人生為一大事來
——記“中國天眼”之父南仁東
在貴州平塘縣大窩凼的喀斯特洼坑中，銀色的“中國天眼”仍在探視宇宙，但在“中國天眼”之父南仁東的房間里，時間卻停住了腳步。9月15日，南仁東因病在美國去世，這位率先提出在中國建設(shè)新一代射電“大望遠(yuǎn)鏡”，并在十多年間，走遍貴州許多窩凼，選出理想臺址，又用近十年時間跑遍工程現(xiàn)場的每個角落，罹患癌癥仍堅守崗位的中國500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(簡稱FAST)工程的發(fā)起者及奠基人，倒在了“中國天眼”建成而尚未正式啟用的時刻。時年72歲的南仁東，生命在欣慰與遺憾中戛然而止，留在中國大地上的是世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡。
“20多年只做這一件事”
“咱們也建一個吧。”1993年，獲悉科學(xué)家們在日本東京的國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會上提出，要在全球電波環(huán)境繼續(xù)惡化之前，接收更多來自外太空的信息，建造新一代射電“大望遠(yuǎn)鏡”時，南仁東做出了這個決定，這讓“南仁東”這三個字，從此與FAST這個射電望遠(yuǎn)鏡密不可分。
隨意翻開一本世界科技史著作，射電天文學(xué)都是20世紀(jì)科技進(jìn)展中頗為重要的章節(jié)之一。20世紀(jì)60年代四大天文發(fā)現(xiàn)——宇宙微波背景輻射、類星體、脈沖星和星際分子，它們分別為大爆炸宇宙論提供支持、讓人們重新思考紅移的本質(zhì)，更進(jìn)一步了解宇宙的物理本質(zhì)和更深入了解宇宙間生命發(fā)生的適宜條件——這四大發(fā)現(xiàn)都是利用射電望遠(yuǎn)鏡才得以進(jìn)行觀測的。
在這些窮宇宙之邊際的探索中，射電望遠(yuǎn)鏡功不可沒。自那以后，世界各國開始建造更大口徑、更靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡來破解更多來自宇宙的秘密。
作為一名天文學(xué)家，南仁東不可能不知曉這段天文史。正因如此，24年前，時任中國科學(xué)院北京天文臺副臺長的南仁東，便敏銳地抓住了契機(jī)，提出：“在中國境內(nèi)建造直徑500米、世界最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡。”
當(dāng)時，我國最大的射電望遠(yuǎn)鏡口徑只有30米，從30米到500米，這是個太大膽的設(shè)想，看好的人寥寥無幾——建設(shè)這樣大口徑的射電望遠(yuǎn)鏡已不僅是一個嚴(yán)密的科學(xué)工程，還是一個難度巨大的建設(shè)工程，涉及天文學(xué)、力學(xué)、機(jī)械工程、結(jié)構(gòu)工程、電子學(xué)、測量與控制工程，甚至巖土工程等各個領(lǐng)域，且工程從紙面設(shè)計到實際建造和運(yùn)行，有著十萬八千里的距離。
“是否有合適的地方？施工難度怎么克服？”這是當(dāng)時人們最為普遍的質(zhì)疑。但南仁東認(rèn)準(zhǔn)了這件事。從1994年開始，年近50歲的南仁東開始主持國際大射電望遠(yuǎn)鏡計劃的中國推進(jìn)工作。他大膽提出，利用我國貴州省的喀斯特洼地作為望遠(yuǎn)鏡臺址，建設(shè)巨型球面望遠(yuǎn)鏡作為國際平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡(SKA)的單元，并立即啟動貴州選址工作。
“為了選址，南老師當(dāng)時幾乎踏遍了那里的所有洼地。”南仁東的學(xué)生、FAST工程接收機(jī)與終端系統(tǒng)高級工程師甘恒謙回憶，當(dāng)時，南仁東帶著300多幅衛(wèi)星遙感圖，跋涉在中國西南的大山里，“有的荒山野嶺連條小路也沒有，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民走著都費(fèi)勁”。
訪山歸來，南仁東心里有了底，正式提出利用喀斯特洼地建設(shè)射電望遠(yuǎn)鏡的設(shè)想。經(jīng)過多年的論證，2007年7月，F(xiàn)AST作為“十一五”重大科學(xué)裝置正式被國家批準(zhǔn)立項；2008年，國家發(fā)改委批復(fù)了FAST的可行性研究報告；2009年，中科院和貴州省人民政府聯(lián)合批復(fù)了FAST項目初步設(shè)計及概算。
2016年9月25日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)竣工，最終建成的FAST擁有500米的口徑、相當(dāng)于30個足球場的接收面積。如果在國際上做一個橫向比較，F(xiàn)AST與號稱“地面最大的機(jī)器”的德國波恩100米望遠(yuǎn)鏡相比，靈敏度提高約10倍；比排在“阿波羅”登月之前、被評為人類20世紀(jì)十大工程之首的美國“阿雷西博”305米望遠(yuǎn)鏡，綜合性能提高約10倍。建造FAST的“窩凼”——幾百米的山洼被四面的山體環(huán)繞，正好擋住外面的電磁波。這個世界第一大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，可以觀測脈沖星、中性氫、黑洞等等這些宇宙形成時期的信息，以及捕捉來自外星生命的信號。
從1994年開始主持FAST項目的選址、立項、可行性研究及初步設(shè)計，主編科學(xué)目標(biāo)，指導(dǎo)各項關(guān)鍵技術(shù)的研究及其模型試驗，歷經(jīng)22年，南仁東帶領(lǐng)團(tuán)隊最終建成了“中國天眼”。“南老師這20多年只做了這一件事。”他的同事和學(xué)生們說。在這8000多個殫精竭慮的日子里，南仁東帶領(lǐng)老中青三代科技工作者克服了不可想象的困難，實現(xiàn)了由跟蹤模仿到集成創(chuàng)新的跨越。“南老師推動了世界獨(dú)一無二的項目。”FAST項目副總工程師李菂說：“他的執(zhí)著和直率最讓人佩服。” 1/3 1 2 3 下一頁 尾頁 |
