“没人告诉你可以怎么做,谁也没有把握自己的方法一定行。”反复试验、多次失败、越挫越勇的艰难攻关几乎贯穿了FAST建设阶段的每一个环节
“中国天眼”世界最大、最灵敏的特性,激发了很多特殊的技术需求,需要中国科学家们充分发挥主观能动性和创造力,在不断“挑战认知和技术极限”、不断“发现问题、解决问题”中优化升级
文 |《瞭望》新闻周刊记者 潘德鑫 欧东衢
我国科学家日前利用“中国天眼”FAST对一例位于银河系外的快速射电暴开展了深度观测,首次探测到距离快速射电暴中心仅1个天文单位(即太阳到地球的距离)的周边环境的磁场变化,向着揭示快速射电暴中心引擎机制迈出重要一步。
该研究由“中国天眼”FAST快速射电暴优先和重大项目科学研究团队完成,相关成果9月21日在国际学术期刊《自然》发表。
年观测时长超5300小时,运行效率和质量不断提高;发现660余颗新脉冲星,进入成果爆发期;发现迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴FRB20190520B,并将其定位于一个距离我们30亿光年的矮星系;中国科学家利用“中国天眼”FAST获得的测量结果,为解决恒星形成三大经典问题之一的“磁通量问题”提供了重要观测证据……
近年来,位于贵州省黔南州平塘县大窝凼的500米口径球面射电望远镜(以下称“中国天眼”或FAST)频频传出震惊世界的好消息。这只“观天巨眼”在快速射电暴起源与物理机制、中性氢宇宙研究、脉冲星搜寻与物理研究、脉冲星测时与低频引力波探测等方向持续产出成果,拓展了人类观察宇宙视野的极限。
全面建设社会主义现代化国家,必须坚持科技为先,发挥科技创新的关键和中坚作用。党的十九届五中全会提出,坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。
南仁东(中)与工程技术人员在大窝凼施工现场检查施工进展(2014年12月1日摄) 中科院国家天文台供图
“中国天眼”作为国家重大科技基础设施,实现了我国在前沿科学领域的一项重大原创突破,是我国科技自立自强的一个典范。
20多年前,一群中国科学家以“敢为天下先”的豪情壮志,在全世界都没有现成经验的情况下,让看似“空中楼阁”的“中国天眼”最终得以屹立在贵州的群山之中。
在这个过程中,有“咬定青山不放松”的韧劲、“不破楼兰终不还”的拼劲、“踏平坎坷成大道”的闯劲,更离不开中国多年发展积累的实力。从选址、建设、调试、运营,“中国天眼”每一个环节、每一块面板、每一行代码,都凝结着中国智慧和中国创造。
关键核心技术要不来、买不来、讨不来。没有科技创新的自立自强,就难以掌握关键核心技术,注定永远受制于人,只能亦步亦趋。
近年来,以“中国天眼”为代表的一个个重大科技项目,不断刷新着我国科技发展的高度。荣耀背后,与一系列关键核心技术的突破密不可分。而突破力量的源泉,就厚植于自立自强的创新土壤之中。
【敢为人先攀高峰】
如果要问,“中国天眼”最大的特点是什么?除去科学上的价值,或许可以用六个字来概括:敢创新,能创新。
500米口径,总面积达到25万平方米,相当于30个标准足球场那么大。
20世纪90年代,“中国天眼”设想提出时,大胆到有些突兀,当时中国最大的射电望远镜口径不到30米。口径500米的“中国天眼”,可将类太阳星巡视目标扩大至少5倍。
唯有雄心多壮志。为了使人类有能力探索更多未知星体、未知宇宙现象、未知宇宙规律,也为缩小中国在天文领域与世界先进水平的差距,以南仁东、姜鹏等为代表的科学家、工程师,毅然承担了这个很多人认为“不可能完成”的任务。
独一无二的科学工程,没有经验可循,注定会面临史无前例的挑战。
2011年3月,“中国天眼”正式开工建设。为加快工期,台址开挖和装置本身部件的设计和试验同步进行。反射面板如“中国天眼”的“视网膜”,索网则是支撑“视网膜”的“神经系统”。“中国天眼”反射面板虽只有1毫米厚,也要使用2000多吨铝合金,其索网结构是世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的,对抗疲劳性能的要求极高,现有钢索都难堪重任。
FAST运行和发展中心常务副主任、总工程师姜鹏带着一帮青年人,用整整两年时间,进行了大规模的索疲劳试验。近百次失败,从千头万绪中不断探寻解决问题的关键,终于攻克超高强度、抗反复拉伸的钢索,首创主动变形反射面,使望远镜覆盖40度天顶角,成功支撑起“中国天眼”的“视网膜”。