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中国“天眼”之父

2022-03-24邵红能

书屋 2022年3期
关键词:南仁东天眼射电

邵红能

南仁东1945年2月19日出生于吉林省辽源市龙山区,其父母都是当地普通的工薪阶层。南仁东是一个聪慧又可爱的男孩子,除了平淡的日常生活,还特别喜欢绘画、钓鱼,尤其喜欢对着天空胡思乱想。上初中的时候,南仁东读到地理课本时,他关心过“南半球看到的星星是不是跟我们看到的一样”;上高中时,他已经非常喜欢天文知识了,还订了本杂志叫《每月一星》,每期必读。他对科学知识的强烈渴望,从小就显露了出来。

1963年,南仁东以优异成绩考入清华大学无线电系,毕业后,便前往吉林通化无线电厂当了一名普通的车间工人。

1984年始,南仁东使用国际甚长基线网对活动星系核进行系统观测研究。在这一领域的早期发展阶段,他主持完成欧洲及全球网十余次观测,并首次在国际上应用VLBI“快照”模式,取得丰富的天体物理成果。

二十世纪末,地球上无线电的大量使用,严重干扰了接收外太空信号,长此以往,人类会被封锁在自己发出的无线电波之内,无法对浩瀚宇宙做更深入的探索。1993年,在日本国际无线电科学联盟大会上,科学家们提出,在全球电波环境继续恶化之前,建造新一代射电望远镜,接收更多来自外太空的信息。南仁东跟同事们说:“咱们也建一个吧。”

1994年7月,五百米口径球面射电望远镜(FAST)工程概念提出。这一年,南仁东提出利用喀斯特洼地作为望远镜台址,建设巨型球面望远镜作为国际SKA(平方公里射电阵)的单元,开始启动贵州选址工作。为了选址,他带着三百多幅卫星遥感图,跋涉在中国西南的大山里,先后对比了一千多个洼地,时间长达十二年。1995年11月,“大射电望远镜”中国推进委员会成立,由南仁东任主任。

十多年间,他寻遍了贵州大山里的上百个窝凼,踏遍了乱石密布的喀斯特石山,他常常像农民那样穿一条短裤,屁股上挂一把柴刀。有的地方没有路,只能从石头缝深一腳浅一脚地挪过去。为了搞科研,南仁东经常是这样度过:整日奔波在陡峭的山岩上,饿了就对付口面包,渴了就喝雨水,困了干脆就睡在建筑工地的铁床上,冬天实在冷得受不了了就捡几根柴烧火取暖。南仁东变成了一副民工打扮,给人的感觉就是根本不像“天眼”总设计师。

他对名利淡漠,却对现场的工人和贫困地区的孩子十分上心。他曾给来自云南的工人买运动服,还常带些瓜果与工人们分享。每次晚饭后,他都会到工人的工棚坐坐,端起工人吃饭的碗就喝水。他的记忆力极好,几乎知道每个工人的名字、工种、收入情况,“还知道一些他们家里的琐事”。南仁东看到了当地人生活的艰苦,了解当地小孩子上学的不易,于是他出资捐助十余位儿童上学。

2005年,选址工作终于结束,而这一项目也随着南仁东研究工作的不断推进而正式立项。因为“超级天眼”项目耗资巨大,一天就有近十二万的花费,所以身为项目负责人的南仁东,从来都不愿意浪费一分一秒,总是一腔热血扑在自己的研究工作上,几乎忽略了自己的个人生活。南仁东提出:“在中国境内建造直径五百米、世界最大的单口径射电望远镜。”这是个大胆的设想,因为它不仅是一个严密的科学工程,还是一个难度巨大的建设工程,涉及天文学、力学、机械工程、结构工程、电子学、测量与控制工程,甚至岩土工程等多个领域。“别人都有自己的大设备,我们没有,我挺想试一试。”这是南仁东面对质疑的答案。这一试,就让口径达五百米,面积相当于三十个足球场、八个“鸟巢”体育场的中国“天眼”成为他永远的牵绊。

2016年,在南仁东和无数位相关工作人员的共同努力、配合之下,由南仁东提出的“超级天眼”项目历时二十多年,终于成功建成并且很快投入使用。有了这个“超级天眼”,多少年来困扰我国相关工作正常推进的问题,都因为这一项目的落成迎刃而解。

“天眼”重达一千三百多吨,有四千四百五十块反射面单元,七千多根钢缆,球面反射面积二十五万平方米,反射球面近乎完美,精准度达到毫米级,最远能探测到一百三十七亿光年之外。“你在月球上打电话,这里能听得清清楚楚。”“世界上没有任何一台望远镜可以与它相提并论,它的存在就是为了改变我们对宇宙的认知。”澳大利亚天文专家左乌米斯赞扬道。

FAST是具有中国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。以南仁东为首的科学家和工程技术人员提出了三项自主创新:利用贵州天然的喀斯特洼坑作为台址;洼坑内铺设数千块单元组成五百米口径球冠状主动反射面;采用轻型索拖动机构和并联机器人,实现望远镜接收机的高精度定位。在工程建设过程中,克服诸多施工建设困难、突破一系列技术难题,按工期高质量完成了建设任务,并产生了多项技术创新成果,推动技术进步与产业升级。

二十多年时间里,南仁东从壮年走到暮年,把一个朴素的想法变成了国之重器,成就了中国在世界上独一无二的项目。此外,南仁东还自编教材《射电天文》,为中国培养了陈学雷、张晓宇、李辉、袁维盛、张海燕、甘恒谦等一批天文工作人才。同时,南仁东还热心科普事业,完成CCTV的五小时美国宇航局NASA火星着陆直播;通过百家讲坛《寻找地外生命》,用科学思想影响公众与媒体对太空生命和地外文明的认识。南仁东说过:“人类之所以脱颖而出,就是因为有一种对未知的探索精神。”

2018年10月15日,中科院国家天文台宣布,经国际天文学联合会小天体命名委员会批准,国家天文台于1998年9月25日发现的国际永久编号为“79694”的小行星被正式命名为“南仁东星”。同日,由中国美术馆馆长吴为山创作捐赠的“时代楷模”南仁东塑像在“中国天眼”现场落成。南仁东是勇担民族复兴大任的“天眼”巨匠,他为科学事业奋斗到生命的最后一刻,用无私奉献的精神谱写了精彩的科学人生,鲜明体现了胸怀祖国、服务人民的爱国情怀,敢为人先、坚毅执着的科学精神,淡泊名利、忘我奉献的高尚情操,真诚质朴、精益求精的杰出品格。他不愧为广大科技工作者的优秀代表,不愧为全社会学习的榜样。

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