科學咖啡館
“看到‘中國天眼’這個項目，我的第一反應是不可能！簡直大膽到了‘瘋狂’的程度，一個500米跨度的望遠鏡，控制精度卻要達到2毫米！但仔細想想，好像理論上也有希望。”近日，在中國科學院物理研究所主辦的第75期“科學咖啡館”活動現場，“中國天眼”總工程師姜鵬表示，當初自己在“懷疑”和“相信”之間搖擺，最終加入了該超級工程的建設。
500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）被稱為“中國天眼”，能夠在無線電波段搜索來自百億光年之外的微弱信號。截至目前，FAST已發(fā)現900余顆新脈沖星，是同一時期國際上所有其他望遠鏡發(fā)現脈沖星總數的3倍以上，極大拓展了人類觀察宇宙視野的極限。
2009年，31歲的姜鵬博士畢業(yè)時，看到了FAST的招聘信息，“我特別想知道這個項目準備如何實現，也想試著加入這個看似不著邊際的創(chuàng)意團隊，所以我應聘了。”懷著強烈的好奇心，姜鵬來到貴州省平塘縣，當時正是FAST建設初期，困難遠比想象中的多，除了要克服生活上的艱苦外，還要面臨很多無法想象的技術難關，“第一個任務就是負責索網工程，無任何經驗可循。”姜鵬回憶道。
FAST的索網由6670根鋼索編織而成，是望遠鏡的“視網膜”，是反射面的主要支撐，同時還是技術運用的關鍵點。索網需要在球面和拋物面之間進行變形，從而對天文信號進行收集和觀測。而組成索網的鋼索還要承受經常調換角度、不斷拉伸的考驗，并且要保證至少能用上30年。
姜鵬開始不分晝夜地研究鋼索材質，最終提出需要安裝強度500兆帕、彎曲次數為200萬的鋼索。然而，市場上的鋼索沒有一種能滿足要求。經過近百次失敗后，團隊研制出了超高耐疲勞鋼索，成功支撐起望遠鏡的“視網膜”，解決了關鍵技術問題。
2016年，FAST終于順利建成。但即將面對的是漫長的調試階段。2017年10月，“中國天眼”宣布發(fā)現首批新脈沖星，這是中國人首次利用自己獨立研制的射電望遠鏡發(fā)現脈沖星。2020年1月，經過4年的調試周期，“中國天眼”正式開放運行。
“從2009年到現在，我的每一天都在為FAST努力。我也從一名懵懂的助理工程師，成長為FAST運行和發(fā)展中心總工程師。面對重重困難和巨大的壓力，我也曾經感覺自己堅持不下去，想過放棄。一位同事老哥跟我說，他是靠著‘情懷’坐著冷板凳，熬過了這么多年。”很多年之后，姜鵬才明白，所謂“情懷”，就是找不到別的理由時給自己的一個理由，真正原因還是內心熱愛。回顧自己與FAST結緣的這十多年，姜鵬笑著說：“用年輕人的話說，就是質疑FAST、理解FAST、成為FAST。”
“建成之后，更重要的是運行。目前，FAST年觀測時間穩(wěn)定在5300小時左右。”姜鵬說，“這個數據意味著，我們團隊的全年無休、日夜堅守。”
如今，“中國天眼”已經成為全球連接星際銀河的重要橋梁。與此同時，公眾對于FAST的關注度也越來越高。“雖然老百姓的生活中不會直接用到FAST，但天文學與生俱來的浪漫和建設者突出的人文故事，吸引了很多游客前來參觀。”
作為我國擁有自主知識產權的大國重器，關于FAST的未來發(fā)展規(guī)劃，姜鵬透露，在深空探測領域和脈沖星時間方面，都將有應用。“為了進一步提升分辨率，我們已經在建設FAST核心綜合孔徑陣列。因為我們已經有一臺大望遠鏡，圍繞它再建設會非常節(jié)省成本；而且我們已具備優(yōu)良的電磁環(huán)境，有長遠的環(huán)境預期。”
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