○柏 青
在貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣大窩凼的喀斯特洼坑中,坐落著目前地球上口徑最大、最先進(jìn)、最靈活并擁有自主產(chǎn)權(quán)的射電望遠(yuǎn)鏡——“中國(guó)天眼”,簡(jiǎn)稱“FAST”。它由4450 個(gè)反射單元組成半球狀反射面,單口徑達(dá)500 米,綜合性能比世界上第二大的美國(guó)阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡提高約10 倍。從理論上說(shuō),“中國(guó)天眼”能接收到137 億光年以外的電磁信號(hào),這個(gè)距離已經(jīng)接近目前人類可探索的宇宙邊緣。這個(gè)世界級(jí)的大項(xiàng)目從提出、設(shè)計(jì)到建成歷時(shí)20 多年,有一位科學(xué)家為此奉獻(xiàn)了自己的一生,并因此被稱為“中國(guó)天眼之父”,他叫南仁東。
1945 年,南仁東出生在吉林省遼源市龍山區(qū)。小時(shí)候他的家境一般,父親由于工作長(zhǎng)期在野外奔波,所以他和家人就經(jīng)常寄居在外婆家里。18 歲那年,他參加了高考,分?jǐn)?shù)比錄取線高了50 多分,如愿以償考入了清華大學(xué),并且成為當(dāng)年吉林省的理科狀元。
由于成績(jī)很優(yōu)秀,南仁東被調(diào)劑到無(wú)線電系,因?yàn)閲?guó)家需要這方面的人才。但他本人因酷愛美術(shù)而想上建筑系,故一度很郁悶,一賭氣跑回家跟父親說(shuō)想要放棄。身為工程師的父親把他斥責(zé)了一番,并最終說(shuō)服他堅(jiān)持完成自己的學(xué)業(yè)。在清華讀書期間,周恩來(lái)總理曾到學(xué)校視察并會(huì)見學(xué)生代表,南仁東便是其中之一。他還因?yàn)槌煽?jī)優(yōu)秀被周總理點(diǎn)名要求發(fā)言,這讓他激動(dòng)了一輩子,也激勵(lì)了他一輩子。
1978 年,南仁東考取了中國(guó)科學(xué)院的研究生,并先后獲得理學(xué)碩士和博士學(xué)位。1993 年,國(guó)際無(wú)線電科學(xué)聯(lián)盟(URSI)第二十四屆大會(huì)在東京召開。當(dāng)時(shí)的科學(xué)家們討論,由于地球上無(wú)線電的大量使用,越來(lái)越多的電波干擾了外太空信號(hào)的接收,再這么下去,人類會(huì)被自己發(fā)出的無(wú)線電波封鎖在地球里,無(wú)法對(duì)浩瀚宇宙做更深入的探索。于是他們提出,要抓緊建造新一代功能超強(qiáng)的大射電望遠(yuǎn)鏡。
天文學(xué)是人類最古老的自然科學(xué),對(duì)人類社會(huì)進(jìn)步的影響超出了很多人的認(rèn)知。如果說(shuō)人類天文學(xué)可分為三大時(shí)代,用眼觀天的第一時(shí)代,用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡觀天的第二時(shí)代,那么用射電望遠(yuǎn)鏡觀天就是第三時(shí)代。
當(dāng)時(shí),中國(guó)最大的射電望遠(yuǎn)鏡口徑只有25 米。而美國(guó)于1974 年擴(kuò)建的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡直徑是305 米,德國(guó)于1972年建成的埃菲爾斯伯格射電望遠(yuǎn)鏡,其拋物面天線直徑達(dá)到100 米。就連澳大利亞、荷蘭、日本、印度等國(guó),在射電天文方面的聲音也都比中國(guó)響。
“看到別的國(guó)家都有自己的大設(shè)備,但我們國(guó)家沒有,我挺想試一試。”時(shí)任中國(guó)科學(xué)院北京天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)的南仁東和幾位同仁說(shuō):“咱們也建一個(gè)吧?!本褪菑倪@樣一句話開始,48 歲的南仁東把自己與“中國(guó)天眼”牢牢地綁在了一起。1994 年7 月,500 米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)工程概念提出。
為了選出合適的FAST 臺(tái)址,南仁東把目光瞄向了西南地區(qū),因?yàn)槟抢锸强λ固氐孛玻恍┑乇硖卣鞣洗罂趶缴潆娡h(yuǎn)鏡的安放要求。于是,從1994 年開始,從北京到貴州的火車上,就經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小個(gè)頭、戴著眼鏡、留著八字胡的乘客。這一奔波就是12 年,南仁東和他的團(tuán)隊(duì),先后在貴州的大山里篩選出了391 個(gè)比較合適的洼地。此后又經(jīng)過一個(gè)個(gè)剔除,最終確定了平塘縣克度鎮(zhèn)大窩凼這個(gè)獨(dú)一無(wú)二的洼地。
2007 年,F(xiàn)AST 正式立項(xiàng),南仁東的眉頭似乎皺得更緊了。在FAST 饋源艙系統(tǒng)負(fù)責(zé)人姚蕊和南仁東的學(xué)生孫京海的印象中,他總是窩在椅子上,盯著電腦屏幕,抽著煙,長(zhǎng)時(shí)間保持沉思的姿勢(shì)?!八偸钦f(shuō),F(xiàn)AST 壽命有30 年,相當(dāng)于使用1 天國(guó)家要投入11 萬(wàn),如因?yàn)楣ぷ魇д`,停用一天,損失11 萬(wàn)。這個(gè)擔(dān)子一直壓在心上?!盕AST顧問斯可克談道,“他為這個(gè)項(xiàng)目起名叫FAST,就是希望這個(gè)項(xiàng)目一定要快一點(diǎn)!再快一點(diǎn)!讓中國(guó)快一點(diǎn)探索宇宙!”
但FAST 是一個(gè)龐大的工程,涉及天文學(xué)、力學(xué)、機(jī)械工程和巖土工程等各個(gè)領(lǐng)域,每一個(gè)領(lǐng)域幾乎都是開創(chuàng)性的工作。沒有任何經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,很多關(guān)鍵技術(shù)只能一邊摸索,一邊自主創(chuàng)新。
比如,F(xiàn)AST 有一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)“索網(wǎng)”。射電望遠(yuǎn)鏡要依靠索網(wǎng)的柔性伸縮來(lái)調(diào)整反射面,對(duì)鋼索的抗疲勞標(biāo)準(zhǔn)要求是500兆帕,而當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外的鋼索都達(dá)不到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),普通標(biāo)準(zhǔn)只有250 兆帕。于是,南仁東帶領(lǐng)大家從基礎(chǔ)材料開始試驗(yàn)。面對(duì)一次又一次的失敗,他就一句話:“我們沒有退路,必須再做!”兩年間,試驗(yàn)重復(fù)了無(wú)數(shù)次,終于把這個(gè)問題給解決了。
作為FAST 項(xiàng)目首席科學(xué)家和總工程師,南仁東始終親力親為,奮斗在工作的前線,為工程的順利完成作出了卓越貢獻(xiàn)。他曾經(jīng)說(shuō)過:“FAST 如果有一點(diǎn)瑕疵,我們對(duì)不起國(guó)家。一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破不是我個(gè)人的成績(jī),它是一大群人拼搏和努力的結(jié)果?!迸隆皩?duì)不起國(guó)家”,這或許是支持南仁東挺過所有爭(zhēng)議、困難的最大動(dòng)力。
2015 年,天眼的索網(wǎng)終于勝利地完成了合龍。也就是在那一年,南仁東被確診為肺癌晚期。沒有人知道,他是在北京哪家醫(yī)院做的手術(shù)。工地上的所有人眾口一詞:南老去北京開會(huì)了,每天都還在郵件指揮呢。半年后,南仁東回到了工地上,并一如既往地玩命工作,他要親眼見證這個(gè)偉大的科學(xué)工程落成。
2016 年9 月25 日,“中國(guó)天眼”幾乎是突然出現(xiàn)在中國(guó)媒體上,并立刻成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)。這一天,“中國(guó)天眼”落成啟用。2017 年10 月,“中國(guó)天眼”首次發(fā)現(xiàn)6顆脈沖星。遺憾的是,就在不久前的9 月15 日,南仁東因病情惡化離開人世,沒能看到這一成果。
2018 年10 月15 日,中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)宣布,國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)小天體命名委員會(huì)批準(zhǔn)將國(guó)際永久編號(hào)為“79694”的小行星命名為“南仁東星”。從此,這顆代表著中國(guó)人科學(xué)精神和奮斗精神的明星,將在太空繼續(xù)守望他為之燃盡一生的“中國(guó)天眼”。