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「人民需要這樣的科學家」有一點瑕疵,都對不起國家!

2024-08-27科學
「有一點瑕疵,都對不起國家!」
在山坳裏奮戰24年,「中國天眼」首席科學家、總工程師南仁東對這句話念茲在茲。
南仁東在大窩氹施工現場(2013年12月31日攝)。新華社發(中科院國家天文台供圖)
戴眼鏡、小個頭、一身工服……在貴州大窩氹,南仁東的塑像靜靜矗立,目光堅毅,凝望遠方。
距離塑像不遠處,500米口徑球面射電望遠鏡,面向蒼穹。
這,就是「中國天眼」!作為當今世界最大、最靈敏的單口徑射電望遠鏡,這口「大鍋」能望穿深空,接收到百億光年外的電磁訊號。
為什麽要建這麽一口「大鍋」?1993年,日本東京舉行的國際無線電科學聯盟大會上,科學家們提出,在全球電波環境繼續惡化之前,建造新一代射電望遠鏡,接收更多來自外太空的訊息。
參會的南仁東坐不住了,一散會就沖進同事房間:咱們國家也得建!
有人告訴他,貴州喀斯特窪地多,能選出性價比最高的台址。回國後,南仁東立馬跳上北京到貴州的綠皮車,咣當咣當坐了近50個小時。
這個選址團隊平均年齡30歲,可當時的南仁東已年近半百。山林陡峭,他手腳並用往上爬;沒有路,就從石頭縫間的灌木叢中深一腳、淺一腳地挪過去。
FAST選址期間的南仁東
有一次下大窩氹,突遇傾盆暴雨,地面泥濘濕滑,南仁東不慎從山上滾了下去,幸好被兩棵樹擋住,才沒墜入窪底。人們發現他鞋上被劃開一道長長的口子,嚇出一身冷汗,可他自己完全不當回事。
「那可是七八十度的陡坡,人就像掛在山腰間,要是抓不住石頭和樹枝,一不留神就摔下去了。」時任貴州平塘縣副縣長的王佐培特別詫異,「科學家怎麽這麽能吃苦?!他的眼裏沒有一點畏懼,滿是興奮,像發現了新大陸呦!」
這樣的艱險,在選址的10余年裏,時刻伴隨南仁東。大窩氹附近所有山頭的情況,南仁東都門清。在工地現場,他經常饒有興致地向學生們介紹,這裏原來什麽樣,哪裏有水井、哪裏種著什麽樹,氹底原來住著哪幾戶人家。仿佛他自己就是這裏的村民。
終於,在391個備選窪地裏,南仁東選出了心儀的寶地。
2007年7月,「中國天眼」作為「十一五」重大科學裝置批準立項。
但,從紙面設計到建造執行,還隔著十萬八千裏。關鍵技術無先例可循、關鍵材料急需攻關、關鍵技術遭遇封鎖!
這麽難,沒瑕疵,可能嗎?
「怎麽不可能?!」於是,小到鋼結構計量測算,大到工程整體方向,各個細節,南仁東都要親自確認——
稽核方案時,南仁東不懂巖土工程,專門用一個月時間埋頭學習,反復計算和稽核每一張圖紙,連施工方都驚訝:這個搞天文的科學家怎麽還懂土建?
「為了一個地鉚專案的誤差,他放下筷子就跑去工地,生怕技術人員的測量出問題。」中國電科54所的邢成輝,曾在一個悶熱的夏日午後撞見南仁東,時至今日他都感慨,「天眼」是南仁東傾註心血的孩子!
「天眼」也遇到過災難性問題。索網研發困境,讓南仁東寢食不安。「‘天眼’的要求是現有國家標準的20倍以上,哪有現成技術可以依賴?」南仁東日夜奮戰,天天在現場與技術人員溝通工藝、材料,經過700多天、近百次失敗,方才化險為夷。
世界獨一無二的專案,就是這麽較勁!
還有更「狠」的——在以千萬噸金屬計的工程上進行毫米級攻關!
10毫米、7毫米、3毫米、2.1毫米……這對工程來說是巨大考驗。平常,打造一個500米口徑的球面,出現凹凸不平都是正常的,但「天眼」實作了近乎完美的圓。
2000多個液壓促動器,密布在反射面背後,與大地相連,透過鋼索伸縮,讓反射面實作精確變位,誤差不超過1毫米;索網由7000多根手臂粗的鋼纜組成,每一根鋼纜的加工精度都被控制在1毫米以內;500米口徑的天線精度是3個毫米;每一塊反射面板的制造精度是1.5個毫米。
「天眼」工程測量與控制系統總工朱麗春動情地說:「‘天眼’宏偉壯觀,但最震撼人心的卻是它的精準。」
2013年,直徑500米的圈梁合龍。南仁東身著工裝、頭戴安全帽,第一個出現在高高的圈梁上,像孩子一樣迎著寒風環圈跑起來——這是屬於他的激動時刻。之後,每建好一座饋源支撐塔,他都要第一個爬上去,站在塔頂俯瞰「天眼」全貌。
「美麗的宇宙太空以它的神秘和絢麗,召喚我們踏過平庸,進入它無垠的廣袤。」南仁東對宇宙深情告白。
可就在這個傳奇工程要完美收官時,周圍人發現,先前那個走路帶風、聲如洪鐘的南仁東變了——他沒法一口氣爬到頂端了,腳步越來越慢,停下來休息時的喘氣聲越來越重。
南仁東被確診為肺癌晚期。可即使在大手術後身體無比虛弱時,他每天還會用電子郵件溝通交流工作,反復斟酌方案、反復確認細節。術後3個月,南仁東強忍病痛回到施工現場。此時,他聲音沙啞,說話要靠氣往上頂,但依舊一字一頓地詢問、講解。
「‘天眼’是一大群人的拼搏和努力,不是我個人,我們甚至於說這是一代人的努力。」他反復念叨,「天眼」如果有一點瑕疵,都對不起國家!
在落成典禮的前一天下午,已經十分虛弱的南仁東堅持從北京飛到貴州,趕往「天眼」基地。
「中國天眼」全景(維護保養期間拍攝)。新華社記者 歐東衢 攝
那是他第一次看到這個「望天巨眼」完全建成後的模樣。那是他耗盡多年心血,終於在祖國西南的崇山峻嶺間,為中國開啟的「天眼」。
在南仁東去世前3天,「中國天眼」首席科學家李菂給他發去一封郵件,報告當時還在偵錯期間的「中國天眼」已成為國際天文學界的新秀,探測到6個優質脈沖星候選體,並獲得國際認證。
「郵件發送過去了,南老師卻沒有回復。」後來李菂得知,當時的南仁東,已經進了搶救室。
直到現在,李菂也不確定南仁東是否看到了這封郵件,但他堅信,南老師會為「天眼」自豪。
資料照片:南仁東
如今,「中國天眼」成果頻出,不斷拓展人類觀測宇宙的視野極限。開放執行4年間,「天眼」發現新脈沖星數量突破900顆,是同時期國際所有其他望遠鏡發現新脈沖星數量的3倍多!
世界天文史上,中國科學家留下的墨點熠熠生輝。如他所願——「中國天眼」,沒有瑕疵!
(本報記者 崔興毅)
老南,它很好!你放心!
做一項大的科學工程,大部份沒有先例,需要一位靈魂人物,老南就是這樣的人物。他是技術的核心推動者,是團隊中掌握新技術最快的人,從宏觀把握到技術細節,都少不了他操心。
與老南的深度交往,始於「中國天眼」經歷的一場近乎災難性的風險,即索網的疲勞問題。這是我的人生與老南密切交集的開始,那是2010年,我們從一家知名企業購買了十余根鋼索結構進行疲勞實驗,結果全部以失敗告終,沒有一根能滿足「中國天眼」的使用要求。
當時,台址開挖工程已經開始,器材基礎工程迫在眉睫,可由於索疲勞問題,反射面的結構形式遲遲定不下來,可想而知,老南壓力有多大。他寢食難安,天天與我們技術人員溝通,想方設法在工藝、材料等方面尋找解決途徑。我意識到,這樣的大科學家也會手足無措,因為他背負太大的責任……整個研制工作接近兩年,經歷了近百次失敗。幾乎每次研究討論,他都親臨現場,溝通改進措施,直至成功。
老南就是這麽一個倔強做事、嚴謹攻關的人。認識他以來,沒見過他為任何事情低過頭。
「中國天眼」是老南親手締造出來的一個傳奇工程!我想對他說——
老南,它很好!你放心!
(作者:中國科學院國家天文台副台長、「中國天眼」總工程師 姜鵬)
來源:【光明日報】( 2024年08月26日 01版)
圖片:新華社、央視新聞
責編:張永群
編輯:常瑩