雷竞技-总师对话丨姜鹏：用心守护“中国天眼”—新闻—科学网

受访者供图 田晶娟制图

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邻近“十一”长假，贵州省平塘县又变得热烈起来。现在，这里是研学游热点目标地，很多孩子趁假期来看位在群山当中的年夜国重器——全球最年夜单口径射电千里镜、被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电千里镜（FAST）。

“天眼”难建。从2011年3月最先，数千名科学家、工程师和扶植者深切贵州省平塘县的山谷，用工匠精力精雕“眼窝”、勾画“眼底”、密布“神经”……2016年7月3日，跟着最后一块反射面板安装完成，FAST主体工程落成。这支团队首创了巨型千里镜扶植的新模式，为年夜科学工程扶植堆集了贵重的经验。

近日，FAST总工程师姜鹏接管科技日报记者采访，讲述研制团队砥砺奋斗、攻坚克难的扶植过程。

“起步晚就要比他人走得快一点”

记者：在FAST建成前雷竞技，我国最年夜的射电千里镜口径不足30米。我们为何要做口径500米、世界最年夜的射电千里镜？

姜鹏：射电千里镜在上世纪30年月才被发现出来，成长至今不到百年。但在这时代，射电天文获得很是丰富的功效，极年夜地拓展了人类视野。我国射电天文学研究起步较晚。起步晚就要比他人走得快一点，不然永久赶不上。

凡是来说，射电千里镜口径越年夜，综合机能越强，越有可能助力产出重年夜科研功效。1994年，南仁东师长教师回国，决心建一个世界最年夜的单口径球面射电千里镜，让中国天文学家走活着界射电天文的最前列。

记者：一会儿要做到世界最年夜，那时外界看好吗？

姜鹏：那时各类声音都有，有等候更有质疑，由于难度其实太年夜了。有人感觉工程手艺难度年夜，有人认为方案不公道。我们团队只有把千里镜做出来，才能回应所有质疑。

记者：建造“世界最年夜”给团队带来了哪些坚苦？

姜鹏：FAST工作体例比力非凡，其500米跨度的索网常常在球面和抛物面之间转变，拉索的最年夜工作应力幅到达500兆帕，是传统尺度的2.5倍以上。这是全球规模内从未被实现过的钢索疲惫机能。

记者：您和团队是若何应对这一挑战的？

姜鹏：我们起首计较出千里镜将来30年内的运行轨迹。以这些轨迹为根本，我们进行了年夜范围的力学仿真，计较出每根钢索在将来30年内的应力时程曲线，进而获得疲惫毁伤散布图。

然后，我们按照这些数据，再把各类不肯定性身分斟酌在内，得出一个研制方针。对准这个方针，我们联系适合的厂家研制钢索，其实不断地对其进行测试。

我还记得，那时我们从市道上买了十余根钢索进行疲惫尝试，成果没有一种到达利用要求。这对我们来讲长短常繁重的冲击。我们用了两年时候，履历近百次掉败后，终究和厂家合作研制出合用在FAST的制品钢索。

记者：FAST的调试周期很是长，首要坚苦在哪里？

姜鹏：FAST作为世界一流的射电千里镜，仅仅“年夜”是不敷的，还必需精准。在500米的布局中，反射面、索网、框架、领受器，每部门的位移精度都要节制在毫米级。要想到达足够精度，需精心调试丈量、节制系统。

举例来讲，我们把FAST比作眼睛，吊在反射面上空的馈源舱就是它的瞳孔。宇宙中的射电旌旗灯号极为微弱，旌旗灯号打到FAST反射面上，颠末反射，会聚集到馈源舱。FAST馈源舱的体积很小，重量只有30多吨。世界第二年夜射电千里镜阿雷西博千里镜的馈源舱重量是1000多吨。馈源舱个头越小，对光路的遮挡越少，千里镜“看”得越清晰。

但馈源舱被吊在距地面140米的高空，下面是反射面。我们要不竭调剂反射面和馈源舱的位置、角度，使它们匹配得更好，让FAST视野更清楚。调试误差都是以毫米计较的。

颠末频频调试，我们渐渐把FAST从“近视眼”调到了正常目力。另外，经由过程整体联调，FAST实现了对固定方针的跟踪，即“天眼”的眼球可以正常动弹了。

记者：除此以外，在FAST建造调试进程中团队还面对哪些坚苦？

姜鹏：FAST位在野外山区，在扶植阶段，本地根本举措措施还不完美，工作人员的饮用水、通讯、医疗都是年夜问题。比及调试阶段，工作人员的糊口前提有了很年夜改良。但因为身处偏僻山区、与世阻遏，持久与家人分家两地是我们配合要面临的问题。

“千里镜不‘歇息’我们就不下班”

记者：您今朝地点的FAST运行和成长中间的平常工作首要有哪些？

姜鹏：中间的首要工作包罗千里镜平常运行、保护和落实FAST科学委员会制订的时候分派方案等。

记者：平常运行中会碰到哪些挑战？

姜鹏：最年夜的挑战是平安问题。我们不但要包管千里镜布局、运行的平安，还要包管包罗运行保护人员的平安。

好比，长时候降雨后，千里镜四周山体是不是会失落落岩石、要挟千里镜平安；工作人员高空检验功课时，人身平安是不是保障到位……为了最年夜限度避免平安问题，我们利用了良多手艺手段，好比无人机巡检。

记者：FAST正式运行以来获得累累硕果。在诸多功效中，哪一项您印象较深？

姜鹏：印象深的功效有良多。好比，比来我国科研团队发现了一颗处在双星系统中的脉冲星。它的轨道周期只有53分钟，是迄今为止发现的轨道周期最短的脉冲星，并且很是罕有地处在一种近似“破茧成蝶”的转变进程中。

记者：那时科学家是怎样不雅测到这一转变的？

姜鹏：良多人觉得，功效是FAST直接不雅测所得，其实否则。FAST最初传来的就是一年夜堆数据。科学家对这些数据进行注意研究后，才可能取得一些新发现。

是以，运行千里镜的工作其实很是死板。但FAST获得的每一个功效，都离不开工作人员日复一日仔细、耐烦的工作。

记者：今朝，FAST年不雅测时候不变在5300小时摆布，几近“全年无休”。这是若何做到的？

姜鹏：起首要包管千里镜的手艺机能，这就靠前面所说的年夜量平常运行保护工作。好比，我们要研判贵州野外情况中复杂的天气，避免千里镜受气候影响没法不雅测。

另外，要公道放置工作人员。千里镜不“歇息”我们就不下班，24小时都有人现场值班。

同时，我们经由过程设立赏罚轨制，鼓动勉励大师积极提出工作中发现的问题和公道化建议。一旦建议被采用，我们会赐与提出者嘉奖。这首要是为了鼓动勉励每一个人当真看待可能呈现的问题，防患在未然，包管千里镜平安不变运行。

“常碰到‘穷途末路疑无路’的窘境”

记者：今朝FAST运行团队成员的春秋、专业组成是如何的？

姜鹏：FAST运行团队成员中，天文学专业身世的不多，年夜大都是工科身世。今朝，团队主力的春秋在40岁上下，是最早介入FAST扶植、调试的那批人。同时，最近几年来也有很多新颖血液插手。这些年青人敢想敢干、勇在实践，渐渐地也最先在FAST运行中阐扬国家栋梁的感化。

记者：着眼将来成长，您认为FAST更需要哪类科研人材？

姜鹏：FAST所需的科研人材要按照分歧研究标的目的而定。好比，此刻我们但愿展开脉冲星时候基准相干研究，那末就需要从事脉冲星物理研究的人材。除此以外，我们还但愿摸索综合孔径阵列，这就需要精晓阵列数据处置手艺的人材。整体来讲，FAST所需的科研人材团队会按照研究标的目的的转变而加倍多元。

记者：FAST地处荒僻山区，若何引进、留住优异人材？

姜鹏：整体来看，我们的人材步队比力不变。除少数标的目的外，年夜部门研究标的目的人材贮备相对足够。FAST相干研究立异性要求很高，从业人员需有深挚的专业布景和必然的经验。今朝，中国科学院国度天文台是培育FAST相干人材的首要机构。

记者：作为年夜国重器，FAST备受存眷。从调试到运行，您面临重重压力、挑战，是若何对峙下来的？

姜鹏：在扶植和调试进程中，我和团队成员常碰到“穷途末路疑无路”的窘境，感受快对峙不下去了。一名同事老哥跟我说，他是靠着情怀坐“冷板凳”，熬过很多年。良多年后，我才大白，所谓情怀就是，在找不到来由时，给本身一个对峙的来由。

记者：着眼FAST将来成长，您和团队还将展开哪些工作？

姜鹏：接下来，我们最主要的工作，照旧是做好运行，办事好国表里科学家，争夺让FAST产出更多重年夜功效。同时，我们但愿进一步完美FAST的机能，好比改良分辩率、晋升活络度等；晋升FAST部门要害手艺设备的国产化程度，让FAST处在射电天文范畴最前列。

记者手记

记者第一次见到姜鹏是在本年初的第十四届全国人平易近代表年夜会第一次会议第二场代表通道上。作为贵州省全国人年夜代表，他在通道上分享了FAST最近几年来获得的成绩。本来话不多的他，说起这些功效时，侃侃而谈，双目炯炯有神。

姜鹏是一个典型的“理工男”，说起小我糊口老是支枝梧吾，但谈到手艺顿时变得滚滚不停。

姜鹏爱好有挑战的工作。博士卒业，看到FAST雇用通知，他在频频确认项目标真实性后，便义无返顾投身此中。

吸引姜鹏的是FAST项目标不成思议和“疯狂”。一张500米直径的索网，不但能变形，节制精度还到达毫米级。这在那时看来仿佛是不成能完成的使命。庞大的工程体量，超高的精度要求，极非凡的工作体例，组成了史无前例的手艺挑战。姜鹏恰好是一个好奇心重、喜好解困难的人。这台千里镜几近知足了他对一个传奇工程所有的等候和假想。姜鹏想知道，这个“疯狂”的项目将若何完成。

不外，难度仍是超越了姜鹏的想象。作为世界最年夜的射电千里镜，FAST采纳了全新布局，扶植几近没有经验可循。几多次，研制团队被劈面而来的问题“卡得几近一动不动”。他至今记得很多个日昼夜夜，时任FAST总工程师南仁东和团队成员为此竭尽心思的模样。

进入调试阶段后，姜鹏代替南仁东担负FAST总工程师，体味到了岗亭的压力与责任。他曾率领团队成员持续三个春节奋战在工程现场，成立起合用在FAST的丈量节制方式系统。

进程是疾苦的，但姜鹏认为本身是荣幸的。他光荣本身碰到了能让他沉醉此中、倾其所有的传奇工程，并在社会各界的撑持下，造出了这一环球注视的年夜国重器。

姜鹏用“梦幻”来形容这段路程。他说：“这是一个把不成能酿成可能的进程，此中的成绩感和知足感不是所有人都有机遇体验的。”

现在，在全球规模内，FAST是领先的，但姜鹏知道如许的领先来之不容易。他将和团队成员继续进步，连结并扩年夜FAST的领先优势。

人物剪影

姜鹏，FAST总工程师、中国科学院国度天文台副台长，首要从事射电天文手艺与方式研究工作，今朝周全负责FAST运行和成长计划。

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