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记“中国天眼”之父南仁东:20多年只做这一件事

2017/9/28 16:41:44  文章来源:中国青年网  作者:佚名
文章简介:访山归来,南仁东心里有了底,正式提出利用喀斯特洼地建设射电望远镜的设想。在国家天文台FAST工程副经理、办公室主任张蜀新眼里,南仁东不只是个天文学家,他还精通岩土、焊接、机械、工程管理。

记“中国天眼”之父南仁东:20多年只做这一件事_图1-1

  资料图:500米口径球面射电天文望远镜(FAST)。中新社发 钟欣 摄

  人生为一大事来

  ——记“中国天眼”之父南仁东

  在贵州平塘县大窝凼的喀斯特洼坑中,银色的“中国天眼”仍在探视宇宙,但在“中国天眼”之父南仁东的房间里,时间却停住了脚步。9月15日,南仁东因病在美国去世,这位率先提出在中国建设新一代射电“大望远镜”,并在十多年间,走遍贵州许多窝凼,选出理想台址,又用近十年时间跑遍工程现场的每个角落,罹患癌症仍坚守岗位的中国500米口径球面射电望远镜(简称FAST)工程的发起者及奠基人,倒在了“中国天眼”建成而尚未正式启用的时刻。时年72岁的南仁东,生命在欣慰与遗憾中戛然而止,留在中国大地上的是世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。

  “20多年只做这一件事”

  “咱们也建一个吧。”1993年,获悉科学家们在日本东京的国际无线电科学联盟大会上提出,要在全球电波环境继续恶化之前,接收更多来自外太空的信息,建造新一代射电“大望远镜”时,南仁东做出了这个决定,这让“南仁东”这三个字,从此与FAST这个射电望远镜密不可分。

  随意翻开一本世界科技史著作,射电天文学都是20世纪科技进展中颇为重要的章节之一。20世纪60年代四大天文发现——宇宙微波背景辐射、类星体、脉冲星和星际分子,它们分别为大爆炸宇宙论提供支持、让人们重新思考红移的本质,更进一步了解宇宙的物理本质和更深入了解宇宙间生命发生的适宜条件——这四大发现都是利用射电望远镜才得以进行观测的。

  在这些穷宇宙之边际的探索中,射电望远镜功不可没。自那以后,世界各国开始建造更大口径、更灵敏的射电望远镜来破解更多来自宇宙的秘密。

  作为一名天文学家,南仁东不可能不知晓这段天文史。正因如此,24年前,时任中国科学院北京天文台副台长的南仁东,便敏锐地抓住了契机,提出:“在中国境内建造直径500米、世界最大的单口径射电望远镜。”

  当时,中国最大的射电望远镜口径只有30米,从30米到500米,这是个太大胆的设想,看好的人寥寥无几——建设这样大口径的射电望远镜已不仅是一个严密的科学工程,还是一个难度巨大的建设工程,涉及天文学、力学、机械工程、结构工程、电子学、测量与控制工程,甚至岩土工程等各个领域,且工程从纸面设计到实际建造和运行,有着十万八千里的距离。

  “是否有合适的地方?施工难度怎么克服?”这是当时人们最为普遍的质疑。但南仁东认准了这件事。从1994年开始,年近50岁的南仁东开始主持国际大射电望远镜计划的中国推进工作。他大胆提出,利用中国贵州省的喀斯特洼地作为望远镜台址,建设巨型球面望远镜作为国际平方公里阵列射电望远镜(SKA)的单元,并立即启动贵州选址工作。

  “为了选址,南老师当时几乎踏遍了那里的所有洼地。”南仁东的学生、FAST工程接收机与终端系统高级工程师甘恒谦回忆,当时,南仁东带着300多幅卫星遥感图,跋涉在中国西南的大山里,“有的荒山野岭连条小路也没有,当地农民走着都费劲”。

  访山归来,南仁东心里有了底,正式提出利用喀斯特洼地建设射电望远镜的设想。经过多年的论证,2007年7月,FAST作为“十一五”重大科学装置正式被国家批准立项;2008年,国家发改委批复了FAST的可行性研究报告;2009年,中科院和贵州省人民政府联合批复了FAST项目初步设计及概算。

  2016年9月25日,500米口径球面射电望远镜(FAST)竣工,最终建成的FAST拥有500米的口径、相当于30个足球场的接收面积。如果在国际上做一个横向比较,FAST与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,灵敏度提高约10倍;比排在“阿波罗”登月之前、被评为人类20世纪十大工程之首的美国“阿雷西博”305米望远镜,综合性能提高约10倍。建造FAST的“窝凼”——几百米的山洼被四面的山体环绕,正好挡住外面的电磁波。这个世界第一大单口径射电望远镜,可以观测脉冲星、中性氢、黑洞等等这些宇宙形成时期的信息,以及捕捉来自外星生命的信号。

  从1994年开始主持FAST项目的选址、立项、可行性研究及初步设计,主编科学目标,指导各项关键技术的研究及其模型试验,历经22年,南仁东带领团队最终建成了“中国天眼”。“南老师这20多年只做了这一件事。”他的同事和学生们说。在这8000多个殚精竭虑的日子里,南仁东带领老中青三代科技工作者克服了不可想象的困难,实现了由跟踪模仿到集成创新的跨越。“南老师推动了世界独一无二的项目。”FAST项目副总工程师李菂说:“他的执着和直率最让人佩服。”

 

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