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FAST工程团队:奇迹层出不穷

作者:贵州日报来源:贵州日报 浏览次数: 日期:2018年4月1日 11:31

FAST工程团队:奇迹层出不穷

 

 提 要

  东经106°50′55″至106°52′02″,北纬25°38′48″至25°39′36″,贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇金科村的大窝凼洼地。
  500米口径球面射电望远镜(FAST)静静地聆听着浩瀚的星空中那来自远方的声音,感受着那些我们未曾感知的无线电波。
  黔南大地“生长”出的这只巨大“天眼”,将承载着人们对于浩瀚宇宙的无限想象,日夜无休地望向璀璨星空。
  回忆过往,FAST工程从初步设想、选址、勘察、设计、施工、投入使用至试运行,历经20余年。
  20余年时间中,有人来,有人走,但有一群人却始终在这里,用他们的坚守创造着一个个奇迹。
  他们是500米口径球面射电望远镜FAST工程团队的科研工作者们。

 

FAST工程团队合影

 

 

奇迹起源

“咱们也建一个吧!”
  1993年在日本东京召开的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讯息。随即,我国科学家南仁东先生提出在我国建一个的大胆设想。
  但在当时,没有多少人看好这个设想。能不能找到合适的地方?施工难度能不能克服?这些都是未知数。
  尽管有不少困难,南仁东还是带领着团队干了起来,而首先摆在他们面前的困难就是建在哪?
  如果把每个可以建造望远镜的天然洼地比作一个“窝”,这些“窝”在哪里?选哪个“窝”来建?这些都是FAST工程团队面临和攻破的难题。
  可是,当时没有现成的资料,可以用的技术手段又非常有限,只有上“笨办法”:一个一个找,一个一个数,一个一个看。
  13年、300多个洼地,这是FAST工程团队跋涉在中国西南大山里交出的成绩单。
  这些洼地大多都在荒山野岭,连条小路也没有,当地农民走着都费劲。
  这样的辛勤付出只因为他们要寻找FAST最好的“家”——一块正好可以被四面山体围绕几百米的山谷,还能正好挡住外面的电磁波窝凼。
  最终,FAST工程团队把它定在了一个叫大窝凼的地方。
  因为这里属于石灰岩地区,地质条件相对来说稳定,而且人烟也比较少,可以节省边坡支护工程成本的同时,也更有利观测。
  虽然找到了一块最适合FAST建设的“窝”,但这个“窝”各方面条件都很差。
  FAST工程团队刚到这个坑时,大家都正直青年,大家一起喝天然的“浑水”,吃自带的冰冷干粮。
  如今,那些青年人不少都成为了这个团队中的骨干成员,而FAST工程团队也把一个朴素的想法变成了国之重器,铸造了奇迹之源,成就了中国在世界上的独一无二。

 

 

 

团队成员进行牵索耳板检测

 

 

奇迹诞生

反射面总面积25万平方米,仅仅反射面板就用掉2000多吨铝合金,圈梁、索网和6座支撑馈源舱的高塔用掉1万多吨钢材。
  光听到这些数字就让人震撼不已,还要把他们有机的结合、组装,最后呈现在人们眼前,更是诞生了不少属于我们自己的奇迹。
  其实,FAST工程自2011年正式启动建设以来,以FAST工程团队为首的科学家和工程技术人员立足自主创新,利用贵州独特优越的自然条件,在方案设计、部件研制、系统集成、工程实施等方面,克服众多工程难题、研发一系列关键核心技术、取得多项技术突破。
  FAST索网是世界上跨度最大、精度最高的索网结构,也是世界上第一个采用变位工作方式的索网体系。
  FAST工程团队通过研究,创新超高疲劳性能的钢索结构,使索网体系在200万次循环加载条件下的疲劳强度可达500MPa,是目前相关标准规范的2.5倍,而首创的恒温室“毫米级”索长调节装置及方法,使达到索长精度±1mm,相对于行业标准(15mm)更是质的飞跃。
  同时,依托FAST项目成功研制的FAST48芯动光缆,突破了10万次的弯曲疲劳寿命,其抗疲劳寿命是国军标中弯曲测试要求的100倍,运动工况下的大芯数光缆反复弯曲测试结果也刷新了世界记录。
  此外,为了让FAST主动反射面变位测量在野外500米尺度上达到对2225个节点实现2mm定位精度的实时动态测量,FAST工程团队还提出大尺度多目标高精度动态立体测量方案,而这个方案也弥补了精密工程测量领域在大尺度、多目标、高精度动态测量和计量在线检定的空白。
  正是通过FAST工程团队不断创新雕琢,才让这样一件大国工程在启动建设五年后就落成启用,令具有我国自主知识产权的FAST会在世界更加闪耀。

 

 

 

奇迹实现

中国“天眼”在贵州大山深处落成启用,打开了一扇地球与浩瀚宇宙对话的全新窗口。
  作为FAST核心科学目标,搜寻和发现射电脉冲星是建设FAST的意义所在。
  去年10月,国家天文台宣布,经过一年紧张调试,坐落在贵州群山之中的“中国天眼”FAST“听见”了来自数十个优质脉冲星候选体,其中6颗通过国际认证。
  FAST超乎寻常的表现一举实现了中国在脉冲星发现领域“零的突破”。而在此之前的50年里,人类已经观测到2700多颗各种类型的脉冲星。
  调试观测期就探测到来自宇宙的声音,这不得不说是一个奇迹。
  创造这个奇迹的也正是FAST工程团队。
  从事天文科学研究,就没有节假日。
  没有人约束,但这却是FAST工程团队所有成员达成的默契。
  因此,FAST投入试运行到现在,FAST工程团队昼夜不停进行试观测。
  其实,去年的试观测计划是500个小时,但最终FAST工程团队的观测时间远远超过计划时间。
  而这每一个小时背后,都是科研人员付出的汗水与心血。因为每一次扫描,团队人员不仅需要重新设计软件,数据处理上也要付出更多“体力劳动”,不过团队成员却甘于在自己的岗位上默默奉献。
  也正是拥有了如此杰出的团队,才让FAST在调试观测期间就取得了成绩。
  截至目前,FAST调试观测已实现指向、跟踪、漂移扫描等多种观测模式的顺利运行,FAST工程团队共发现51颗脉冲星候选体,其中有11颗已被其它望远镜观测认证。
  科学探索永无止境,FAST工程团队正全力以赴,力争让FAST能够早出成果、多出成果、出好成果、出大成果,去创造更多属于中国天文人的奇迹。
  团队荣誉:2014年,中央国家机关工会联合会发文,决定授予“FAST工程团队中央国家机关五一劳动奖状”;2015年,中华人民共和国人力资源和社会保障部、中国科学院授予“FAST工程团队中国科学院先进集体”荣誉称号;2017年,500米口径球面射电望远镜(FAST)工程研究集体荣获“2017年度中国科学院杰出科技成就奖”。
  专家评语:FAST工程团队示范性强,对科研人员产生极大的正面影响。

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