眾人堅守22年 “中國天眼”是這樣睜開的……

文章來源:中新網
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發布時間:2019-11-04 20:43:11
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  科技日報記者 崔爽

  “條件非常艱苦,背后是幾千名一線工人的血汗。六千多根鋼索,裝錯一根都不行。大型機械進不去,洞都靠人工挖,最深的洞38米,掉下一個小石子就會非常危險。”

  “2010年,我們在市面上購買了十幾根鋼索進行疲勞試驗,結果都不能滿足使用要求,這對FAST是巨大的沖擊。每次見到總工南仁東,他頭發都是立著的。我們不知道能不能解決這些問題,不知道能不能建成,不知道能不能測試成功……”

  “我們不知道它以后會叫‘中國天眼’,會受到那么大關注。那時候有人說在旁邊建一個五星級酒店,我們覺得他們傻吧?現在看來傻的是我們……”

  聽到這些話,在場有人笑出聲,有人抹眼淚。

  這是中科院科學節“中科院的使命與擔當”主題講座現場,主講人FAST總工程師姜鵬研究員正在講述FAST這一世界最大的單體射電望遠鏡是如何建成的。

  

  FAST望遠鏡有多大?30個足球場。

  姜鵬舉了一個形象的例子:如果把這口大鍋裝滿水,夠全世界所有人喝一天,裝滿米飯夠所有人吃一天。

  它是500米直徑的索網,還要能變形,全世界沒人做過這樣的工程。

  

  “FAST的反射面是它的‘視網膜’——它是一個500米口徑的鋼梁,架在50根巨大的鋼柱子上,一個6670根鋼索編織的鎖網掛在環梁上,上面是4450塊反射面單元,下面有2225根下拉索,固定在地面上的觸動器上,通過觸動器拽這些下拉索控制索網形狀,一會兒是球面一會兒是拋物面,從而進行天文信號的收集和觀測。”

  “4450塊反射面單元包括380多種形狀。經常有人問我為什么不做成一樣的。因為人類已知的最多的正面體就是正二十面體,再劃分下去,所有單元就是不一樣的了。而這個索網的分型方案就是在正二十面體的基礎上進一步劃分出來的,也是最均勻的單元劃分方案了……這要求制造精度夠高,安裝也完全不能出錯。”

  

  

  “FAST直徑500米,一度的溫度變化就會產生6毫米的溫度變形。一般傳統的結構,是采用設置溫度縫的方法來釋放溫度變形,例如,大家開車過橋的時候,會聽到咯噔咯噔的聲音,火車的鐵軌也是一樣,這些都是溫度縫在作怪。但FAST不能采用這種方案,會破壞結構的整體性。所以我們采用了一個巧妙的設計方案,巨大的環梁放在50根柱子上,在柱子和鋼梁之間放一層滑移支座,也就是說,這個巨大的鋼梁能在50個柱子上自由地熱脹冷縮,完美實現了溫度應力的釋放。”

  

  “這是世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的索網工程。“姜鵬說。

  演講中,姜鵬不時提起南仁東,這位“天眼之父”雖然已經離開,但在他敘述中無處不在。

  “南仁東基本每周末都在辦公室看圖紙。他從來不遲到,性格非常剛直。鋼索材料的問題解決不了,他的頭發天天立著,終于解決了才平下去……”

  其實他完全可以過著另外一種生活,他在國外影響力很大,做期刊編委,做客座教授……”

  但南仁東選擇了這條路。

  姜鵬展示了自己與南仁東的最次一次微信對話:

  

  結尾,姜鵬表示,“我們不是建世界上最大的望遠鏡,而是建好用的望遠鏡。我們的志向就很簡單,未來希望后來者們用好這個設備,也祝福未來的科學家們有足夠的運氣做出好的成果。”

  “希望它的科學成就比工程成就更大,這才是我們期待的結果。”姜鵬說。

  在他的講述中,如今世人矚目的“中國天眼”,既是奇妙的科學思想和科學設計的產物,也是凝結工程人員多年心血的超級工程。眾人堅守22年,才有這“逐漸睜開的中國天眼”。

  聽完這些細節,中科院自然科學史研究所所長助理、圖書館館長孫顯斌回憶起一段往事:很多年前聽王選先生說“我能設計出最先進的計算機,但是國家造不出來”,后來他就轉去做別的了。“所以我們也要感謝這個偉大的時代,科學發展離不開背后工程技術人員的努力。”孫顯斌說。

  講座當天適逢中國科學院的70歲生日。

  自1949年11月1日成立以來,無論是在“兩彈一星”、基礎研究等科研領域,還是在科技成果服務經濟建設和國家安全方面,中國科學院都做出了關鍵創新貢獻,體現了中國科學院的使命與擔當。

  

  文中圖片由作者提供

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