你好FAST,我是你的工程师

网络 林晓舟 2019-07-18 10:55  阅读量:16664   

 
 
你好FAST,我是你的工程师  
 

2015年11月,当6根钢索拖动着重达30吨的500米口径球面射电望远镜(FAST)的馈源舱(代舱)渐渐升起时,朱文白提到嗓子眼的心终于放下来了。

“当时候我以为差不多了,这事能做成”,从国度天文台博士研究生到500米口径球面射电望远镜馈源支撑系统总工程师,朱文白跟从着导师南仁东见证了FAST的生长。

“我们是谁?我们从那边来?茫茫宇宙中我们真是孤傲的吗?人类之所以脱颖而出,从低等的生命演化成此刻这样,呈现了文明,就是有着一种对未知摸索的精力。”南仁东生前曾说,“别人都有本身的大设备,我们没有,我想试一试。”

从1994年6月国度天文台(原北京天文台)设立大射电望远镜LT课题组,到2016年7月3日,最后一块反射面单位的吊装乐成,这个缔造世界射电天文界新汗青的500米口径球面射电望远镜终于竣事了长达22年的建树过程。

电视记载片中,南仁东站在铺设好的圈梁上,半侧着身子望向镜头,眼中氤氲着欣慰说:“这是一个瑰丽的风光,科学风光。”

哲学家康德说过,世界上有两样对象能深深震撼我们的心灵:一个是心中崇高的道德准则;另一个是头顶璀璨的星空。

“感官安定,万籁无声,瑰丽的宇宙太空以它的神秘和烂漫,呼叫我们踏过平庸,进入到无垠的广袤。”而在贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中,有这样一群人,他们正续写着人类与星空的缘分。

但他们并不是天文学家——你好FAST,我们是你的工程师。

已往

6月初的贵州依然有些许凉意,3个半小时的车程事后,车子从贵阳市驶入平塘县克度镇,原本这条只有省道和山道的旅程约莫是需要波动七八个小时的。

徐徐地,车子驶入了一片与世距离的郁郁葱葱,映入面前的洼地中,悄悄地伫立着一个现代机器美感与自然情况完美融合的工程古迹。

远远望去,FAST就像一口直径500米的大锅,“锅沿”周围的“灶台边儿”上耸立着6座近百米的高塔,每座塔的上方伸出一根向中间延伸开来的钢索,拖动着一个形状犯科则的白色舱室在150米的空中移动,舱室的下方是由4450块三角形面板拼合而成的“锅面”,而埋没在“锅底”下方的数千根钢索编织成的索网,是支撑这口大锅和牵引“锅面”移动、变位的主要气力。

“苦啊,当时候条件真的很费力”,坐在500米口径球面射电望远镜综合楼大厅的米色沙发上,朱文白笑着回想起那段爬坑底,睡工棚,与蛇鼠蚁虫“殊死屠杀”的日子。

1996年朱文白硕士结业,本着对天体物理学的热爱插手了南仁东带领的FAST团队,成为第二批参加进项目组的人,现如今早已成为团队里的“老人”,也是六塔、六索和舱组成的馈源支撑系统的总工程师。

“上个月方才完成了部门项目标验收,望远镜各个系统的运行也已经根基不变了,接下来就是调解和优化的工作了。”他深深地松了一口吻。

整整23年,他名誉本身参加了项目建树的整个进程,“就像是编剧编了一幕戏剧,从创作脚本到公演,再到最后拿到奥斯卡奖的感受。”

起初,FAST团队只有5小我私家,团队遵循着“小焦点大外围”的成长蹊径,凭借着南仁东的小我私家魅力和四处的宣讲,吸引了20所阁下高校和研究所中的近百人逐渐参加到项目标建树中来。1998年年底,FAST入选中国科学院常识创新工程首批重大项目,这成了真正的转折点,但机会到来的同时,问题也随之而来。

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颠末多次勘探与比对,项目组最终从300多个候选洼地内里将台址选定在了贵州省平塘县大窝凼,南仁东曾说,“我们很是幸运,我们选到了地球上唯一无二的,最适合FAST建树的台址。”

但台址简直定仅仅是初步,要让这个复杂的装置到达毫米级的精度殊为不易。

索网布局是FAST主动反射面的主要支撑布局,是反射面主动变位事情的要害点。索网制造与安装工程也是FAST工程的主要技能难点之一。望远镜反射面主体庞大,重达2300吨,而且要求每块反射板都可以随意变形,因此要求背后节制反射板的索网既要可以或许遭受庞大的重量,又可以或许一连利用几十万次,传统的刚性布局索网显然无法满意这一要求。

“没有先例”,为了办理这一困难,南仁东和王启明坐着北上的火车,踏上了漫漫“求索”之路。“2003年的平安夜,我和南总坐了一宿的火车到了哈尔滨,白日谈事谈完了,南总又是不喜欢打搅人的性格,我俩还没用饭就急匆慌忙赶到火车站,就在秋林商店买了几个大面包啃着吃,然后又是一宿的火车回北京。”事隔十几年,所有与FAST相关的情节王启明依旧影象犹新。

在与哈尔滨家产大学等高校的相助中,颠末重复的“失败—认识—修改—完善”进程,历时一年半,团队最终完成技能攻关,建造出了可以或许发动面板举动的柔性钢索。

墨蓝色的事情服,少言低调的性格,再衬上常年野外功课晒出的小麦色肤色,不熟悉的人大概会误将这个FAST主动反射面系统的总工程师认作现场的工人。

但其实,那件墨蓝色的事情服是“老FAST人”身份的象征,因为年月长远,拥有且还能保持完好的人不多,最贵重的处所是事情服的袖子上,还绣着王启明的名字。

“索网布局直径500米,整个索网共用了6670根主索、2225个主索节点和沟通数量的下拉索。”王启明说,“长度11米的主索索段精度节制到1毫米以内,主索节点的位置精度到达5毫米,索构件拉伸疲惫应力幅值不能低于500Mpa。”他老是可以或许脱口而出与索网相关的数据并准确到个位数。

从奥运村到密云,从贵阳到平塘,“不知不觉地就走了这么多年,工期在哪里,项目压力很大”。“不知不觉”是王启明重复提及的词,哪怕压力大得晚上睡不着觉,头发一茬茬地白,王启明却“险些没踌躇过,没苍茫过,想的都是怎么办理”。自2012年圈梁等设备开始出场以来,他就成了贵州黔南地域大窝凼洼地的“常住人口”,也是那几年春节最后一个分开现场的人。

固然“启明”二字是家中论资排辈的功效,可是冥冥中注定的缘分让王启明的一生都与FAST交缠。直到该退休的年龄,他想“该陪陪家人了”,几十年来他自觉对家人亏欠了太多,错过了孩子的生长,老婆的手术做完了他才知道。而对付FAST,这个他看着长大的“孩子”,他也知道“本身只能奉上一程,是时候把接力棒交给下一代年青人了”。

技能需要传承,王启明始终这么认为,“科学没有灰色,非黑即白。但技能不可,技能要中庸一点,要各人一起做。”

此刻

现场事情老是繁杂中自有纪律。

晚饭后的散步好像已经成为团队成员牢靠的消遣勾当,各人三三两两地谈笑着,食堂门口趴着的两条流离狗冲着过往的熟悉面目慵懒地摇晃着尾巴,一切安谧而优美。

每晚7点30分,100平见方的总控室里连续站满了各个分系统的工程师,他们把每晚的例会称作“730集会会议”,集会会议讲述当天事情中碰着的问题,接头第二天的事情布置,与传统语境下冗长的事情集会会议差异,“730集会会议”凡是5~10分钟便竣事了。

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人潮散尽,这个堪比FAST“大脑”的总控室里只留下了当晚值班的事恋人员,看了一眼显示屏上的数据,一切正常,张博把身体放松在电脑桌前的座椅上。FAST团队主要是由天体物理和天文技能要领两个截然差异的专业规模的人员构成,这个爽朗的天津女孩是现场为数不多的天文学者之一。

“假如某一段电磁波溘然呈现大范畴的颠簸,就说明有非凡环境,说不定是外星人的信号呢”,张博指着电脑屏幕说,“脉冲星也是在这视察到的。”本来这些震天动地的发明降生得如此宁静。

晚上9点多,总控室里的计较机集群还在嗡嗡作响,铺满墙壁的监测画面被电子屏幕匀称地切割,望远镜正在快速运转着,电脑屏幕前,几个平均年数不敷30岁的工程师正小心翼翼地查察着视察的希望。

视察间隙,当总控室里的前辈、王启明的博士生雷政讲起初入FAST团队的艰苦时,这些年青的子弟们逐渐靠拢过来,竖起耳朵仔细凝听着,试图通过碎片的报告拼凑出已往的故事。他们多半是中国科学院大学和贵州大学、贵州师范大学连系造就的硕博结业生,也是FAST团队中的新生代气力,而对付已往,他们更多的只是传闻。

郝巧莉也是这些新生代的气力之一。见到郝巧莉时,她正被其他单元的事情对接人误会,她举着电话当真表明,对方却直接删除了她的微信,她的脸涨得通红。

“成熟”的职场上,郝巧莉而今或是能收到同事们的慰藉,又或是同事们的“冒充没瞥见”,但现实却并非如此。

郝巧莉腾地一声坐在椅子上,办公室里随即发作出哄堂大笑声。有同事正好刚进门,立马收到别人热情的剧情简介,“你知道么,这么好性情的郝巧莉居然能被人拉黑!哈哈哈!”

这样的场景似乎回到了高中教室,没有虚情假装,也没有冷眼傍观,郝巧莉气着气着也气笑了,各人相互挖苦,适才的不愉快翻篇了。

假如说,最初吸引郝巧莉的是摆放在贵州大学门口的FAST团队的宣传海报,那么此刻,最吸引她的无疑是纯真而轻松的事情气氛,险些每一位接管采访的成员城市提及,“我很喜欢这里的事情气氛。”

或是身着深紫色的、印有FAST符号的事情服,或是身着一身简朴的休闲服,没有牢靠的坐班制度,也没有森严的品级隔膜,每小我私家都似乎分工明晰的“蚂蚁”穿梭在这座集办公、住宿、休闲和食堂于一体的综合楼里,担保FAST运转系统的正常运行。

“无论我们是哪个系统的,所有人之间都相互认识,干系就是这么铁。”与郝巧莉配合认真科学视察和数据存储与打点事情的黄梦林笑着说,“现场30多小我私家中只有7个女孩,个中有3个都在这里找到了恋爱。”

因为在大山里事情得太久了,人们习惯于把坐班车去贵阳叫“上去”,把回到FAST叫“下来”,透过黄梦林工位旁的窗子向外看,目之所及都是青山绿树。偶尔的一次北京出差,刚踏进地铁,她感受“人太多了,有点惊愕”。

到今朝为止,天文学家们视察数据的生存和分发全部都流经于黄梦林和郝巧莉之手。“也不要把我们想象成一心奉献的,固然是处事FAST的,但我们有本身的职业孤高感,当FAST发明白点什么时,我们以为与有荣焉。”

晚上10点事后,事情根基告一段落,男人五项(足球、篮球、羽毛球、兵乓球、台球)和女子三项(羽毛球、乒乓球、台球)也偃旗息鼓。

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几个加班的同事走进一楼的咖啡厅,纯熟地在冰箱里拿出几粒牛肉丸放进烤箱里,尔后倒满一杯饮料或是冲泡一杯咖啡,在闲聊中期待着牛肉丸发出滋滋啦啦的声响。

方才竣事了一场学术陈诉的咖啡厅里平添了几分烟火气。

将来

从综合楼到大窝凼来回约莫需要1万步,王启明熟悉FAST的每条小路。

他的微信签名是“大窝凼”,微信头像则是一张FAST的照片,照片是只有老资历的老手人才知晓的FAST景色。顺着回旋状的坡道溜到达“锅底”,然后打开手机闪光灯向上仰拍,闪光灯照亮了2225个索网节点上的2225个反光棱镜,于是,碧蓝的夜空下,闪闪点点的是人造的星海。

让人不由自主想起一句“醉后不知天在水,满船清梦压星河”。

今朝,FAST的建树事情已经告一段落,但新的挑战接踵而至——望远镜的调试事情。如何能让FAST具备更高的敏捷度,更好地完成任务,这一重担落在了由孙京海、甘恒谦等FAST团队第二代和第三代的中坚气力构成的调试组肩上。

“人是宇宙表明自身的方法”,中国科学院大学天文学院研究生二年级学生殷家宁脱口而出,他也是FAST总工程师姜鹏的学生。

但这句话是怎么呈此刻他脑筋里的,他说不清,“就是一个直觉”。

因为沉沦希腊神话和中国传说中那片锦绣的星空,殷家宁对天文的乐趣从小就燃起,但喜好者和研究者,并纷歧样。“喜好者是只爱一个功效,但研究者要相识功效背后的本质。”

本科修读力学,矢志跨专业转到天文学后,殷家宁渡过了一个无比充分的研一糊口,“把所有能选的和天文有关的课程都选了,渡过了一个很是酸爽的测验周——陆续五天,上午一门,下午一门。”随后,他再次面对着选择。

在“喜欢星系计较,想成为天文学家”的诱惑眼前,殷家宁照旧抉择先去做一个“支持天文学家”的人,究竟“支持的是FAST的事情,前无昔人,绝无仅有”。今朝,殷家宁的研究主要是举办FAST馈源支撑系统的动力学优化,为今后的优化节制做筹备。

在其他人看来,殷家宁常呆呆地枯坐在电脑前一动不动,但没人知道,这个男孩正在大脑里举办着一场场费力的跋涉,一场场极其耗损心力的思维游戏。他重复自我问询“我的理论模子能不能建成?能不能有用,能不能提高FAST的视察效率?”

同样,他也在不绝冲破既有认知又不绝重建中轮回。在深陷迭代法始终无法建模乐成许久后,他想,那近似法是不是可以?一试,公然成了!那瞬间,殷家宁称之为“胡里胡涂里的一点灵光乍现,摆脱了”。

“俯视着,像一汪大湖”,殷家宁追念起了第一次见到FAST的情景,“天文学的一切都成立在视察的基本上,而大科学装置就是视察的基本,假如没有它,整个科学前沿无法推进。视察设备的提高,对天文规模都是很重要的问题。”

但殷家宁没有说全的是,FAST影响的可不只仅是天文规模。

邻接FAST的克度小镇被媒体称为“被大锅改变的小镇”。FAST观景台、天文体验馆、天文时空塔、天文望远镜形状的路灯和天文科普宣传文化墙……这座被称为“天文小镇”的处所赫然布满着浩瀚科幻与天文的元素。

很难想象,几年以前这里照旧一座深居大山的贫困小镇,但在FAST完工一年内,就吸引了来自世界各地的24万名旅客,旅游业拉动了周边经济,有村民一年的收入翻了7番;旅游业也改变了处所生态,天文学课程第一次呈此刻孩子们的课表上,与贵州省高校的相助也吸引了人才的回流……

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中国科学院国度天文台高级工程师、现任平塘县委常委挂职副县长的朱明是联络FAST和处所当局的一条要害“纽带”,他正努力敦促内地中小学普及天文基本课程,“这里的公众都感觉到了FAST带来的改变,我们也但愿,将来这里的孩子们走出去的时候,可以自满地汇报别人老家的‘天眼’毕竟是什么。”

深夜11点半,这栋融合了传统吊脚楼特色的现代木质修建宁静下来了。

张博筹备回到宿舍休息。综合楼走廊环形连通着,人在各个角度都能被看到,所以人找人也不必铺垫。

“张博,过来看看这是怎么回事。”一位同事从楼上的走道向下探出面来扯着嗓子喊道。

“好嘞,顿时!”张博仰着头朝楼上应道,然后噔噔噔踏着楼梯上去……

“我们这个团队,有不能健忘的初心:我们要做一台好用的望远镜!我们有将来优美的愿景:但愿厥后者们用好这个设备。我们有必需接管的现实:我们是工程团队,尽督工程做得如火如荼,但将来的舞台中心必然属于科学家,我们甘当绿叶,烘托他们的光耀。但我们尚有点奢求:我们但愿不会被健忘……”姜鹏在一次演讲中说。(作者系国科大记者团成员)

 

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