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中国天眼的建成
时间: 2019-04-02 09:44:14      来源: 天津日报
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摘自《中国天眼:南仁东传》,王宏甲著,北京联合出版公司2019年3月出版。

  推荐理由:本书全面地呈现了南仁东勇于为祖国的科学创新担当重任,乃至奋斗到生命最后一刻的爱国情怀、科学精神、高尚情操和优秀品格。他的一桩桩鲜明事迹,有力诠释了什么是知识分子的责任与担当。

  本书通过南仁东建成“中国天眼”的经历,也展现了中华优秀传统文化中的集体主义,展现了中国人民不计功利、共克时艰的精神境界。在为“天眼”选址、建造“天眼”的整个过程中,在二十二年的艰苦岁月里,贵州省四千多万各族父老乡亲,与“天眼”建设团队风雨同舟,不离不弃,付出了难以想象的牺牲。

  自古以来,人类一直生活在空气中却看不见空气,也看不见电磁波。距今一个半世纪前,英国物理学家麦克斯韦论述了电磁波的存在。无线电能在所有的自由空间里传播。1993 年,国际无线电科学联盟(URSI)第二十四届大会在日本东京召开。专家们讨论着,该如何把无线电更充分地应用到人类生活的一切领域。这个大会的一个会议厅里,另有一些人在讨论,由于地球上无线电的大量使用,越来越多的电波干扰了外太空信号的接收,再这么下去,人类会被自己发出的无线电波封锁在地球里,无法对浩瀚宇宙做更深入的探索。于是他们提出:要抓紧建造新一代功能超强的大射电望远镜。

  人类天文学可分作三大时代:用眼观天的第一时代,用光学望远镜观天的第二时代,用射电望远镜观天的第三时代。

  天文学对人类社会进步的影响,超出很多人的认识。天文学是人类最古老的自然科学,因掌握天时才有农耕时代。中国因古代天文学发达而创造了世界上最辉煌的农业文明。直到大航海时代,凝聚着中国天文智慧的罗盘,仍指引着郑和、哥伦布去打开大海之门。哥白尼、伽利略用光学望远镜观天,由此催生的科技进步竟开启了工业时代。若不信,再看看牛顿,他写过《光学》,还发明了反射望远镜,他的万有引力定律也是从天文学分娩出来的。

  当今属第三时代。英国的射电望远镜最早发现了脉冲星,有人因此获得了诺贝尔奖。德国有100 米口径的可转动射电望远镜。美国350 米口径的射电望远镜,被评为人类二十世纪十大工程之首。

  在上述讨论中,射电天文先进的国家,声音就大。中国的声音较小。1993 年,中国最大的射电望远镜口径只有25 米。印度在赤道附近建造的巨型米波射电望远镜,由30台45 米口径的旋转抛物面天线组成。

  大家都认为,造这样的超级大射电望远镜,一国难以实现,要多国联手,于是决定成立国际大射电望远镜工作组,这个工作组由美国、英国、加拿大、澳大利亚、中国、法国、德国、印度、荷兰和俄罗斯的十国代表组成。

  南仁东没有参加这次国际大会,得知情况后,他向中国科学院提出,我们要抓住这个机会,争取把“大射电望远镜”建到中国来。

  那时没有人会想到,二十多年后,一个世界最大的500 米口径射电望远镜会出现在中国贵州。它标志着中国在天文第三时代又挺进到世界天文的前沿。南仁东用自己的全部生命换来了它。当然,缔造它的还有成千上万的科研人员、工人和中国悠久的文化精神,它是当今中国综合国力的体现。

  飞跃的感觉

  2012年8月21日,国际天文学联合会第二十八届大会开幕式在北京国家会议中心开幕。这是国际天文学联合会自1919 年成立以来,第一次在中国召开这样的大会。来自世界八十八个国家和地区的两千多名天文学家代表会聚北京。

  2012年12 月,FAST台址开挖与边坡治理工程通过验收。FAST 工程有三大自主创新,其中之一就是选准独一无二的贵州天然喀斯特巨型洼地,使之稳固地成为全球最大射电望远镜的可靠台址。它具有如下特点:地貌最接近 FAST 造型,工程开挖量最小。周围高山环绕,能有效屏障山外人为的电磁波干扰。利用喀斯特地质渗水的特点,设计建造洼地排水通道接通另一个更低的洼地,使自然排水系统达到双重保障。

  FAST选址,前后十多年,南仁东反复考察。2013年12月31日,是这一年的最后一天。FAST工程圈梁合龙。这个球状反射面相当于30个足球场,相当于8个北京鸟巢。鸟巢的建筑高度是69米,FAST 球状反射面从底部到顶部的垂直高度是138 米,正好是鸟巢的两倍。

  六十八岁的南仁东,穿着工装,戴着安全帽,第一个在高高的圈梁上,迎着寒风环圈跑起来。“跑起来像小孩一样,像飞跃那种感觉。”FAST工程馈源支撑系统副总工程师潘高峰也在圈梁上,他这样说。

  FAST圈梁合龙,这是FAST工程的第一个里程碑。在这高高的圈梁上跑起来,这是属于南仁东的时刻。

  2014年11月,FAST馈源支撑塔制造和安装工程通过验收。馈源支撑塔,就是周围山上的六座大铁塔。最低的112米,最高的173 米,每一座塔安装完成,南仁东都要爬到塔顶去。

  这一年,南仁东已经六十九岁。先前那个走路带风、说话声如洪钟,还喜欢与人掰手腕的南仁东发生了不小的变化,人们感到他说话中常有停顿,还能听到他说话的喘息声。他的饭量也明显减少。许多人都劝阻他:“别爬了,太高了!”“确实太高了。”“风都会把人刮下来。”

  没有人能劝阻得了他。于是选了李辉、黄琳两个年轻人陪南老师爬。就在南仁东的下方,紧随着南仁东的脚步,时刻准备保护南老师。依然是那身工作服,依然是那顶安全帽,还有那副近视眼镜,这就是南老师的全副武装。

  李辉是FAST工程馈源支撑系统的副总工程师,站在高高的馈源支撑塔上,俯瞰群山,三年前南老师带他来这塔基踏勘时的情景历历在目。那年南老师六十六岁了,在曲折难行的陡坡上带着年轻人爬上爬下,身上的白色汗衫完全湿透了,满脸密密麻麻的汗珠在阳光下发亮,汗水流过他的胡子,从下巴滴下来……现在,老师的汗水又滴到李辉始终朝上看的脸上。

  黄琳说:“我感觉南老师不是用力气爬的。”李辉说:“感觉南老师爬塔,就像拥抱自己的孩子。”

  2015年2月4日上午,FAST 工程安装了最后一根钢索,大跨度索网安装合龙,这意味着500 米口径射电望远镜支撑框架建设完成。FAST 工程的第二个自主创新中,是创造性地运用主动变形反射面技术,实现电磁波聚焦接收,做到精确获取宇宙射电波信息,而能够将数千个反射面板连接起来,使之实现变形的就是索网。

  FAST 索网是世界上跨度最大、精度最高、抗疲劳性能最强的索网结构,也是世界上第一个采用变位工作方式的索网体系。

  正是在FAST工程需求的牵引下,参与建设的我国相关顶尖企业,研发技术得到巨大提升。随着索网诸多技术难题的不断攻克,形成了12项自主创新性的专利成果,其中发明专利7项。在攻克这一世界性难题的过程中,建立了高精度索结构生产体系。这种生产体系已经在港珠澳大桥斜拉索等其他项目中得到应用。这些新产品、新技术的运用,使更多企业承建工程的能力得到跨越性加强。这些都是FAST对我国科技进步、生产建设的巨大贡献。

  索网工程完成,也是FAST工程中具里程碑意义的成就。

  就在这年3月,没有人知道南仁东是什么时候离开工地回北京的。迄今,除了国家天文台领导和南仁东的亲人,也没有别人知道他在北京哪家医院做了肺癌切除手术。

  天上有一颗南仁东星

  2017年11月17日,中共中央宣传部追授南仁东“时代楷模”荣誉称号,号召全社会向他学习。

  2017年10月10日上午,中科院科学传播局和国家天文台举行新闻发布会,首次发布“中国天眼”FAST 发现六颗已得到国际认证的脉冲星。这是南仁东去世后第25天。实际上,第一颗脉冲星是8月22日发现的。李菂团队发现了它,将它编号为FAST 脉冲星一号。9月10日,这颗脉冲星得到国际认证。FAST副总工程师李菂马上给南仁东发了一封电子邮件,但是没有收到回复。这是南老师逝世的5天前,他已在弥留之际。

  2018年4月28日,中央电视台报道,国家天文台发布消息:“中国天眼”首次发现一颗新毫秒脉冲星,得到国际认证。这是继发现脉冲星之后的另一个重要成果。

  到2019年1月4日,“中国天眼”已发现脉冲星优质候选体67颗,其54颗得到国际认证。目前仍有新发现在刷新纪录。

  2018年10月15日,中科院国家天文台宣布,经国际天文学联合会小天体命名委员会批准,国际永久编号为“79694”的小行星被正式命名为“南仁东星”。

  这颗小行星是中国国家天文台于 1998年9月25日发现的,9月25日是FAST落成启用之日,编号“79694”的尾号“94”,可解读为建大射电望远镜在贵州选址是1994年开始的。 

责任编辑: 衣兵
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