“我们终于把这个看似天马行空的设想落地为国之重器!”
3月7日,全国人大代表姜鹏登上了十四届全国人大一次会议第二场代表通道。如名字中“鹏”字一样,姜鹏正是通过中国天眼去遨游和探索宇宙的人——中国天眼FAST总工程师。
(相关资料图)
“代表通道”上的全国人大代表、中国天眼FAST总工程师姜鹏
今年是姜鹏守护天眼的第14个年头,他参与了中国天眼从建设到调试运行的全流程,目前全面负责中国天眼运行和维护的相关技术工作。
“中国天眼对于我来说,是人生一个非常宝贵的经历,满足了我对理想工作的所有要求,就像完成了一件不可能完成的任务,我认为自己是足够幸运的。”姜鹏说。
“‘中国天眼’太疯狂”
2009年,31岁的姜鹏刚刚博士毕业,意气风发。
此时,他站在了人生路口:一种选择是去高校当专业课老师,步入教书育人的课堂;另一种是继续从事博士期间的研究方向,接手高难度项目的挑战。
正犹豫时,姜鹏看到了“中国天眼”的招聘信息,这条信息中的内容让姜鹏瞬间来了兴趣。
“当时在我看来,中国天眼的建设简直是大胆到了‘疯狂’的程度。”姜鹏说,自己是一个好奇心特别强的人,也是一个喜欢挑战难题的人。“我特别想知道这个项目准备如何实现,也想试着加入这个看似不着边际的创意团队。”
就这样,他选择加入国家天文台的“中国天眼”团队。
全国人大代表、中国天眼FAST总工程师姜鹏
曾经,中国天眼是一个全新的望远镜概念,一度被认为是不可能完成的工程。但中国人骨子里不信邪,建设初期,姜鹏与其他科技人员竭尽全力适应交通不便、网电障碍、潮湿阴冷的艰苦生活环境,更是攻克一道道无法想象的技术难关。
不同于世界上已有的单口径射电望远镜,FAST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。索网工程便是FAST反射面实现变位功能的核心部件,也是FAST的核心技术难点。
姜鹏的专业是结构力学,他被委以重任,负责这个世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的索网工程。经过计算,他们需要安装强度为500兆帕、弯曲次数为200万的钢索,才能满足FAST需经常调换角度、不断拉伸,且至少应用30年的需求。
可是当时市面上没有任何一种钢索能达到这个要求。
怎么办?就靠干!
由于没有任何可以借鉴的经验,两年时间里,姜鹏带领团队成员日夜摸索、反复测试,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”。
“这个望远镜就没人干过,多次关键节点被卡在那几乎动不了,我都历历在目。”多年后,回想起建设FAST的种种,姜鹏感慨良多,“最大的感触是要忍受得了寂寞,坐得了冷板凳。”
“把不可能变成可能”
“终于建成了!”2016年9月25日,中国天眼建成启用的那天,姜鹏激动到不能自已。
在他的背后,是千千万万“中国天眼”团队的共同努力。
调试阶段,姜鹏接棒南仁东先生成为第二任总工程师,继续带领团队攻克一道又一道难关。2017年8月第一次实现了对固定目标元的跟踪;2019年4月通过工艺验收并向中国国内天文学家试开放;2020年1月通过国家验收,正式开放运行。
中国天眼。贵州图片库供图
运行近3年,中国发现脉冲星超过740颗,是同一时期国际上发现脉冲星效率最高的望远镜,成果丰硕。同时,FAST基本覆盖了当初设计的所有科学目标,包括脉冲星物理、快速射电暴、包括中性氢、星系形成和演化等等,多篇基于FAST数据的论文在《自然》(Nature)和《科学》(Science)杂志上发表,并入选2020年度十大科学突破和发现。
这些成绩都离不开姜鹏和他背后的科研人员的执着与坚持。但是,这仅仅是开始,面对浩瀚、充满未知的星空,姜鹏与团队依然没有停下探索前行的脚步。“我们更期待发现一种特别种类的脉冲星,比如是跟黑洞相互配对的这种双星系统,那我们就可以在更极端的引力场条件下,检验爱因斯坦相对论。”
从建成到运行,面对FAST这个前所未有的工程,姜鹏“从来都不觉得容易”。“再不起眼的一件小事,只要这个事情是没有做过的,要一遍把它做得非常理想,都不是件容易的事,这些都需要提前做很多思考和准备。”
“逆水行舟 不进则退”
今年,姜鹏又有了一个新的身份——第十四届全国人大代表。既感荣幸,又深感责任在肩。作为一名履新代表,他带来的议案依然围绕着他最了解的FAST。
“FAST作为全球最大、最灵敏的单口径射电望远镜,探索着宇宙奥秘,同时也给贵州大数据产业发展带来了新的挑战和机遇。”姜鹏说,要让中国天眼成果在贵州生根发芽,构建一个吸引人才和推进贵州天文发展的平台。
在他看来,FAST是世界领先的,特别是在灵敏度方面。但在国际竞争激烈的背景下,FAST面临的处境是“逆水行舟,不进则退”,“我们必须努力推进先导阵列的规划和建设,扎扎实实地解决关键技术问题,不断提升望远镜的性能,只有这样我们才有可能在日趋激烈的国际竞争背景下,保持FAST来之不易的领先优势。”姜鹏在“代表通道”上说。
2022年8月25日,姜鹏(后)在“中国天眼”馈源舱内工作(维护保养期间拍摄)。新华社记者 欧东衢 摄
谈及如何延续FAST的辉煌,姜鹏表示,首先要持续提升FAST的性能。对FAST这种望远镜来讲,提升性能包括几方面,一方面是它的视场覆盖范围,需要在接收机技术方面有所突破,目前,正在努力地攻关。同时,从单口径望远镜来讲,在分辨能力上还是有它的局限性,所以阵列望远镜的推进,可能是一个很好的解决方案,需要找一个性价比极高,同时又具备优良性能的阵列方案。估计2023年或者2024年会启动先导阵列的一些试验,验证先导阵列方案的可行性,包括做一些技术储备、成像能力、综合口径成像测试。
因为一直在一线工作,所以更能体会一线工作的环境、感受的变化。今年全国两会上,姜鹏重点关注科技领域方面,看国家是否出台针对一线科研人员的方针政策。
“科研一线是产生科学价值的前沿阵地,我认为要保证一线科研人员的热情,这是非常重要的,让更优秀的科技人才安心、有意愿地留在科研一线。”
贵州日报天眼新闻记者
岳端 周睿
部分资料来源
人民日报、新华网、央视新闻
编辑 吴一凡
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