南仁東精神:勇攀高峰 敢為人先
作者:趙靖雨
總書記曾主持召開科學(xué)家座談會指出,科學(xué)成就離不開精神支撐?!疤煅壑浮蹦先蕱|勇于突破研發(fā)技術(shù)性難題,敢于探索宇宙奧秘的精神值得敬佩
人類之所以脫穎而出,從低等的生命演化成現(xiàn)在這樣,出現(xiàn)了文明,就是有一種對未知探索的精神。感官安寧,萬籟無聲。美麗的宇宙太空,以它的神秘和絢麗,召喚我們踏過平庸,進(jìn)入到無垠的廣袤。
——南仁東
南仁東是我國著名天文學(xué)家,人民科學(xué)家,被譽(yù)為“中國天眼之父”。他傾注了畢生的心血,致力于研究射電望遠(yuǎn)鏡,在世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡FAST工程中,進(jìn)行了全方面的工程建設(shè)指導(dǎo),完成了選址、預(yù)研究、立項、可行性研究及初步設(shè)計,主持攻克了移動焦點觀測、柔性索網(wǎng)、鋼索抗疲勞程度等諸多無先例的技術(shù)性難題。
勘測選址
科學(xué)容不得半點馬虎,電磁波容易受環(huán)境影響,干擾太多會影響接收太空信號。南仁東帶領(lǐng)整個團(tuán)隊從1994年起,歷經(jīng)12年翻山越嶺,艱辛探索,探查了200多個洼地,與村民深入交流了20余次,他堅韌不拔的尋找到最合適的選址,最終確定在貴州平塘縣刻度鎮(zhèn)南面的大窩凼洼地。
申請立項
立項之路可謂是十分艱辛,研究經(jīng)費(fèi)和立項申請是最大攔路石。1999年大射電望遠(yuǎn)鏡FAST預(yù)研究啟動,2000年~2003年被很多國家否定了建造研發(fā)的實力,不同意資金支持請求。他為此不懈努力,精益求精,不斷仔細(xì)檢查項目資料,提高完善方案內(nèi)容。2005年經(jīng)過國家自然科學(xué)基金委員會調(diào)查論證后成功爭取到2百萬資金,在北京密云建設(shè)FAST30米口徑索網(wǎng)結(jié)構(gòu)縮比模型,為申請正式立項做準(zhǔn)備。2005年~2006年間,南老師憑借卓越的個人能力和詳盡豐富的資料內(nèi)容,經(jīng)過評審會、院長、國際評估的層層考驗,F(xiàn)AST項目成功通過國家審批,于2007年7月正式立項。
研究設(shè)計
移動焦點觀測
焦點運(yùn)動可以更靈活的觀察宇宙,固定焦點觀測看到的內(nèi)容很有限。工程副經(jīng)理彭勃同南仁東老師提出了望遠(yuǎn)鏡的焦點移動設(shè)想,建造半徑300米口徑500米的基準(zhǔn)球面,利用球面和拋物面的偏離0.47米,并全部由鏡片組裝而成。鏡片動即為反射面移動,則焦點移動。此想法雖好但難點頗多,面對這由4450塊形狀、大小各異鏡片而組成的復(fù)雜系統(tǒng),他們不畏困難,敢于挑戰(zhàn)史無前例,追求工程的技術(shù)的極限。
柔性索網(wǎng)
2002年南老師團(tuán)隊第一次正式提出了“FAST主動反射面的主要支撐結(jié)構(gòu)采用了創(chuàng)新性的索網(wǎng)技術(shù)”。將鋼索編織成網(wǎng)兜,索網(wǎng)的每個節(jié)點都需要一根鋼索支撐,在網(wǎng)眼里面安裝鏡片,控制鏡片和饋源倉的移動就是通過控制鋼索讓索網(wǎng)變形。
鋼索抗疲勞程度
國內(nèi)外沒有滿足FAST目標(biāo)“500兆帕”抗疲勞程度的頂級強(qiáng)度鋼索,于是南老師提出將鋼索分解成基礎(chǔ)單絲進(jìn)行實驗,他發(fā)現(xiàn)單絲之間產(chǎn)生的互相摩擦反而影響鋼索整體的力量,所以設(shè)想出一種能把鋼絲隔離開的制索工藝。試驗歷時兩年,反復(fù)“失敗—修正—改進(jìn)”,終于聯(lián)合團(tuán)隊攻克難關(guān),采用五軸對稱的索網(wǎng)模型,研發(fā)出鋼絞線的成品索,改變了以往鋼絲索剛性太大的問題。
2016年9月25日FAST建成。2017年10月10日上午,“中國天眼”FAST首次發(fā)現(xiàn)六顆已得到國際認(rèn)證的脈沖星,經(jīng)國際天文學(xué)聯(lián)合會小天體命名委員會批準(zhǔn),國際永久編號為“79694”的小行星被正式命為“南仁東星”。
南仁東老師曾在采訪中講到:“別人都有自己的大設(shè)備,我們沒有,我挺想試一試?!钡?dāng)時沒有傳統(tǒng)的建設(shè)方案可以借鑒,也沒有相關(guān)技術(shù)市場。為了國家的科技基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)一步完善,為了人類能夠擁有更廣闊的探索宇宙視角,南老東奔西走,跑了好多年,走過好多地方,吃過很多閉門羹,在“天眼”之路上過關(guān)斬將,最終和團(tuán)隊共同努力提升高了望遠(yuǎn)鏡的性能,成功建造出“探索宇宙起源、天地起源和生命起源”的極端物理條件的太空實驗室。
FAST體現(xiàn)中國智慧、中國技術(shù)、中國力量,科學(xué)家南仁東肩負(fù)著社會責(zé)任和使命擔(dān)當(dāng)。他曾表示:“如果天眼有一點瑕疵,我們對不起國家?!彼麄兊呢暙I(xiàn)是卓越的,不僅為中國天文學(xué)界樹立了嶄新的里程碑,更將中國天文學(xué)推向了世界前沿。南仁東勇攀高峰、敢為人先的精神值得人們學(xué)習(xí),更是成為了無數(shù)科研工作者的楷模與榜樣。