面外圍,“打亂排不是能減少很多工作量嗎?”南仁東只說了一句話:“那樣不好看?!?/p>

  2019年12月,F(xiàn)AST贏得了中國建筑業(yè)工程質(zhì)量最高榮譽——魯班獎。南仁東的話,背后是追求極致的工匠精神。這種精神貫穿了參與FAST建設(shè)的每一代人。

  FAST運行和發(fā)展中心測量與控制工程部主任孫京海,在研究生階段就參與了項目建設(shè),先后承擔(dān)了饋源支撐控制系統(tǒng)、望遠鏡防雷系統(tǒng)和電磁屏蔽等方面的工作。

  他告訴《中國科學(xué)報》,這些工作之間“完全不相干”,需要不斷帶著疑問學(xué)習(xí)。但是,他總能讓同事放心,只要給出明確目標(biāo),就能圓滿完成。

  比如望遠鏡的運動控制,F(xiàn)AST建設(shè)方有上百個,光這一個控制系統(tǒng)就能分出5個子系統(tǒng),還分別由5家單位完成,如何有效地協(xié)調(diào)它們?接下任務(wù),孫京海和同事一行行改代碼,4個月后,系統(tǒng)實現(xiàn)首次整體聯(lián)調(diào),反射面2225個促動器和饋源支撐16根驅(qū)動軸可在0.2秒內(nèi)協(xié)調(diào)響應(yīng),誤差控制在毫米級別。

  “哎呀!這個望遠鏡太靈敏啦,看得很清楚!”對姜鵬而言,這可能是他在望遠鏡試運行期間聽到的最稱心的評價。為了讓望遠鏡更靈敏,團隊成員必須讓反射面的拋物面更完美、讓接收機離焦點更近。

  這樣的要求近乎苛刻。FAST現(xiàn)場高度差150米,氣壓有25毫帕的變化,可能產(chǎn)生5~10毫米的誤差,測量反射面的全站儀若想保證絕對精度,還要考慮地球曲率、夾角產(chǎn)生的誤差……為保準(zhǔn)確,F(xiàn)AST團隊在6個月內(nèi)研發(fā)出一套全新的測量技術(shù),反射面測量精度可達1毫米以內(nèi)。

  “你越了解細節(jié),走的彎路就越少。”回想剛開始調(diào)試的那段日子,姜鵬挨個找團隊成員談話:沒有誰的知識儲備能應(yīng)付所有調(diào)試任務(wù),關(guān)鍵就在于發(fā)動集體力量,心往一處想,勁往一處使。

  2019年4月通過工藝驗收時,多項因FAST而生的技術(shù)被鑒定為國際領(lǐng)先水平。比如超高疲勞性能鋼索,索構(gòu)件可承受不低于500兆帕的疲勞強度;比如超低損耗耐疲勞動態(tài)光纜,單條光纜可彎折超過10萬次……

  “心里一塊大石頭落了地,天顯得是格外藍?!毕肫鹜ㄟ^工藝驗收那天,孫才紅的眉頭舒展開來。

  能擔(dān)當(dāng):日夜堅守

  如何丈量每個人為FAST付出的時間?

  因為經(jīng)常往返于北京和貴州,姜鵬這些年的飛行里程能繞地球11圈;建設(shè)期間,每一年貴州當(dāng)?shù)乇却汗?jié)還隆重的冬至節(jié),鄭曉年都在現(xiàn)場;孫才紅、朱明等前輩將在這里走完職業(yè)生涯的最后一程;越來越多的新生力量將走上科研一線,把自己的青春留在這里。

  在FAST現(xiàn)場,不少年輕的技術(shù)骨干都是黨員,他們發(fā)揮了很好的帶頭作用。

  “現(xiàn)在我們的工作重心以天文觀測為主,同時要優(yōu)化望遠鏡性能?!盕AST饋源支撐系統(tǒng)助理工程師李銘哲告訴《中國科學(xué)報》。貴州多變的天氣讓人容易感冒,但李銘哲更擔(dān)心氣候變化是否會影響望遠鏡精度。為防止饋源艙??科脚_設(shè)備受潮,他要定期走到FAST最底端做維護。

  在現(xiàn)場,不光要完成值班任務(wù),F(xiàn)AST團隊每一個人都是24小時待命,凌晨一兩點起床解決問題很常見?!艾F(xiàn)在運行狀態(tài)比較穩(wěn)定,能睡覺時就趕快睡,不知道什么時候就被叫醒了?!崩钽懻苄φf。

  常年在現(xiàn)場加班加點,于東俊覺得自己對剛生完寶寶的妻子虧欠太多。2019年春節(jié),為了及時完成任務(wù),于東俊沒回家。過年前3天,于東俊給在家待產(chǎn)的妻子打電話,剛說完不能回,妻子馬上說:“沒事,我和孩子都理解你,安心工作,你放心。”

  為了不讓妻子孤身過年,于東俊把待產(chǎn)的妻子接到了FAST現(xiàn)場??吹阶约旱恼煞蚝屯略谝痪€奮戰(zhàn),于東俊的妻子又心疼,又驕傲?!暗葘殞氶L大了,我會把FAST的意義、工作的辛苦講給他聽,讓他以后做個認真負責(zé)、有擔(dān)當(dāng)?shù)娜恕!庇跂|俊說。

  接下來,團隊成員的工作重心又要轉(zhuǎn)移。姜鵬表示,把望遠鏡性能穩(wěn)定住,給科學(xué)家提供更多觀測時間,是未來兩年的重要任務(wù)。“我們期待FAST能有更好的科學(xué)產(chǎn)出,期待科學(xué)家取得成果的光環(huán)遠超工程成就,這樣我們的努力才更有意義。”

 ?。ㄔd于《中國科學(xué)報》 2020-01-14 第1版 要聞)

打印 責(zé)任編輯:侯茜

掃一掃在手機打開當(dāng)前頁

© 1996 - 中國科學(xué)院 版權(quán)所有 京ICP備05002857號-1 京公網(wǎng)安備110402500047號 網(wǎng)站標(biāo)識碼bm48000002

地址:北京市西城區(qū)三里河路52號 郵編:100864

電話: 86 10 68597114(總機) 86 10 68597289(總值班室)

編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn

  • © 1996 - 中國科學(xué)院 版權(quán)所有 京ICP備05002857號-1 京公網(wǎng)安備110402500047號 網(wǎng)站標(biāo)識碼bm48000002

    地址:北京市西城區(qū)三里河路52號 郵編:100864

    電話: 86 10 68597114(總機) 86 10 68597289(總值班室)

    編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn

  • © 1996 - 中國科學(xué)院 版權(quán)所有
    京ICP備05002857號-1
    京公網(wǎng)安備110402500047號
    網(wǎng)站標(biāo)識碼bm48000002

    地址:北京市西城區(qū)三里河路52號 郵編:100864
    電話:86 10 68597114(總機)
       86 10 68597289(總值班室)
    編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn