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2021.06
不亲自来到贵州省平塘县,在群山间看一看被称为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST),着实很难在脑海中真正刻画出这一科技利器的伟壮。
天眼FAST全览图 来源:南方Plus
被戏称为“贵州最大酸汤鱼锅”的天眼FAST呈小半球体状,4450个大小、形状各异的三角反射单元拼组形成其光滑且半透明的曲面,共计25万平方米的反射面堪比30个足球场的总面积。1500万立方米的容积若用于蓄水,可供全球70亿人人均分得4瓶水。
距离总是容易让人产生错觉。站在“锅沿”向下眺望,134米的深度化作咫尺之距,馈源舱、测量机墩等都变得小而巧。但一旦迈开步子沿着天眼走上一会儿,便会意识到视觉的欺骗术。曾有央视记者绕着天眼跑了一圈,全程约为1.64公里,用时810秒。当“最大酸汤鱼锅”脱离二维图片,切实立体地出现在眼前,“大国重器”四个字才有了真实的分量。
FAST观测基地办公室主任赵保庆介绍,天眼FAST为当前世界上最大单口径的高灵敏度射电望远镜,恢弘背后处处是巧思。为实现更高效的测量角度调整,馈源舱整体重量降至30吨,而阿雷西博射电望远镜位于反射板中心的馈源舱则重达900吨。呈白色圆环状的FAST馈源舱由6根钢索控制、悬挂于140米高空,2225根拉索受控改变对反射单元的牵引力,从而实现高精度对点球面转抛物面作业。“就像一只灵活转动的眼睛,能够及时、准确地捕捉到自己想看到的画面,”赵保庆解释道。
天眼FAST俯瞰图 来源:新华网
除此之外,天眼FAST的设计还充分考虑到了潜在的环境因素影响。反射单元采用的半透明铝合金材料确保光线能够透过,单元之间的缝隙则使得雨水能够渗下,充分的光水条件保证了钢筋水泥周遭仍是一片绿意盎然。赵保庆表示,这是为了通过植被覆盖预防山体滑坡,确保天眼的安全稳定性,同时也是对大窝凼环境的保护。
自1994年提出建设设想与开展预研工作,至2016年主体工程完成并于2020年通过国家验收、投入使用,天眼FAST进一步助推了中国古老观天梦的实现。截至目前,经天眼FAST观测发现的脉冲星已达到371颗。基于FAST超强的灵敏度和电波收集能力,有科研团队首次追踪到快速射电暴与磁星之间的联系,并探测到一例快速射电暴重复爆。相关科研论文亦是硕果累累,且已有两篇于国际顶级期刊《自然》上发表。
而今科研界的欣欣向荣,自然离不开前期天眼建设者们的前仆后继。
以“天眼之父”南仁东为例,在天眼FAST总工程师姜鹏的记忆里,这个倔强的老人似乎把全部心神都投入了这个项目中,甚至在晚年病后,离开现场的南仁东依然牵挂着项目进展,在他与姜鹏的最后聊天记录里,他欣喜于FAST的顺利落成,也遗憾于自己因抱病而错过良多。直到生命的最后,他所在乎的都是自己为之奋斗小半生的天眼项目。
姜鹏向清华师生介绍天眼FAST建设历史
除了灵魂人物之外,还有许多人为天眼的建成付出了大量时间、精力,他们与家人聚少离多,在艰苦的环境中无怨无悔。在天眼FAST中心的展板上,特意记录了一位名叫石雅镠的年轻人的故事:2009年赶赴贵州参与天眼建设时,他的孩子不过两岁,作为现场总协调人,石雅镠每年驻场200多天,错过了不知多少该与家人共度的节日,为天眼建设呕心沥血的他在2014年被检查出癌症,两年后不幸去世。
许许多多如石雅镠一般的人为这个一度被质疑、被否定的传奇项目付出了自己的一切。天眼构设初期,其建设规模之大、实施挑战之大,均让他国无法相信这一“天方夜谭”能够化为现实。全无先例的历史条件也决定了FAST科研团队不可避免地会面对无穷挑战。但正如习近平主席于2月5日连线天眼时赠予科技工作者的寄语一般,世界科技之高峰需要有人去攀爬、去挑战。在中国精神引领下实现的科研新高度,是属于这个古老国家的骄人成绩,也是全球各国的共同财富。
无论国别,无论种族,人们头顶着同一片天空,便应共同欣赏其瑰丽。这也恰恰契合当下中国的国际形象定位与期待:日益走近世界舞台中央,中国有能力也有责任在全球事务中发挥更大作用,同各国一道为解决全人类问题做出更大贡献。
自3月31日至5月15日,天眼FAST向全世界天文学界发出邀请函,征集观测申请,并将于7月20日公布入选结果,正式观测工作将于8月份开展。考虑到当前全球疫情尚未结束,姜鹏表示天眼FAST团队已经建立数据中心与完整服务链条,便于各国科学家高效进行远程数据处理。中国科学院院士、中科院国家天文台台长常进曾表示,FAST面向全世界开放合作,本身体现了中国科学家实现科技自立自强的信心。唯有站稳前沿、积极开放,才能赢得合作主动权,打开全球发展新局面。
疫情冲击,国际环境巨变,在此变局之下,中国从未停止高举人类命运共同体大旗,以大国面貌、大国情怀、大国实力为全人类共同发展探索全新的可能。天眼是中国古老幻想的传承与兑现,也是全球探索宇宙之梦的进一步实现。这只属于全世界的眼睛,将长久凝望向宇宙。
面对中国已有的成就与高度,身为新时代的建设者,如何更好地体会与传承这份历史积淀所成的胸襟气度,用自己的双手打开中国的、亦是世界的全新未来,仍值得我们思考。
作者|李涵沁
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