我用“天眼”看宇宙

作者:姜鹏

【人物速写·行非常之力,竟非常之功】

竟非常之功需要行非常之力。为了突破传统望远镜的百米工程极限,睁开中国“天眼”,以南仁东、姜鹏为代表的四代科研工作者前赴后继,迎难而上,经过20多年的努力,最终将看似不可能的空中楼阁,真正做成了国之重器。南仁东们的非常之力铸就了非常之功。

【适用话题】大国重器;仰望星空与脚踏实地;快与慢

(特约教师 周玉利)

作文君:2020年1月11日,“中国天眼”正式开放运行。“中国天眼”是以南仁东为代表的老一代天文学家于20世纪90年代提出的设想。四代科研人,25年传承,终于完成了这一奇迹,我们一起来听听总工程师姜鹏怎么说!

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,其反射面相当于30个足球场大小。

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,这一方面可以大幅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,对研究宇宙的演化历史有非常大的帮助。

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而来的。

现在大家去看FAST可能会觉得它原本就应如此,但其实它现在的方案和最初相比已经发生了翻天覆地的变化。最终方案的形成,经过了大量的计算、分析和论证。多少次,我们都好像穷途末路,但可能就是一个睡梦中的灵感,又让我们有了继续走下去的勇气。

“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。当时南仁东先生非常焦急,经常隔三岔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。

虽然它叫“FAST”,英文是“快”的意思,但整个望远镜的建设和调试历程与“快”字没有半点关系。整个工程到今天,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組成的小团队,发展到今天成为有100多人的团队,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2019年4月通过了工艺验收,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历史上写下浓重的一笔。目前,FAST已经有系列的科学成果产出了,一个繁花似锦的未来正向我们走来。

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,也使人类终于能进一步探索宇宙的奥秘。

(摘自微信公众号“新华社”)

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