——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
1月9日,工作人員對(duì)FAST反射面板進(jìn)行檢修。新華社發(fā)(劉續(xù)攝)
102顆新脈沖星!這是500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(下稱FAST)試運(yùn)行期間交出的成績(jī)單。1月11日,F(xiàn)AST通過國(guó)家驗(yàn)收,正式開放。對(duì)中國(guó)的天文學(xué)家來說,初露鋒芒的“天眼”值得期待。
正如FAST其名,“快一點(diǎn)、再快一點(diǎn)”,讓中國(guó)人盡早用上探索宇宙的利器,是“天眼”之父南仁東生前最大的愿望,也是整個(gè)FAST團(tuán)隊(duì)的使命。數(shù)年間,一批有個(gè)性、有想法的科學(xué)家和工程師聚到一起,一次又一次攻克難關(guān)。
從選址到竣工,南仁東把人生最后22年給了FAST,創(chuàng)造出一個(gè)奇跡。為了國(guó)家需求,為了不辜負(fù)期望,南仁東的后繼者必須讓奇跡延續(xù)。
直到今天,F(xiàn)AST運(yùn)行和發(fā)展中心常務(wù)主任兼總工程師姜鵬仍不忘鞭策自己:“如果南老師還在,他會(huì)怎么評(píng)價(jià)我們的工作?”
把不可能變可能,這樣的精神一直留存于貴州的大窩凼。
有信念:堅(jiān)定不移
“距FAST竣工還有2011天?!?011年3月25日,F(xiàn)AST項(xiàng)目準(zhǔn)備開工,時(shí)任FAST工程常務(wù)副經(jīng)理鄭曉年在手機(jī)上設(shè)下倒計(jì)時(shí)。每天0點(diǎn),手機(jī)屏亮起,就意味著離“大考”終點(diǎn)又近一天。
這2000多天有無數(shù)的挑戰(zhàn)與不可控。但FAST本身實(shí)在太有誘惑力:其探測(cè)范圍直達(dá)宇宙邊緣,可實(shí)時(shí)追蹤脈沖星,工程任務(wù)融合天文、機(jī)械、材料、無線電等領(lǐng)域,每項(xiàng)工藝都可謂前無古人。
團(tuán)隊(duì)里的每個(gè)人都清楚,這是南仁東用十幾年努力爭(zhēng)取來的機(jī)會(huì)。
1993年,建FAST的想法剛萌芽,彼時(shí)中國(guó)最大的射電望遠(yuǎn)鏡口徑為25米,要想把口徑500米的望遠(yuǎn)鏡搭起來,其反射面總面積將達(dá)25萬平方米,附近還不能有電磁信號(hào)干擾。
1994年起,時(shí)任中科院北京天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)的南仁東從幾百?gòu)埿l(wèi)星遙感圖中反復(fù)挑選,到大山里挨個(gè)踩點(diǎn),在眾多喀斯特地貌中找到最接近正圓形的洼坑。2006年,借貴州黔南天然之勢(shì),南仁東終于為FAST找到了安身之地。
2007年,F(xiàn)AST作為“十一五”重大科學(xué)裝置被國(guó)家發(fā)展改革委批準(zhǔn)立項(xiàng),建設(shè)任務(wù)走向正軌,但挑戰(zhàn)難度愈發(fā)“魔鬼”。
望遠(yuǎn)鏡靠6座巨型支撐塔固定;為接收來自天體的無線電波信號(hào),可調(diào)節(jié)的反射面需要同等直徑的索網(wǎng)支撐;用于接收電磁波的饋源艙運(yùn)動(dòng)范圍超過200米,運(yùn)動(dòng)精度要控制在毫米級(jí)別……
“到底要怎么實(shí)現(xiàn)?”項(xiàng)目開工前,博士畢業(yè)的姜鵬帶著好奇把簡(jiǎn)歷遞到南仁東面前;已在國(guó)家天文臺(tái)工作了21年的研究員孫才紅主動(dòng)申請(qǐng)進(jìn)組;盡管最初覺得“很瘋狂”;朱明結(jié)束了夏威夷聯(lián)合天文中心的派駐任務(wù),加入FAST科學(xué)部……
為了帶起整個(gè)團(tuán)隊(duì),天文學(xué)家出身的南仁東把自己變成了“老工人”,他和大家把整個(gè)大工程拆解成許多個(gè)小工程。從子系統(tǒng)到零部件逐層細(xì)化,再把時(shí)間、人力、經(jīng)費(fèi)套進(jìn)此框架,給每個(gè)小工程設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)。
“帶領(lǐng)一支科學(xué)家隊(duì)伍完成這么復(fù)雜的工程,思想首先要轉(zhuǎn)變。如果出現(xiàn)進(jìn)度滯后,一定找原因、提補(bǔ)救措施,爭(zhēng)取下周追回來?!编崟阅旮嬖V《中國(guó)科學(xué)報(bào)》,每周例會(huì),看著倒計(jì)時(shí)趕進(jìn)度,是團(tuán)隊(duì)的“必修課”。
2016年9月25日,F(xiàn)AST迎來整體竣工??粗謾C(jī)屏幕上最后一次倒計(jì)時(shí),鄭曉年長(zhǎng)舒一口氣,他自己也沒想到,實(shí)際竣工日期竟同計(jì)劃一天不差。
后墻不倒,他們做到了。
敢攻關(guān):追求卓越
按理說,500米口徑的望遠(yuǎn)鏡只要建成就是世界之最,但這并非團(tuán)隊(duì)的終極目標(biāo)。他們要讓FAST建得美、動(dòng)得準(zhǔn)、調(diào)得靈,讓FAST成為一臺(tái)真正好用的望遠(yuǎn)鏡。
FAST工程副經(jīng)理兼辦公室主任張蜀新曾問南仁東,為何望遠(yuǎn)鏡的6座支撐塔要等間距分布在反射面外圍,“打亂排不是能減少很多工作量嗎?”南仁東只說了一句話:“那樣不好看?!?/p>
2019年12月,F(xiàn)AST贏得了中國(guó)建筑業(yè)工程質(zhì)量最高榮譽(yù)——魯班獎(jiǎng)。南仁東的話,背后是追求極致的工匠精神。這種精神貫穿了參與FAST建設(shè)的每一代人。
FAST運(yùn)行和發(fā)展中心測(cè)量與控制工程部主任孫京海,在研究生階段就參與了項(xiàng)目建設(shè),先后承擔(dān)了饋源支撐控制系統(tǒng)、望遠(yuǎn)鏡防雷系統(tǒng)和電磁屏蔽等方面的工作。
他告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》,這些工作之間“完全不相干”,需要不斷帶著疑問學(xué)習(xí)。但是,他總能讓同事放心,只要給出明確目標(biāo),就能圓滿完成。
比如望遠(yuǎn)鏡的運(yùn)動(dòng)控制,F(xiàn)AST建設(shè)方有上百個(gè),光這一個(gè)控制系統(tǒng)就能分出5個(gè)子系統(tǒng),還分別由5家單位完成,如何有效地協(xié)調(diào)它們?接下任務(wù),孫京海和同事一行行改代碼,4個(gè)月后,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)首次整體聯(lián)調(diào),反射面2225個(gè)促動(dòng)器和饋源支撐16根驅(qū)動(dòng)軸可在0.2秒內(nèi)協(xié)調(diào)響應(yīng),誤差控制在毫米級(jí)別。
“哎呀!這個(gè)望遠(yuǎn)鏡太靈敏啦,看得很清楚!”對(duì)姜鵬而言,這可能是他在望遠(yuǎn)鏡試運(yùn)行期間聽到的最稱心的評(píng)價(jià)。為了讓望遠(yuǎn)鏡更靈敏,團(tuán)隊(duì)成員必須讓反射面的拋物面更完美、讓接收機(jī)離焦點(diǎn)更近。
這樣的要求近乎苛刻。FAST現(xiàn)場(chǎng)高度差150米,氣壓有25毫帕的變化,可能產(chǎn)生5~10毫米的誤差,測(cè)量反射面的全站儀若想保證絕對(duì)精度,還要考慮地球曲率、夾角產(chǎn)生的誤差……為保準(zhǔn)確,F(xiàn)AST團(tuán)隊(duì)在6個(gè)月內(nèi)研發(fā)出一套全新的測(cè)量技術(shù),反射面測(cè)量精度可達(dá)1毫米以內(nèi)。
“你越了解細(xì)節(jié),走的彎路就越少?!被叵雱傞_始調(diào)試的那段日子,姜鵬挨個(gè)找團(tuán)隊(duì)成員談話:沒有誰(shuí)的知識(shí)儲(chǔ)備能應(yīng)付所有調(diào)試任務(wù),關(guān)鍵就在于發(fā)動(dòng)集體力量,心往一處想,勁往一處使。
2019年4月通過工藝驗(yàn)收時(shí),多項(xiàng)因FAST而生的技術(shù)被鑒定為國(guó)際領(lǐng)先水平。比如超高疲勞性能鋼索,索構(gòu)件可承受不低于500兆帕的疲勞強(qiáng)度;比如超低損耗耐疲勞動(dòng)態(tài)光纜,單條光纜可彎折超過10萬次……
“心里一塊大石頭落了地,天顯得是格外藍(lán)。”想起通過工藝驗(yàn)收那天,孫才紅的眉頭舒展開來。
能擔(dān)當(dāng):日夜堅(jiān)守
如何丈量每個(gè)人為FAST付出的時(shí)間?
因?yàn)榻?jīng)常往返于北京和貴州,姜鵬這些年的飛行里程能繞地球11圈;建設(shè)期間,每一年貴州當(dāng)?shù)乇却汗?jié)還隆重的冬至節(jié),鄭曉年都在現(xiàn)場(chǎng);孫才紅、朱明等前輩將在這里走完職業(yè)生涯的最后一程;越來越多的新生力量將走上科研一線,把自己的青春留在這里。
在FAST現(xiàn)場(chǎng),不少年輕的技術(shù)骨干都是黨員,他們發(fā)揮了很好的帶頭作用。
“現(xiàn)在我們的工作重心以天文觀測(cè)為主,同時(shí)要優(yōu)化望遠(yuǎn)鏡性能?!盕AST饋源支撐系統(tǒng)助理工程師李銘哲告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。貴州多變的天氣讓人容易感冒,但李銘哲更擔(dān)心氣候變化是否會(huì)影響望遠(yuǎn)鏡精度。為防止饋源艙停靠平臺(tái)設(shè)備受潮,他要定期走到FAST最底端做維護(hù)。
在現(xiàn)場(chǎng),不光要完成值班任務(wù),F(xiàn)AST團(tuán)隊(duì)每一個(gè)人都是24小時(shí)待命,凌晨一兩點(diǎn)起床解決問題很常見?!艾F(xiàn)在運(yùn)行狀態(tài)比較穩(wěn)定,能睡覺時(shí)就趕快睡,不知道什么時(shí)候就被叫醒了?!崩钽懻苄φf。
常年在現(xiàn)場(chǎng)加班加點(diǎn),于東俊覺得自己對(duì)剛生完寶寶的妻子虧欠太多。2019年春節(jié),為了及時(shí)完成任務(wù),于東俊沒回家。過年前3天,于東俊給在家待產(chǎn)的妻子打電話,剛說完不能回,妻子馬上說:“沒事,我和孩子都理解你,安心工作,你放心?!?/p>
為了不讓妻子孤身過年,于東俊把待產(chǎn)的妻子接到了FAST現(xiàn)場(chǎng)??吹阶约旱恼煞蚝屯略谝痪€奮戰(zhàn),于東俊的妻子又心疼,又驕傲。“等寶寶長(zhǎng)大了,我會(huì)把FAST的意義、工作的辛苦講給他聽,讓他以后做個(gè)認(rèn)真負(fù)責(zé)、有擔(dān)當(dāng)?shù)娜??!庇跂|俊說。
接下來,團(tuán)隊(duì)成員的工作重心又要轉(zhuǎn)移。姜鵬表示,把望遠(yuǎn)鏡性能穩(wěn)定住,給科學(xué)家提供更多觀測(cè)時(shí)間,是未來兩年的重要任務(wù)?!拔覀兤诖鼺AST能有更好的科學(xué)產(chǎn)出,期待科學(xué)家取得成果的光環(huán)遠(yuǎn)超工程成就,這樣我們的努力才更有意義?!?/p>
(原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2020-01-14 第1版 要聞)
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