姜鹏:误打误撞结缘“中国天眼”

“看到‘中国天眼’这个项目,我的第一反应是不可能!简直大胆到了‘疯狂’的程度,一个500米跨度的望远镜,控制精度却要达到2毫米!但仔细想想,好像理论上也有希望。”近日,在中国科学院物理研究所主办的第75期“科学咖啡馆”活动现场,“中国天眼”总工程师姜鹏表示,当初自己在“怀疑”和“相信”之间摇摆,最终加入了该超级工程的建设。

500米口径球面射电望远镜(FAST)被称为“中国天眼”,能够在无线电波段搜索来自百亿光年之外的微弱信号。截至目前,FAST已发现900余颗新脉冲星,是同一时期国际上所有其他望远镜发现脉冲星总数的3倍以上,极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。

2009年,31岁的姜鹏博士毕业时,看到了FAST的招聘信息,“我特别想知道这个项目准备如何实现,也想试着加入这个看似不着边际的创意团队,所以我应聘了。”怀着强烈的好奇心,姜鹏来到贵州省平塘县,当时正是FAST建设初期,困难远比想象中的多,除了要克服生活上的艰苦外,还要面临很多无法想象的技术难关,“第一个任务就是负责索网工程,无任何经验可循。”姜鹏回忆道。

FAST的索网由6670根钢索编织而成,是望远镜的“视网膜”,是反射面的主要支撑,同时还是技术运用的关键点。索网需要在球面和抛物面之间进行变形,从而对天文信号进行收集和观测。而组成索网的钢索还要承受经常调换角度、不断拉伸的考验,并且要保证至少能用上30年。

姜鹏开始不分昼夜地研究钢索材质,最终提出需要安装强度500兆帕、弯曲次数为200万的钢索。然而,市场上的钢索没有一种能满足要求。经过近百次失败后,团队研制出了超高耐疲劳钢索,成功支撑起望远镜的“视网膜”,解决了关键技术问题。

2016年,FAST终于顺利建成。但即将面对的是漫长的调试阶段。2017年10月,“中国天眼”宣布发现首批新脉冲星,这是中国人首次利用自己独立研制的射电望远镜发现脉冲星。2020年1月,经过4年的调试周期,“中国天眼”正式开放运行。

“从2009年到现在,我的每一天都在为FAST努力。我也从一名懵懂的助理工程师,成长为FAST运行和发展中心总工程师。面对重重困难和巨大的压力,我也曾经感觉自己坚持不下去,想过放弃。一位同事老哥跟我说,他是靠着‘情怀’坐着冷板凳,熬过了这么多年。”很多年之后,姜鹏才明白,所谓“情怀”,就是找不到别的理由时给自己的一个理由,真正原因还是内心热爱。回顾自己与FAST结缘的这十多年,姜鹏笑着说:“用年轻人的话说,就是质疑FAST、理解FAST、成为FAST。”

“建成之后,更重要的是运行。目前,FAST年观测时间稳定在5300小时左右。”姜鹏说,“这个数据意味着,我们团队的全年无休、日夜坚守。”

如今,“中国天眼”已经成为全球连接星际银河的重要桥梁。与此同时,公众对于FAST的关注度也越来越高。“虽然老百姓的生活中不会直接用到FAST,但天文学与生俱来的浪漫和建设者突出的人文故事,吸引了很多游客前来参观。”

作为我国拥有自主知识产权的大国重器,关于FAST的未来发展规划,姜鹏透露,在深空探测领域和脉冲星时间方面,都将有应用。“为了进一步提升分辨率,我们已经在建设FAST核心综合孔径阵列。因为我们已经有一台大望远镜,围绕它再建设会非常节省成本;而且我们已具备优良的电磁环境,有长远的环境预期。”(记者吴琼)

原标题:姜鹏:误打误撞结缘“中国天眼”