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越是有难度,越要试一试!《人民日报》点赞“中国天眼”这位总工

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2009年,31岁的博士毕业生姜鹏拎着行李,来到贵州省平塘县一个名叫大窝凼(音dàng,意为塘、水坑)的喀斯特洼地。那时,他无论如何也想不到,接下来的10多年里,自己有一大半的时间会在这里度过。

在大窝凼,姜鹏和同伴们参与、见证了全球最大最灵敏的单口径球面射电望远镜——“中国天眼”的建设和运行。也是在大窝凼,姜鹏从一名还有些懵懂的助理工程师,成长为“运筹帷幄”的“中国天眼”运行和发展中心总工程师。

“中国天眼”索网合拢时,南仁东(左七)、姜鹏(右一)与现场施工人员一起合影留念。中国科学院国家天文台供图

 建设“中国天眼”,一切都是摸着石头过河

2009年,姜鹏博士一毕业,就加入了国家天文台的“中国天眼”团队。令他颇感意外的是,刚去单位报道的第一天,就被车拉到了北京密云。

“到那儿后,我们的任务就是抬着近500公斤的反射面板,从东边往西边。”姜鹏笑着告诉记者,“当时大家心里直犯嘀咕,我们以后不会就干这个吧?”

在密云抬完反射面板没多久,这群新人就被拉到了几千公里之外的贵州大窝凼。姜鹏清楚地记得,汽车从贵阳机场开了四五个小时,一路颠簸,最后在一个小工棚前停了下来。司机师傅告诉他们,这就是“中国天眼”的台址了。

地处深山、人烟稀少、交通不便,没有电、上不了网……眼前的这个地方几乎与现代文明隔绝。姜鹏和同事们都倍感失落、迷茫,甚至还有人怀疑:这个项目“会不会是忽悠人的”。

的确,“中国天眼”计划一度曾被认为是个大胆到疯狂的计划。上世纪90年代初,当南仁东先生提出这个设想时,几乎所有业内专家都不看好。口径超过国内既有的望远镜一个数量级,工程要求是国家标准的20倍以上,施工位置在僻远的山坳坳里——无论地质条件、技术条件还是工程造价,在当时的中国都难以达到。

“一个500米跨度的望远镜,控制精度却要达到2毫米,到底怎么实现?”短暂的失落过后,面对南仁东布置的难题,姜鹏反复琢磨,还是决定“跳进这个大坑”。

“我从小就是一个喜欢挑战难题的人,越是有难度的事情,我越是想要试一试。”姜鹏对记者说。

工程建设启动后,困难远比想象的多。

中国天眼

“中国天眼”建设初期,使用的是地表水,住的是活动板房。板房里潮湿、阴冷,没有空调也没有暖气;被子湿得都能拧出水来,很多人只要住上几天,就会起满身疹子。而且,活动板房还不隔音,夜深了有人打呼噜、讲话,隔着板壁都能听得一清二楚。

“大家最怕的是感冒生病,一感冒,病情就会反反复复,持续很久才能好。”姜鹏说。

生活上的艰苦忍一忍就过去了,最难克服的是技术攻关。

“中国天眼”的设计、建设史无前例,没有任何经验可以借鉴;如何设计、如何实现,建成之后如何调试和使用……所有难题都只能靠自己解决。

姜鹏坦陈:“这比我们一般认知的工程项目难太多了,很多事情都没把握。”

此时,初到大窝凼时的迷茫又萦绕于心。“那时的我们不知道能否解决这些问题,不知道能否建成,不知道建成后能否调试成功,一切都是摸着石头过河,不知道水有多深、能不能过去。”

 凭借着执着与坚毅,他们攻克一道又一道难关

没有现成的答案,只有逢山开路、遇水架桥。

不同于世界上已有的单口径射电望远镜,“中国天眼”的“视网膜”——球型反射面,是一张由6670根钢索编制的索网,它需要在球面和抛面间进行变形,从而对天文信号进行收集和观测。

星空下的中国天眼FAST。张永坤/摄

姜鹏的专业是结构力学,被委以重任,负责索网工程。索网工程是“中国天眼”反射面实现变位功能的核心部件,也是施工的技术难点。

他告诉记者:“这是世界上跨度最大、精度最高的索网结构,也是世界上第一个采用变位工作方式的索网体系,我们没有任何经验可借鉴。”

工程启动没多久,团队就遇到了一个大难关——索网疲劳问题。

常见的斜拉桥上的钢索,其强度大都是200兆帕、200万次弯曲的。由于“中国天眼”的钢索上要装上反射面板,需要经常调换角度,不断拉伸;望远镜,则至少需要应用30年。设计人员反复思考、计算后,提出需安装强度为500兆帕、弯曲次数为200万的钢索。

姜鹏记得,那时他们从市面上买了数十根钢索进行实验,却没有一根能满足要求。“怎么办?如果问题不解决,整个望远镜建设就得停滞。商讨之后,我们决定进行一次大规模的钢索疲劳性能实验研究。”

在南仁东指导下,姜鹏带领团队,开始了一场长达两年的大规模钢索疲劳实验。他们日夜摸索、反复测试实验,经历近百次失败后,终于研制出超高耐疲劳钢索,成功支撑起“中国天眼”的“视网膜”。

姜鹏在“中国天眼”现场检查保动器的运行情况。中国科学院国家天文台供图

就这样,凭借着执着与坚毅,姜鹏带领团队攻克一道又一道难关。

2017年,“中国天眼”进入调试阶段。望远镜建成后能不能用、好不好用,关键就看调试能否成功。

口径500米的“天眼”,在调试之初庞大又脆弱,牵一发而动全身,稍有闪失,就可能功亏一篑。那段日子,姜鹏的神经一直紧绷着,随时都有各种意想不到的突发问题需要解决。向来“心理素质很好”的他体重开始直线下降,跌到了历史低值。

“这期间有太多难忘的瞬间。”回忆往昔,姜鹏很是感慨,“每当我迷茫的时候,都是团队的成员们给我力量和帮助。在大家的努力和支持下,我们最终顺利完成了调试任务。”

2017年8月27日,“中国天眼”第一次实现了对特定目标的追踪观测,稳定地获取了目标源射电信号。那一刻,大伙心里的石头终于落了地。

希望“中国天眼”产出更多科学成果

从1994年选址到2016年正式建成,“中国天眼”团队用了22年。

“我们的青春很特别。”每每回忆起这段经历,姜鹏不禁心潮澎湃。

在外人看来,曾经身为南仁东助手的姜鹏一定是对南先生言听计从的。但姜鹏却告诉记者,为了建好“中国天眼”,他几次“违抗”了南先生的意愿。

其中一次,是关于“中国天眼”索网颜色的选择。当时,南先生希望选择白色。他觉得白色的索网结构会赋予工程一种融入自然的宏大和美感。姜鹏则认为,对于索网材质,加入任何颜色都会影响材质纯度,进而影响索网的寿命。所以,他据理力争,坚持将颜色定为材质的原色——黑色。

“最终,南先生同意了我的意见。”姜鹏说,“南先生对工作要求严格,愿意倾听大家的意见,只要你讲得有道理,他就会接受,并且从不会把这些争执放在心上。”

这种品质也深深影响着姜鹏。如今,身为“中国天眼”运行和发展中心总工程师,他在做各种决定时既有自己的主见,也愿意倾听和接受正确的意见、建议。

“我非常重视个体,尊重每一个人。”姜鹏说,“只有保障好团队里每个人的利益、充分发挥每个人的聪明才智,才会让整个团队具有更强大的凝聚力和战斗力。”

今年是姜鹏加入“中国天眼”团队的第十三个年头。在这期间,他与同伴们住过简陋的活动板房,经历过各种恶劣天气,品尝过无数次测试失败——当然,也迎来了科学的花开。截至目前,基于“中国天眼”数据发表的高水平论文已有120余篇,所发现的脉冲星数量超过660颗,发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴。

宇宙浩瀚、星河灿烂,“中国天眼”的征程才刚刚开始。说到未来,姜鹏表示:“希望‘中国天眼’产出更多的科学成果,为人类文明贡献更多‘中国智慧’。”

文/吴月辉

来源 人民日报

部分图片来源 天眼新闻

编辑 龙飘

二审 刘思博

三审 田旻佳








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