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“天眼”守护人:做最好用的望远镜

作者:水利工程
出处:www.lunrr.com
时间:2020-03-24

作者:任芳艳、陈欢欢资料来源:中国科学新闻,2018/8/30 9:7007:37

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“天眼”守护者:善用望远镜

-记得中国科学院杰出共产党员、国家天文台研究员江鹏

在过去九年里,他基本上就是这样度过的。

虽然世界上最大的单孔射电望远镜FAST已于2016年9月竣工并进入调试阶段,但作为项目总工程师和调试团队负责人的江鹏,却有越来越多的事情要担心。

以南任栋为首的老一辈科学家将数十年献给了“天眼”。现在,指挥棒已经移交给江鹏的年轻一代科研人员。“新生小牛”我最初从事结构力学。我对这个项目一直很好奇。一架500米跨度的望远镜必须达到2毫米的控制精度。究竟应该如何实现呢?”

江鹏年轻时刚从医生那里毕业,当时缺乏实际工程的训练和测试。有一次,总工程师南任栋问他,“你能做到吗?”江鹏直到事后才反应过来。南任栋问,可能是为了吓跑他。然而,当时他并没有意识到这个问题的潜台词,而是严肃地回答道:“这应该是可能的,至少不会比其他人更糟。”

加入项目组后,江鹏发现这个奇怪的问题没有答案。“当时,FAST项目悬而未决,许多事情都不确定,一些同事认为该项目不可行。”然而,江鹏对此并不以为然。他在每座山上开辟道路,在水中修建桥梁。

主动反射器系统是FAST项目的三大自主创新之一。其核心是反射镜的主动位移功能。然而,反射面是由4000多个三角形拼接而成,重量超过1000吨。它的稳定性直接关系到望远镜的效果和精度。这导致了一个超大跨度、超高精度、主动位移工作方式的索网工程,其中相当一部分技术要求属于超标准设计。

在过去的两年里,我和同事们经历了数百次实验,但是江鹏变得越来越沮丧和勇敢。“事实上,事后总会有两三个总结。困难在于从无数的线索中找到问题的症结。起初,我甚至不知道我努力的方向,更不用说技术瓶颈在哪里了。后来,我一步一步地探索它,希望它会一点一点地增加。”江鹏告诉记者《中国科学报》。

经过反复尝试,终于研制出一种适用于FAST的超高疲劳性能钢丝绳。6000多根不同厚度、长度和张力的电缆被设计和制造出来,并拼接成一个巨大而柔韧的网,支撑着“天眼”的“视网膜”反射面。

九年来,江鹏一半以上的时间都在贵州山区度过。在他与天文学家的日常交往和理解科研人员的研究需求中,他已经从“天文学的零基础”转变为在同事眼中最了解“天眼”的人。

2017年无退路,快速进入调试阶段。500米直径的“天眼”在调试开始时是巨大而脆弱的,任何操作都会影响各种组件。同时,控制精度需要在整个量程范围内达到毫米级,这既是优点,也是困难。

调试的负担特别重。

望远镜首次调试时,项目现场没有即时通讯设备。联系“基本上取决于吼声”。为了找个人工作,江鹏每天可以在大楼里跑10,000多步。

即使他不在贵州,他也愿意立即赶到现场处理紧急情况。

一天晚上,电缆网中几根电缆的应力突然超过极限,安全系统发出警报。每个人的心都在嘴里。如果不能及时发现问题,后果将不堪设想。

"有太多的超限电缆肯定不会马上出来。我们必须暂停行动,并认真调查原因。”江鹏很快在工作组中回答道:“电缆应力超过极限,必须停止。”得知现场工作人员不再及时跑去开始调查,他松了一口气。

即使你对各种事故都有充分的准备,江鹏的神经总是很紧张。FAST调试测量团队负责人、与江鹏共事多年的董军告诉《中国科学报》记者,一直拥有“良好心理素质”的江鹏,自进入调试期以来体重已经减轻,甚至达到历史最低点。

过去,为了让FAST项目尽快产生结果,即使在最坏的情况下,江鹏也总能“找到出路”。现在他不愿意离开他的退路。调试电气组负责人甘恒谦回忆起江鹏告诉他的一次聊天,“事实上,有时候我很满意,但我仍然想向前推进。”

经过一年多的调试,“天眼”视力更好望远镜系统对设备故障的容忍度大大提高,功能调试任务基本完成。

接力棒手

我发现你不会犯很多错误江鹏加入这个团体后不久,南仁东就给他这样一个评价。

今天的江鹏已经从一个“无误”的天文学“外行”变成了整个项目的协调人。

在江鹏看来,庞大而混乱的FAST似乎是为南任栋而生的,因为没有人比他懂得更多:他懂天文学、力学、无线电、金属技术和工程制图.

跟随南任栋多年的江鹏似乎无意中跟随了他的进步。

为了将望远镜调试到最佳状态,江鹏必须深入项目的各个领域,学习相关知识。甘恒谦说,只要项目满足新的需求,江鹏将首先进行研究。"他学东西很快,对一件事有很好的直觉."

作为一名党员,长期以来,江鹏把对国家和党的热爱转化为对科学研究的执着追求,带领团队克服困难,不要忘记自己的首创精神。在一次聚会上,他展示了自己的心声:“每个制造设备的人都知道‘易于使用’这个词背后的含义。与世界上最大、最敏感的国家相比,这不是一个困难的数量级。我们团队不能忘记的第一件事是制造一台好望远镜。”

为了实现这个目标,江鹏和团队长期坚守项目现场。“起初,工地条件不好,许多基础工作都受到了考验。我们队里的大多数人都结婚生子了。每月在网站上工作超过20天意味着要为家庭做出巨大的牺牲。没有它们,调试在今天是不可能的。”江鹏说道。

如果进展顺利,项目将于2019年进入验收阶段。这意味着越来越多的科学家将成为舞台上的主要演员,并使用FAST取得科研成果。

江鹏的指挥棒即将移交。他说:“这个项目为科学家服务。我祝愿他们取得好成绩,不辜负国家的投资。”

《中国科学报》 (2018-08-30第一版集锦)

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