中國天眼的青年力量:那時,他們二十郎當歲

        中國科學報 2021-05-06 21:15:04

        今年,中國天眼(FAST)運行和發展中心常務副主任、總工程師姜鵬43歲,測量與控制工程部主任孫京海38歲,機械組組長姚蕊37歲……

        為了把自己納入“青年人”的行列,他們翻遍了國內外對“青年”的年齡界定,最后姜鵬笑著說:“找到了!世界衛生組織說,16到44歲都算青年!”

        在剛加入FAST團隊時,他們從沒糾結過這個問題,那時,姜鵬31歲,孫京海22歲,姚蕊22歲……

        如今,FAST建成了,他們也快要走出“青年人”的范疇,但是他們不苦惱,因為他們的青春寫進了歷史,因為新生代們也正在如他們和他們的前輩們一樣,繼續為中國科技事業而奮斗。

        青蔥歲月的苦與甜

        早先參與望遠鏡建設的人,常津津有味地追憶十多年前的日子。FAST運行和發展中心測量與控制工程部測量組組長于東俊就是其中一位。

        2009年夏天,于東俊畢業后入職中科院國家天文臺,3個月后就被派到FAST現場。第一次出公差、第一次坐飛機、第一次去山清水秀的貴州……種種美好想象在于東俊腦海中反復出現。然而,現實給他潑了盆冷水:當時的大窩凼里,沒有手機信號,吃住在臨時板房,還要忍受各種蚊蟲叮咬。

        相比于生活條件的簡陋,技術挑戰才是最熬人的。

        青年科技工作者常年待在大山中,有時對未來也存著迷茫(中科院國家天文臺供圖)

        2009年,姜鵬博士畢業。一張招聘啟事偶然出現在他面前:“一個500米直徑的索網,能變形,拋物面可以在它的不同的部位形成,而且要求控制精度達到毫米級……”“500米”“變形”“毫米級”,這些讓姜鵬覺得“不可思議”。帶著好奇,他加入了FAST工程項目建設團隊。然而,很快他就發現,工程技術舉步維艱。

        當時的一大“痛點”是索疲勞問題。FAST是個龐大的射電望遠鏡,如果把它比喻成一口盛滿了水的鍋,夠全世界所有人喝一天。什么樣的索網,能30年不壞、分毫不差地撐起這口大鍋?

        當時,姜鵬等人從市面上知名廠家買來十根鋼索,然而,在疲勞實驗中,所有鋼索都失敗了。這件事很快在天文圈里傳開,很多人都說FAST要完了。頂著壓力,姜鵬等人用兩年時間沒日沒夜地鉆研,經歷了近百次失敗,最終才像做夢一般研制出一款適用于FAST的成品鋼索結構。

        一路走來,磕磕絆絆,但大家樂在其中,“經常能遇到山窮水盡疑無路的絕境,也能享受到柳暗花明又一村的喜悅?!盕AST 運行和發展中心綜合管理部主任潘高峰說。

        那段日子很苦,再回首時卻都變成了甜。FAST運行和發展中心結構與機械工程部主任李輝,這樣評價那段日子對自己的意義:“通過努力,我親眼見證了FAST的成長,這樣的大型項目給我提供了豐富自身經歷的機遇,這種機遇無疑是一種財富,極大地拓展了我的視野?!?/p>

        2009年9月22日,姜鵬和同事在密云安裝反射面板進行試驗(中科院國家天文臺供圖)

        “難點”最終成“亮點”

        FAST的骨干們,在剛加入團隊時,都只有二三十歲。在老一輩科學家的信任與呵護下,他們身上的闖勁和創造力,讓FAST一次次逆境翻盤。

        在望遠鏡調試之初,孫京海遇到了一個難題:采購的高壓濾波器定制產品壽命短、可靠性不滿足需求,因為全世界都沒有像FAST這樣的特殊需求。如果用采購的產品,設備有失效甚至爆炸的風險;如果不用,望遠鏡觀測質量得不到保證。怎么辦?

        琢磨了一段時間后,孫京海發現,問題出在元器件的選型和制造工藝上。于是,他提出了一個全新的研發方案,從元器件開始做??墒牵瑢O京海既非電氣電子專業科班出身,也沒有設計經驗,他提出的解決方案沒有得到普遍認可。幸運的是,包括FAST首席科學家兼總工程師南仁東在內的前輩們,支持他干下去。

        于是,孫京海和同事一起,從頭開始學。書本上的設計方法不好用,他們就創造新方法。通過幾輪的測試、改進,產品的性能和可靠性得到提升。到了調試階段,他們堅定的用了自己設計研制的產品,實現了工程所需的效果。

        姚蕊也遇到過類似的事。望遠鏡建設期間,她主要負責饋源艙研制。饋源艙相當于天眼的瞳孔,起到聚焦的作用。建設階段,為了解決饋源艙的超重問題,姚蕊等人拋棄了多年的饋源艙設計方案,大膽地對饋源按照觀測進行分組,并將饋源艙的圓柱體變成了“鉆石三角形”。

        姚蕊忐忑地把新設計方案遞給南仁東:“南老師,這樣設計會不會不好看?”南仁東看完方案,沉默些許后說:“也不難看。”至今,姚蕊都不知道南仁東是不是真的喜歡饋源艙的新造型,但他的支持讓這個創造性的方案最終得以實現。

        憶及過往,每個人心里都感慨萬千。“我們這一輩人接過FAST的工作,就要盡自己的力,發一份光?!笨茖W觀測與數據部科學觀測組組長錢磊說。FAST運行和發展中心電子與電氣工程部主任甘恒謙也感慨:“以南仁東為代表的老一輩科研工作者,潛心研究,自主創新,歷時二十多年,攻克眾多建造技術難題;青年一代科技工作者應該繼續發揚這種精神,把FAST運行維護好,以高質量觀測數據、重大科學成果回饋社會?!?/p>

        現場工程師常年在臺址駐守值班,家人帶孩子探班(中科院國家天文臺供圖)

        大窩凼里的新氣息

        2020年1月11日,FAST通過國家驗收,正式對國內開放運行。又一批新生代科技工作者來到這里,幫助FAST向“早出成果、多出成果,出好成果、出大成果”的目標邁進。

        2012年,20歲出頭的孫純加入FAST,如今,作為工程師的她,主要的工作是給每個項目安排合理的觀測時間。望遠鏡每一秒的觀測時間都很寶貴,而每天等待觀測的源就有幾千個。不浪費觀測時間,是他們安排觀測計劃的主要原則。每天,孫純都要對計劃逐一核查,一旦兩個特殊要求的源出現觀測時間沖突,她就要耐心地做協調,按規則給每個待觀測源排好隊。

        為了實現觀測任務的高效安排,2020年初,孫純參與開發出了觀測項目管理系統。2021年3月31日起,FAST正式向全球科學家開放,她又參與開發了英文及觀測項目申請評審系統,為全球科學家提供申請、創建、安排、執行一條龍服務,保障FAST能產出更多成果。

        與孫純一樣,工程師黃夢林也常駐FAST現場,為天文學家們提供數據服務。2014年,她來到這里,負責數據中心的建設和運行維護。那時,FAST還沒有數據中心。他們一步步開展需求分析、招標、上架安裝、配置環境、提供服務、后期運維工作。接著,機房多起來了,設備多起來了,數據中心的人員隊伍也越來越壯大……一步步走到今天,黃夢林充實而自信。

        每次忙到快要崩潰時,黃夢林總會抬頭望向窗外。綜合樓的門旁,南仁東的雕像矗立著??粗先蕱|的雕像,她會想起與他相處的點滴,也由此聽見自己內心的聲音:“能為科技強國貢獻自己微薄之力,這輩子就值得了!”

        所有成長在中國天眼里的青年人,都有他們的大理想和“小心思”。正如姜鵬所說:“我們不能忘記的初心是要做一臺好用的望遠鏡,我們對未來美好的愿景是希望后來者們用好這個設備,我們必須接受的現實是我們也終將是過去時,如果說我們還有點奢求的話,那就是希望不會被忘記?!保咚紳崳?/p>

        調試組歷盡艱辛后終于實現望遠鏡聯合觀測,成員留影紀念(中科院國家天文臺供圖)

        關鍵詞: 中國 天眼 青年 力量

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