追梦的路,和“天眼”同步

15年来 , 孙京海见证了FAST从概念设想到建成调试
在将近15年的坚守中 , 孙京海和同事们攻克了众多难题 , 把兴趣做成事业 , 用青春和热血为国家铸造探天利器 。
建设“天眼”的过程也让孙京海收获了成长 。 作为FAST运行和发展中心测量与控制部主任 , 他将继续守护初露锋芒的“天眼” , 解锁更多成果和惊喜 。
临近中午12时 , 500米口径球面射电望远镜(FAST)观测基地 。
“孙主任还得在总控室忙一会 , 怎么办?”“没事儿 , 让他慢慢来!”
约20分钟后 , 孙京海匆忙赶了过来 , 胸前的“FAST”图案格外醒目 。
他与这个图案缘分太深了 , 从最初的概念到方案 , 再到后来的施工与调试 , 孙京海始终在围着FAST转 。 将近15年的坚守 , 他从一名学生 , 成长为FAST运行和发展中心测量与控制部主任 , “要继续为它添砖加瓦 , 不但要建好、调试好 , 还得使用好!”孙京海说 。
把设想从不可行变成可行
今年4月 , FAST发现距今85亿年的快速射电暴 , 表明已具备开拓新学科方向的能力 。 而FAST展示探天能力的背后 , 凝结着大批科学家的心血 。
2005年 , 从小就是天文迷的孙京海有幸成为FAST团队的一员 。 那时 , 他对于FAST的认知还相对模糊 , “只知道要建世界上最大的望远镜 , 比已有的还要大很多 。 ”到底有多大 , 他说不上来 。
FAST面临的挑战前所未有 , 但“科学家的任务 , 就是把设想从不可行变成可行 , 最有趣的莫过于此 。 ”
按照最初的研究设想 , 望远镜要通过馈源舱来接收电磁波 。 但馈源舱的位置并非固定 , 必须移动才能实现接收效果最大化 , 这要通过巨型支撑塔和钢绳来实现 。 “馈源舱相当于‘眼珠’ , 有38吨重 , 移动范围超过200米 , 到底要用多少根钢绳、铁塔如何设计 , 方案一大堆 , 但一直没有定论 。 ”孙京海介绍 。
“要想验证所有方案 , 都得逐一建立模型 , 反复论证 , 大约一年才完成 。 ”2007年 , 团队终于找到了馈源支撑的理想方案 , 这也让孙京海的博士论文有了突破 。 2011年1月 , 在博士论文顺利完成的同时 , 孙京海也从学生正式成为科研人员 。
“FAST是庞大且复杂的项目 , 没有经验可循 , 但只要持续向前推进 , 哪怕是一小步 , 也让人振奋 。 ”孙京海说 。 此后近10年 , 孙京海和同事们接连攻克了众多难题 , “这里有自己的青春和热血 , 能为国家铸造探天利器 , 值!”
国之重器不能将就
“FAST”一词意味着“快速” , 让国家尽快拥有探天利器 , 是整个研究团队的使命 , 但征途漫漫 。 “仅从萌生想法到形成方案就花了整整6年 , 更别提后面的工程建设 。 ”在找到FAST的安身之地后 , 孙京海又接到一系列新任务 , 首先要尽快确定6座巨型支撑塔的具体位置 。
绕着贵州省平塘县克度镇大窝凼洼地 , 借助电脑和卫星遥感 , 孙京海锁定了潜在的地点 , 但这还不够 , “南仁东老师讲过 , 要把FAST建得美、动得准、调得灵 , 国之重器不能将就 。 ”
“支撑塔等间距分布在反射面外围 , 不仅美观 , 而且更容易受力均匀 , 能有效控制馈源舱 。 ”讨论再三 , 在确定支撑塔均匀分布后 , 孙京海筛选出了几种方案 , 经过实地勘探 , 根据各处开方量的大小 , 最终确定了塔的位置 。
为了监测整体施工情况 , 工人们小心翼翼地爬上200多米高的山包 , 安装摄像头 , 结果没过几天 , 一个雷打下来 , 不仅摄像头用不成 , 工地的笔记本电脑、施工机械等都损坏了不少 。 大窝凼属于喀斯特山区 , 雷雨季节超过半年 , 每年有4000多次雷击 , 雷电防护必须解决 。 经过几个月的摸索 , 孙京海跟同事们一起制定了具体的保护等级 , “技术难度不大 , 就是实施起来略微繁琐 , 但结果还不错 , 现在靠近‘大锅’ , 很难发现防护装置 , 整体美观不受影响 。 ”