貴州群山深處，被譽(yù)為“中國(guó)天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(簡(jiǎn)稱“FAST”)，不舍晝夜地凝望著宇宙，探尋百億光年之外的射電信號(hào)。

世界最大單口徑，世界最高靈敏度，從1994年提出構(gòu)想，到2020年通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收……20多年艱苦建設(shè)，當(dāng)初那個(gè)樸素的想法變成了觀天巨目，也錘煉了一個(gè)甘于寂寞、潛心探索、科技報(bào)國(guó)的團(tuán)隊(duì)。這是一支青年人占多數(shù)的隊(duì)伍，很多人在FAST建設(shè)時(shí)期就擔(dān)任重要角色，他們伴隨著FAST一路成長(zhǎng)，在群山深處聆聽(tīng)宇宙“心跳”。

“十幾年圍著一口‘鍋’轉(zhuǎn)”

“十幾年圍著一口‘鍋’轉(zhuǎn)。”談起山里的這口“大鍋”，今年43歲的FAST運(yùn)行和發(fā)展中心常務(wù)副主任、總工程師姜鵬忍不住打趣。

面對(duì)這樣一個(gè)接收面積相當(dāng)于30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大小的科學(xué)裝置，姜鵬坦陳，2009年博士畢業(yè)的他剛剛加入FAST團(tuán)隊(duì)時(shí)，一度懷疑這是一個(gè)“忽悠人”的項(xiàng)目。在工程出身的姜鵬眼里，這個(gè)世界級(jí)的超級(jí)工程超出了自己的認(rèn)知范圍，是一個(gè)天馬行空的概念。

隨著FAST開(kāi)工建設(shè)，困難很快接踵而至。其中一個(gè)差點(diǎn)讓FAST毀于一旦的問(wèn)題就是——索疲勞。不同于世界上已有的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，F(xiàn)AST的“視網(wǎng)膜”是一張由6670根鋼索編制的索網(wǎng)，它需要在球面和拋面間進(jìn)行變形，從而對(duì)天文信號(hào)進(jìn)行收集和觀測(cè)。這就要求每根鋼索的加工精度要達(dá)到1毫米，還要求有一定伸縮性，能承受500兆帕應(yīng)力和200萬(wàn)次循環(huán)加載。

當(dāng)FAST團(tuán)隊(duì)從市面上知名廠家買來(lái)數(shù)十根鋼索，進(jìn)行疲勞實(shí)驗(yàn)，他們傻眼了：這是從未被實(shí)現(xiàn)過(guò)的疲勞性能。彼時(shí)，負(fù)責(zé)FAST工程的姜鵬陷入了焦慮不安，“因?yàn)?，F(xiàn)AST遇到的不是設(shè)計(jì)問(wèn)題，而是材料和工藝出了問(wèn)題，很難解決”。

“那時(shí)的我們不知道能否解決這些問(wèn)題，不知道能否建成，不知道建成后能否調(diào)試成功，更不知道以后會(huì)有一口‘大鍋’取名‘中國(guó)天眼’。”姜鵬笑著說(shuō)。

開(kāi)弓沒(méi)有回頭箭。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在以南仁東為首的科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)下，姜鵬等人進(jìn)行了大規(guī)模的疲勞實(shí)驗(yàn)，失敗近百次，最終研制出適合FAST的超高耐疲勞鋼索，實(shí)現(xiàn)了超大跨度、超高精度、主動(dòng)變位式的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

“春天來(lái)了，科學(xué)的花兒開(kāi)了”

FAST的建成只是個(gè)開(kāi)始，還有更多的挑戰(zhàn)在等著他們。

眾多的“首創(chuàng)”成就了FAST的獨(dú)一無(wú)二，也注定了FAST遇到的問(wèn)題寡二少雙。沒(méi)有先例可供參考，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，F(xiàn)AST團(tuán)隊(duì)成員只能逢山開(kāi)路，遇水搭橋。

針對(duì)工程臺(tái)址雷擊損害嚴(yán)重等問(wèn)題，孫京海等人完成整個(gè)望遠(yuǎn)鏡的防雷設(shè)計(jì)和實(shí)施，以及整個(gè)望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng)的軟件研發(fā)和調(diào)試;支撐饋源艙的索力范圍怎么計(jì)算?李輝建立起了艙—索懸掛系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真模型，完成了FAST饋源支撐全過(guò)程仿真中的第一步也是最關(guān)鍵一步……

2017年8月27日，“中國(guó)天眼”第一次實(shí)現(xiàn)了對(duì)特定目標(biāo)的追蹤觀測(cè)，穩(wěn)定地獲取了目標(biāo)源射電信號(hào)。那一刻，大伙心里的大石頭終于落了地。截至目前，基于“中國(guó)天眼”數(shù)據(jù)發(fā)表的高水平論文已有70余篇;所發(fā)現(xiàn)的脈沖星數(shù)量已超過(guò)340顆，是同一時(shí)期國(guó)際上所有其他射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)數(shù)量總和的3倍以上。

“春天來(lái)了，科學(xué)的花兒開(kāi)了……”姜鵬臉上洋溢著自信。

繁花似錦的背后

鮮有人知，繁花似錦的背后，這支“中國(guó)天眼”的青年建設(shè)團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷了什么。

FAST建設(shè)初期，使用的水是地表水，住的是活動(dòng)板房。潮濕、陰冷的工棚沒(méi)有空調(diào)或暖氣，很多人只要住上十來(lái)天，身上就會(huì)起滿紅疙瘩，被子潮濕得都能擰出水來(lái)。不僅如此，工棚不隔音，夜深了有人打呼嚕講話，隔著板壁都能聽(tīng)得一清二楚。

不只是條件艱苦，有時(shí)生命還面臨危險(xiǎn)。FAST運(yùn)行和發(fā)展中心測(cè)控部測(cè)量組組長(zhǎng)于東俊，迄今已在FAST團(tuán)隊(duì)工作了12個(gè)年頭。2009年10月，剛剛參加工作3個(gè)月的他被派去FAST現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行首級(jí)控制網(wǎng)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)。到現(xiàn)場(chǎng)后的第3天，在背著設(shè)備爬山時(shí)，他左手抓空，身體瞬間失去了重心。幸虧右手順勢(shì)抓住了一個(gè)樹(shù)枝，然后借力蹦到了下面的一條小路上。“那條小路也就有10厘米寬，剛能放下一只腳，如果沒(méi)有那個(gè)樹(shù)枝我就可能掉下去了。”回想起當(dāng)年的“意外”，于東俊仍不免后怕。

然而再多的艱難險(xiǎn)阻，也阻擋不住FAST團(tuán)隊(duì)征服星辰大海的夢(mèng)想。條件差、掙錢少、出差多，顧不上家，不止一個(gè)人問(wèn)過(guò)潘高峰，為啥還要留在FAST團(tuán)隊(duì)?起初潘高峰不知道怎么回答，直到后來(lái)他從姜鵬的報(bào)告里聽(tīng)到了一個(gè)詞——情懷，覺(jué)得特別準(zhǔn)確。“正是因?yàn)檫@兩個(gè)字，才有那么多的科技工作者心甘情愿地在這里堅(jiān)守下去。”潘高峰說(shuō)。

今年3月31日起，F(xiàn)AST對(duì)全球開(kāi)放。宇宙浩瀚，“中國(guó)天眼”的征程才剛剛開(kāi)始。“我們要做一臺(tái)好用的望遠(yuǎn)鏡，希望后來(lái)者們用好這個(gè)設(shè)備。”這是姜鵬也是FAST團(tuán)隊(duì)對(duì)未來(lái)的美好期許。

關(guān)鍵詞： 宇宙“心跳”