共和国荣光|南仁东:梦圆“天眼” 魂归宇宙

在南仁东看来,“中国天眼”既是中国的,也是世界的。在建设阶段,他的德国朋友帮助完成了工程仿真,澳大利亚朋友帮助完成了19波束接收机……他心中的目标,就是为下一代科学家建一台好用的望远镜。

南仁东认为,大射电望远镜还有可能会发现一些前所未见的脉冲星现象,比如说一个脉冲星和一个黑洞结对,那么就可能产生突破性的理论。

南仁东相信,“中国天眼”有几率发现一些前所未见的天文现象,比如说一个脉冲星和一个黑洞结对,那么就可能产生突破性的理论。同时,他积极推进脉冲星自主导航研究,提出“中国天眼”脉冲星计时阵的应用目标。

——承担着传输各种数据信息使命的动光缆可经受反复弯曲、卷绕和扭转等机械性能和恶劣自然环境考验。

2017年9月15日,72岁的南仁东永远闭上了眼睛。2018年10月15日,中科院国家天文台宣布,将一颗国际永久编号的小行星正式命名为“南仁东星”。

大射电望远镜的工作频率比较广。彭勃说,馈源舱内配置了覆盖频率70MHz~3GHz的多波段、多波束馈源和接收机系统。

南仁东绞尽脑汁,叮嘱大家:“我们没有退路,必须再做!”

“宇宙空间混杂各种辐射,遥远的信号像雷声中的蝉鸣,没有超级灵敏的‘耳朵’,根本就分辨不出来。”中国科学院国家天文台500米口径球面射电望远镜工程首席科学家、总工程师南仁东说。

“中国天眼”的自主创新,几乎样样离不开南仁东。

扎根喀斯特天坑放眼宇宙深空

朱文白说,就是这样一个自信的科学家,可以放下身段成了“老工人”,遇到难题和大家一起想办法,在施工一线与工人交流探讨……

无论是置身大射电望远镜边上,爬上附近山顶的观景台,还是通过虚拟现实视频,你都能直观感受它的第一特点——大。科学家们形容它是一座“观天巨眼”。

独立建造“中国天眼”

2016年7月3日,直径500米、迄今全球最大的“锅盖”在贵州喀斯特天坑中架设完成。

“我不是一个战略大师,我是一个战术型的老工人。”国家天文台研究员朱文白对南仁东这句话记忆犹新。

用过“锅盖天线”的人知道,锅盖口径越大,电视画面也越清晰。对于射电望远镜来说,口径越大看得越远。全世界的射电天文学家都追求建造更大口径的“锅盖”,以提高射电望远镜灵敏度。

2017年9月,原“中国天眼”首席科学家兼总工程师南仁东因罹患肺癌去世。走前,他实现了奋斗一生的梦想——建一台世界最大最强的射电望远镜。

半个多世纪以来,全世界所有射电望远镜收集的能量尚翻不动一页纸,中国大射电望远镜的加盟将大大加快这一速度。而收集的能量,意味着解读宇宙深处奥秘的信息量。

新中国成立70周年前夕,南仁东被授予“人民科学家”国家荣誉称号。

中国科学院国家天文台副台长郑晓年说,100米口径的德国波恩望远镜曾号称“地面最大的机器”,中国大射电望远镜与它相比,灵敏度提高约10倍。300米口径的美国阿雷西博望远镜,50多年一直无人超越,中国大射电望远镜跟它相比,综合性能提高约10倍。

2010年8月,工程开工前夕,南仁东得知前期做的所有索网实验都失败了。国内顶级的应用于斜拉桥上的钢索,在“天眼”的钢索抗疲劳试验中都断丝了。他万分焦虑。

贵州天然喀斯特洼坑提供的条件,始终都是中国大射电望远镜最独到、成为世界最大最强的基础。

天上多了一颗“星”

当老式电视收不到信号时,屏幕上不是一片空白,而是闪烁着密密麻麻的雪花点。其实,这些雪花点就是电磁波信号,其中也包括来自太空的射电辐射。

“中国天眼”工程涉及众多专业。“中国天眼”调试组结构组组长李辉表示,为国家服务的崇高目标,南老师的才华和人格魅力,把大家聚在了一起。

1993年国际无线电联大会上,包括中国在内的10国天文学家提出建造新一代射电“大望远镜”的倡议,渴望在电波环境彻底毁坏前,回溯原初宇宙,解答天文学中的众多难题。

百折不回破难题

不只是大一圈——中国大射电望远镜强在哪?

“往古来今谓之宙,四方上下谓之宇。”几千年前,中国人最早提出了“宇宙”既是空间概念也是时间概念。

从老式电视上的雪花点说起

人们永远忘不了,2016年9月25日,“中国天眼”落成启用的那一天,一直带病工作的南仁东重返贵州大窝凼,见证“天眼”的“开眼”,指导“天眼”的调试……

为了给新一代射电“大望远镜”安家,科学家们通过卫星遥感把贵州喀斯特山区翻了个遍。彭勃回忆说,当时天文台委托两家院所进行独立搜寻,从300多个候选洼坑中遴选。结果,位于黔南州平塘县的大窝凼两次都获最高分。

新华社贵阳10月11日电八字胡、戴眼镜、小个头、一身工服……南仁东的塑像,伫立在贵州大窝凼,凝望远方。

大射电望远镜的建造工艺也是精益求精。王启明说,由于严苛要求,这个大科学工程推动了多领域装备制造能力的提升:

2007年7月,国家发改委批复500米口径球面射电望远镜工程正式立项。

阿雷西博望远镜是固定望远镜,只能通过改变天线溃源的位置扫描天空中的一个约20度的带状区域。而主动反射面让中国大射电望远镜拥有更广的观测范围,能覆盖40度的天顶角。

当中科院支持项目启动预研究之后,国外传来了评说该项目过时的声音。这期间,美国阿雷西博望远镜也不再对外开放。

——帮助反射面变位的2000多个液压促动器通过伸缩实现精确定位、协同运动,还可将自身各项状态信息上报给控制系统,满足适时跟踪、换源等运动要求;

1993年,包括中国在内的10个国家的天文学家,提出建造新一代射电“大望远镜”的倡议,渴望回溯原初宇宙,解答天文学难题。

在7月3日馈源舱升舱和反射面板按计划完成安装后,大射电望远镜将进行2个多月的系统调试,于9月底正式竣工投入使用。但要实现所有功能参数最优化,它还要在两三年的观测中不断调试完善。

有人说,天文学是贵族科学,南仁东不以为然。在“中国天眼”预研究阶段,他经常带着学生坐绿皮火车往返于北京和贵州,单程要几十个小时。

还记得“锅盖天线”长什么样吗?