越是有難度,越要試一試(科技視點・堅持四個面向・勇攀科技高峰③)

“”合攏時,(左七)、(右一)與人員一起。

姜鵬在“中國天眼”現場檢查的運行情況。

2009年,31歲的畢業生薑鵬拎着行李,來到貴州省一個名叫大窩凼(音dàng,意爲塘、)的喀斯特窪地。那時,他無論如何也想不到,接下來的10多年裡,自己有一大半的時間會在這裡度過。

在大窩凼,姜鵬和們參與、見證了全球最大最靈敏的單――“中國天眼”的和運行。也是在大窩凼,姜鵬從一名還有些懵懂的助理師,成長爲“運籌帷幄”的“中國天眼”運行和發展。

建設“中國天眼”,一切都是摸着石頭過河

2009年,姜鵬博士一畢業,就加入了國家的“中國天眼”。令他頗感意外的是,剛去單位報道的第一天,就被車拉到了北京。

“到那兒後,我們的就是擡着近500公斤的反射,從東邊往西邊。”姜鵬笑着告訴,“當時直犯嘀咕,我們以後不會就幹這個吧?”

在密雲擡完板沒多久,這羣新人就被拉到了幾千公里之外的貴州大窩凼。姜鵬清楚地記得,汽車從貴陽機場開了四五個小時,一路顛簸,最後在一個小前停了下來。司機師傅告訴他們,這就是“中國天眼”的了。

地處深山、人煙稀少、交通不便,沒有電、上不了網……眼前的這個地方几乎與隔絕。姜鵬和同事們都失落、迷茫,甚至還有人懷疑:這個項目“會不會是忽悠人的”。

的確,“中國天眼”一度曾被認爲是個大膽到瘋狂的計劃。上世紀90年代初,當南仁東提出這個設想時,幾乎所有業內專家都不看好。口徑超過國內既有的望遠鏡一個,工程要求是國家標準的20倍以上,施工位置在僻遠的坳裡――無論地質、條件還是,在當時的中國都難以達到。

“一個500米的望遠鏡,卻要達到2毫米,到底怎麼實現?”短暫的失落過後,面對南仁東佈置的,姜鵬反覆琢磨,還是決定“跳進這個”。

“我從小就是一個喜歡挑戰難題的人,越是有難度的,我越是想要試一試。”姜鵬對記者說。

工程建設後,困難遠比想象的多。

“中國天眼”建設初期,使用的是,住的是。板房裡潮溼、陰冷,沒有空調也沒有暖氣;被子溼得都能擰出水來,很多人只要住上幾天,就會起滿身。而且,活動板房還不,夜深了有人打呼嚕、講話,隔着都能聽得一清二楚。

“大家最怕的是感冒生病,一感冒,病情就會反反覆覆,很久才能好。”姜鵬說。

生活上的艱苦忍一忍就過去了,最難克服的是技術攻關。

“中國天眼”的、建設史無前例,沒有任何可以借鑑;如何設計、如何實現,建成之後如何和使用……所有難題都只能靠自己解決。

姜鵬:“這比我們一般認知的工程項目難太多了,很多事情都沒把握。”

此時,初到大窩凼時的迷茫又縈繞於心。“那時的我們不知道能否解決這些,不知道能否建成,不知道建成後能否調試成功,一切都是摸着石頭過河,不知道水有多深、能不能過去。”

憑藉着執着與堅毅,他們攻克一道又一道難關

沒有現成的答案,只有逢山開路、。

不同於上已有的單口徑射電望遠鏡,“中國天眼”的“”――反射面,是一張由6670根編制的索網,它需要在球面和拋面間進行變形,從而對天文進行收集和。

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姜鵬的專業是力學,被委以重任,負責索網工程。索網工程是“中國天眼”反射面實現功能的,也是施工的技術難點。

他告訴記者:“這是世界上跨度最大、精度最高的索網結構,也是世界上第一個採用變位工作方式的索網體系,我們沒有任何經驗可借鑑。”

工程啓動沒多久,團隊就遇到了一個大難關――索網疲勞問題。

常見的上的鋼索,其大都是200兆帕、200萬次彎曲的。由於“中國天眼”的鋼索上要裝上反射面板,需要經常調換角度,不斷拉伸;望遠鏡,則至少需要應用30年。設計人員反覆思考、計算後,提出需安裝強度爲500兆帕、彎曲次數爲200萬的鋼索。

姜鵬記得,那時他們從買了數十根鋼索進行,卻沒有一根能滿足要求。“怎麼辦?如果問題不解決,整個望遠鏡建設就得停滯。商討之後,我們決定進行一次大規模的鋼索疲勞性能實驗研究。”

在南仁東指導下,姜鵬帶領團隊,開始了一場長達兩年的大規模鋼索疲勞實驗。他們日夜摸索、反覆實驗,近百次失敗後,終於研製出超高耐疲勞鋼索,成功支撐起“中國天眼”的“視網膜”。

就這樣,憑藉着執着與堅毅,姜鵬帶領團隊攻克一道又一道難關。

2017年,“中國天眼”進入調試階段。望遠鏡建成後能不能用、好不好用,關鍵就看調試能否成功。

口徑500米的“天眼”,在調試之初龐大又脆弱,牽一髮而動全身,稍有閃失,就可能功虧一簣。那段日子,姜鵬的神經一直緊繃着,隨時都有各種意想不到的突發問題需要解決。向來“很好”的他體重開始直線下降,跌到了歷史。

“這期間有太多難忘的瞬間。”回憶往昔,姜鵬很是感慨,“每當我迷茫的時候,都是團隊的成員們給我力量和幫助。在大家的努力和支持下,我們最終順利完成了調試任務。”

2017年8月27日,“中國天眼”第一次實現了對特定的追蹤觀測,穩定地獲取了目標源射電信號。那一刻,大夥心裡的石頭終於落了地。

希望“中國天眼”產出更多

從1994年選址到2016年正式建成,“中國天眼”團隊用了22年。

“我們的青春很特別。”每每回憶起這段經歷,姜鵬不禁心潮澎湃。

在外人看來,曾經身爲南仁東助手的姜鵬一定是對南先生言聽計從的。但姜鵬卻告訴記者,爲了建好“中國天眼”,他幾次“違抗”了南先生的意願。

其中一次,是關於“中國天眼”索網的選擇。當時,南先生希望選擇。他覺得白色的索網結構會賦予工程一種融入自然的宏大和。姜鵬則認爲,對於索網,加入任何顏色都會材質,進而影響索網的壽命。所以,他,堅持將顏色定爲材質的――黑色。

“最終,南先生同意了我的。”姜鵬說,“南先生對工作要求嚴格,願意傾聽大家的意見,只要你講得有道理,他就會接受,並且從不會把這些爭執放在心上。”

這種品質也深深影響着姜鵬。如今,身爲“中國天眼”運行和發展中心總工程師,他在做各種決定時既有自己的,也願意傾聽和接受正確的意見、建議。

“我非常重視個體,尊重每一個人。”姜鵬說,“只有保障好團隊裡每個人的利益、充分發揮每個人的聰明才智,纔會讓整個團隊具有更強大的和戰鬥力。”

今年是姜鵬加入“中國天眼”團隊的第十三個年頭。在這期間,他與同伴們住過簡陋的活動板房,經歷過各種惡劣天氣,品嚐過無數次測試失敗――當然,也迎來了科學的。截至目前,基於“中國天眼”數據發表的高水平論文已有120餘篇,所發現的數量超過660顆,發現了迄今爲止唯一一例持續活躍的重複快速射電暴。

宇宙浩瀚、燦爛,“中國天眼”的纔剛剛開始。說到未來,姜鵬表示:“希望‘中國天眼’產出更多的科學成果,爲人類文明貢獻更多‘中國智慧’。”

中國科學院國家天文臺

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