中國(guó)”天眼”還要調(diào)試兩三年 預(yù)計(jì)發(fā)現(xiàn)上千個(gè)脈沖星
(原標(biāo)題:專訪最?!疤煅邸笨偣に噹熗鯁⒚鳎簬状说男难?他的十七年)
王啟明
開(kāi)篇語(yǔ)
中國(guó)科技日新月異,在不少領(lǐng)域已經(jīng)領(lǐng)先世界。廣州日?qǐng)?bào)聚焦“前沿科技人”,講述科技成果背后的人物故事。
今天,我們專訪了貴州500米口徑射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)總工藝師王啟明和副總工程師李菂。
本版文字/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者唐迎春
本版圖片/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者廖雪明(署名除外)
王啟明領(lǐng)記者走上FAST圈梁。走上懸空的圈梁,感覺(jué)雙腳踩在“鍋沿”上。
世界上最聰明的設(shè)計(jì)
“白天太陽(yáng)電磁波輻射強(qiáng)烈,晚上是最好的觀測(cè)時(shí)間。通過(guò)反射聚焦,把約七萬(wàn)五千平方米面板上收到的信號(hào)聚焦到一個(gè)點(diǎn)上。”王啟明說(shuō),“你看,那是6根超過(guò)600米的鋼索,通過(guò)在6個(gè)塔上的滑輪拉起中間那個(gè)饋源艙。”
“傳統(tǒng)射電望遠(yuǎn)鏡,通過(guò)反射面接收宇宙平行光,超過(guò)100米口徑的,全世界只有兩個(gè),一個(gè)是德國(guó)的,一個(gè)是美國(guó)的,口徑再大的話,當(dāng)反射面俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生變形,效率上不去。美國(guó)1961年建了一個(gè)300米口徑的射電望遠(yuǎn)鏡,球面固定,不能移動(dòng)觀察方向,電磁波照在球面上,聚焦到一條線,把這條線上的信號(hào)聚集起來(lái),再用計(jì)算機(jī)處理,難度大成本高。饋源艙懸掛系統(tǒng)就有2000多噸?!蓖鯁⒚髡f(shuō),“如果用這種方式做500米口徑的望遠(yuǎn)鏡,重量受不了。我們?cè)O(shè)計(jì)成一個(gè)球面,相當(dāng)于把一個(gè)300米的‘碗’放在一個(gè)500米口徑的‘鍋’里,拋物面總是球里面移動(dòng)?!?/span>
FAST這會(huì)兒正在“休息”。銀色的三角反射面板下,是密密匝匝的索網(wǎng)。
王啟明說(shuō),當(dāng)“天眼”睜眼看天時(shí),牽引索網(wǎng),前拉后移,調(diào)整三角反射面板,把這個(gè)方向的三角面板調(diào)成一個(gè)拋物面,不斷地改變觀察方向,改變拋物面。觀察的拋物面不同,焦點(diǎn)也在空中不停地移動(dòng)。
“中間那個(gè)饋源艙系統(tǒng)就是捕捉焦點(diǎn)的?!蓖鯁⒚魇疽庥浾呖粗虚g那個(gè)巨大的銀色“螺帽”——饋源艙。這顆大“螺帽”在回港狀態(tài),體重30噸。
這是世界上最聰明的設(shè)計(jì):世界上口徑最大的射電望遠(yuǎn)鏡,天文觀測(cè)時(shí)反射面不“搖頭”,而是由球面漸變成拋物面;空中的兩套并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)分毫不差地帶動(dòng)接收機(jī)追蹤焦點(diǎn),收集遙遠(yuǎn)宇宙的信息。
沒(méi)日沒(méi)夜的清華博士后
2000年5月,王啟明在清華大學(xué)做博士后。
清華大學(xué)與國(guó)家天文臺(tái)簽下合同:研究FAST艙內(nèi)并列機(jī)器人機(jī)構(gòu)。王啟明和另外一個(gè)老師接了這個(gè)課題,他打算把這個(gè)研究作為博士后課題。這么大尺度和特殊要求的空中機(jī)器人,很有挑戰(zhàn),39歲的他覺(jué)得時(shí)不我待。
在清華大學(xué),他與課題組的同事們用半年時(shí)間做出了一個(gè)1:15的模型;2001年3月,帶著這個(gè)模型參加了“863十五周年展”。
此后,他們不停地做試驗(yàn),模擬各種繞動(dòng),整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告,寫(xiě)論文。經(jīng)常到晚上11點(diǎn),大樓熄燈時(shí)他們才離開(kāi)。
下了樓,王啟明還和同事到操場(chǎng)跑上幾圈,零點(diǎn)回到博士后公寓倒頭就睡,在清華的日子里,他幾乎夜夜如此。第二天早上,他又早早地起床去樓里,中午不休息,一直忙到晚上大樓熄燈。
博士后期間,國(guó)家天文臺(tái)的并聯(lián)機(jī)器人課題完成了驗(yàn)收。
2002年9月,王啟明被調(diào)到國(guó)家天文臺(tái),并從此和FAST結(jié)緣,直到現(xiàn)在。
天坑、天眼渾然天成
順著周長(zhǎng)1600米的圈梁通道往前走,細(xì)看鑲成大鍋的銀色反射面板,其實(shí)是有色差的,鋁合金面板的表面出廠前要特殊處理,生產(chǎn)批次不同,有的看起來(lái)黃一點(diǎn),有的更白一些。
4450塊三角形面板,邊長(zhǎng)約11米,厚度僅1毫米,可謂薄如蟬翼。面板之下,網(wǎng)格狀的索網(wǎng)清晰可見(jiàn),如矩陣亦如蜂窩。
“索網(wǎng)結(jié)構(gòu)直徑500米,整個(gè)索網(wǎng)共用了6670根主索、2225個(gè)主索節(jié)點(diǎn)和相同數(shù)量的下拉索?!闭f(shuō)到精確的數(shù)字,王啟明如數(shù)家珍,“長(zhǎng)度11米的主索索段精度控制到1毫米以內(nèi),主索節(jié)點(diǎn)的位置精度達(dá)到5毫米,索構(gòu)件拉伸疲勞應(yīng)力幅值不能低于500MPa,索網(wǎng)的總重量1300多噸?!?/span>
王啟明示意記者看面板下面的主索節(jié)點(diǎn),“看到?jīng)],圈梁旁邊的,嵌在水泥墩里的黃色液壓拉桿,每個(gè)節(jié)點(diǎn)下面,都有一根這樣的液壓調(diào)整桿,能前移后拉,調(diào)整每個(gè)點(diǎn),調(diào)成各種拋物面。”
王啟明說(shuō),F(xiàn)AST的設(shè)計(jì)壽命是30年,拉索不停地拉來(lái)拉去,要具備高彈性、抗拉伸的特征,要求30年不變形、不老化、不斷裂,抗疲勞拉伸次數(shù)達(dá)到兩百萬(wàn)次。
如今,面板上密布孔洞?!懊姘灞?,上面打孔,可以更透光,也減少了重量,面板現(xiàn)在的重量是1000多噸,如果不打孔,重量有2000多噸。打孔還可以透風(fēng)、透水。正在維修的六塊面板那里,你往下看,下面就是天坑的一角,可以看到樹(shù)、草、山洞、巖石?!蓖鯁⒚髡f(shuō),“大鍋”選址原本就是一個(gè)天坑,坑底有溶洞,有鐘乳石,地下有暗河。臺(tái)址開(kāi)挖時(shí),在洼地底部挖了一個(gè)3乘3米的隧道通向另外一個(gè)洼地,以便排水;圈梁立柱開(kāi)挖時(shí),往一個(gè)柱子的基礎(chǔ)里面灌水泥,怎么也灌不滿,后來(lái)下到柱子底部,發(fā)現(xiàn)側(cè)面有一個(gè)溶洞,有幾間房那么大。
王啟明記得,2016年7月3日,F(xiàn)AST裝完最后一塊反射面板。
如今,透光、透風(fēng)、透水的面板鑲成了一只完美的“大鍋”,“大鍋”下面,依舊草生草長(zhǎng),花開(kāi)花落;“大鍋”四周的雨水,滲進(jìn)坑底巖縫,匯入縱橫交錯(cuò)的暗河。天坑,天眼,渾然天成。
30米口徑望遠(yuǎn)鏡模型
2004年,王啟明所在的課題組想做一套30米口徑索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的射電望遠(yuǎn)鏡整體模型。
在國(guó)家天文臺(tái)密云觀測(cè)站,他們找了一塊空地,經(jīng)過(guò)一年的籌備后模型正式開(kāi)建。他們挖了一個(gè)7.5米深的坑,搭起了一個(gè)5.5米高的圈梁,剛開(kāi)始做了4個(gè)塔,后來(lái)改成6個(gè)塔,有472根主索,145個(gè)下拉索,和252個(gè)三角形面板構(gòu)成一個(gè)模型“大鍋”。
2005年的照片,王啟明曬得很黑,因?yàn)橐?jīng)常抬重物,他感到自己很壯實(shí)。
有時(shí)候,他要通宵做實(shí)驗(yàn)。
那些年,從國(guó)家天文臺(tái)到北京密云站,還沒(méi)有高鐵,坐通勤火車或汽車,至少要花三四個(gè)小時(shí)。
密云觀測(cè)站周邊的村子,地里的玉米黃了紅了,白樺樹(shù)變得光禿禿,冬盡春又來(lái)。
2007年FAST立項(xiàng)后,他們還在反復(fù)調(diào)試模型。
他們研制了多個(gè)類型反射面單元,五百多公斤的反射面板,肩扛手抬,或者用手拉葫蘆往上吊裝。
其他能扛得動(dòng)的材料,都是自己扛。加上研究生,團(tuán)隊(duì)少至八九人,多則十二三人。拉索松弛實(shí)驗(yàn)做了無(wú)數(shù)次。促動(dòng)器的試驗(yàn)樣機(jī)做了幾十臺(tái),液壓的驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)、鋁的、鋼的……
各種試驗(yàn)樣機(jī),各種驗(yàn)證,直到2012年,模型實(shí)驗(yàn)確認(rèn)FAST各項(xiàng)設(shè)計(jì)的可行性,王啟明和他的伙伴們才將他們的足跡逐漸從密云站轉(zhuǎn)移到貴州FAST現(xiàn)場(chǎng)。
精確無(wú)誤的動(dòng)態(tài)測(cè)量
如何保證將反射面板調(diào)成了需要的拋物面?如何保證吊艙移到拋物面的焦點(diǎn)上?
王啟明說(shuō):“這就需要公里尺度的高精度動(dòng)態(tài)測(cè)量,天眼鍋面上2225個(gè)反射棱鏡,通過(guò)多個(gè)激光全站儀來(lái)測(cè)量反射面板的實(shí)時(shí)位姿。”
他在記者的采訪本上邊畫(huà)圖邊解釋:三角面板的每一個(gè)角都有一個(gè)靶標(biāo),激光打在靶標(biāo)上,確定靶標(biāo)的坐標(biāo);確定天空觀察方向后,以這個(gè)方向?yàn)檩S,根據(jù)以軸為中心的拋物面,算出三角反射面每一個(gè)靶點(diǎn)的坐標(biāo);把原測(cè)得的坐標(biāo)變?yōu)橐蓲佄锩娴淖鴺?biāo),計(jì)算面板前后移動(dòng)的距離,發(fā)送信息到面板下的液壓拉桿,拉桿根據(jù)指令移動(dòng),再測(cè),再調(diào)整;激光測(cè)距儀的激光打到吊艙的靶標(biāo)上,電腦計(jì)算拋物面焦點(diǎn)位置,根據(jù)焦點(diǎn)的空間位置,吊艙位移,一直調(diào)到誤差小于5毫米。
地球在轉(zhuǎn),跟著地球轉(zhuǎn)動(dòng),保證吊艙一直盯住天球上要觀察拋物面的焦點(diǎn)。
換一個(gè)觀察面,每間隔10分鐘到幾小時(shí)不等。
“上千臺(tái)電機(jī),快速、動(dòng)態(tài)、精準(zhǔn)測(cè)量和控制。”?王啟明說(shuō),這就是FAST。
200萬(wàn)次不斷的拉索
2010年8月,王啟明遇到了極大的困難。
當(dāng)時(shí)定制了四種共12根拉索進(jìn)行抗疲勞試驗(yàn),試驗(yàn)做到幾萬(wàn)次時(shí),索就全部斷掉了,而FAST的要求是,拉索要能當(dāng)彈簧用,拉伸200萬(wàn)次不斷裂。實(shí)驗(yàn)結(jié)果太糟糕了,王啟明心急如焚。他找了國(guó)內(nèi)很多家做拉索的企業(yè),但無(wú)一敢接。
年底,王啟明去廣西南寧開(kāi)會(huì),同行向他推薦柳州的一家公司——?dú)W維姆機(jī)械有限公司(OVM)。
柳州OVM公司的技術(shù)人員打來(lái)電話說(shuō):他們公司很重視這個(gè)項(xiàng)目,幾個(gè)月來(lái),做了很多實(shí)驗(yàn)。
王啟明高興壞了。OVM作為一家國(guó)有企業(yè),可以先期進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)費(fèi)的投入。2012年初,OVM做出了滿足FAST望遠(yuǎn)鏡需求的拉索。王啟明懸著的心,終于可以放下了。
“我一生最有精力的年華都在這里”
“凌空施工結(jié)圈梁……五百米圓,遙感萬(wàn)里光?!蓖鯁⒚鹘M織的一次詩(shī)會(huì)上,他的同事朗誦道。
腳下圈梁的特殊設(shè)計(jì),能保證它在任何溫差下,都不會(huì)因熱脹冷縮而變形。
凝望著這口“大鍋”,王啟明感慨萬(wàn)千。從2000年接觸FAST到現(xiàn)在,是17年。從2011年3月25日FAST開(kāi)工到2016年9月25日落成是2011天。
這里的每一寸地方,他曾無(wú)數(shù)次走過(guò)。從辦公樓到“鍋”底往返是7公里,走一次圈梁1.6公里。通常,他上午走“鍋”底,下午走圈梁,或者,上午從反射面板的這頭走到那頭,下午繼續(xù)走到鍋底巡查。
他記得多年前的一次同學(xué)聚會(huì),老同學(xué)問(wèn):“貴州那口‘鍋’,到底建得怎么樣了?”
他笑笑說(shuō):“這口‘鍋’好大、好深?!?/span>
去年9月,F(xiàn)AST竣工后,同學(xué)們來(lái)看這口又大又深的“鍋”。在這之前,好多個(gè)春節(jié),他都是最后一個(gè)離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)。
曾經(jīng),這里經(jīng)常有數(shù)百人在作業(yè),大鍋“架”在洼地上,施工現(xiàn)場(chǎng)非常局促,施工人員、車輛及施工占用的場(chǎng)地經(jīng)常會(huì)遇到干涉,作為總工藝師,他要做無(wú)數(shù)協(xié)調(diào),種種焦慮,如今,已化作平靜。
從39歲走到55歲,他一生最好的年華都在這里,這個(gè)世界矚目的工程上。
在很多場(chǎng)合,他感謝FAST給了他機(jī)會(huì)。
“這些年,一步一步,不知不覺(jué)也就這么走過(guò)來(lái)了?!蓖鯁⒚髡f(shuō),“FAST凝聚了幾代天文人的心血?!?/span>
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對(duì)話FAST副總工程師李菂
最牛“天眼”四大目標(biāo) 同時(shí)巡天將開(kāi)世界先河
李菂。(受訪者提供)
除了擔(dān)任FAST副總工程師,李菂還是國(guó)家天文臺(tái)射電天文研究部首席科學(xué)家、“千人計(jì)劃”專家。1米75的個(gè)頭,瘦削的臉,眼神特別專注,在鏡頭前,表情稍顯嚴(yán)肅。但在每周的學(xué)術(shù)咖啡組會(huì)上,他常咧嘴笑。
18歲,他走進(jìn)北大校園。30歲前,在康奈爾大學(xué)一直讀到天體物理及射電天文專業(yè)博士畢業(yè)?;貒?guó)前,他在美國(guó)哈佛-史密松天體物理中心做天文學(xué)者、在美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、加州理工學(xué)院做研究員,在天體物理領(lǐng)域已有多個(gè)重要的發(fā)現(xiàn):命名了中性氫窄線自吸收,成為目前測(cè)量分子云中氫原子豐度的唯一可靠辦法,也是測(cè)量星云演化時(shí)標(biāo)的主要工具。他還首次發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外空間中的分子氧氣,離地球400光年。
長(zhǎng)年做遠(yuǎn)程觀測(cè),在工地,或者開(kāi)國(guó)際、國(guó)內(nèi)電話會(huì),他習(xí)慣了隨時(shí)隨地工作。
每天工作多長(zhǎng)時(shí)間?
“挺長(zhǎng),具體說(shuō)不上,這個(gè)職業(yè)的人都差不多?!彼f(shuō)。
他一般都穿休閑裝,在工地,甚至穿拖鞋、背心。他習(xí)慣理平頭,頭發(fā)從2012年回國(guó)就白了,以他的年齡,頭發(fā)白得有點(diǎn)早。
李菂在FAST現(xiàn)場(chǎng)的辦公室剛剛啟用。一張沙發(fā),兩張桌子,同事們養(yǎng)的一只黃白相間的貓,有時(shí)候會(huì)竄上書(shū)桌。墻上是到世界各地進(jìn)行觀測(cè)的照片。他喜歡FAST的夜景照:天眼四周,群山如黛;天眼之上,星漢璨爛。
究竟有沒(méi)有地外文明?
“太陽(yáng)系外的行星非常多,類地行星也非常多,存在地外生命的條件,這個(gè)是可以肯定的。人類是不是唯一的?這個(gè)缺乏證據(jù)?!彼f(shuō)。
他重要的書(shū)都放在辦公室,家里小,兩個(gè)孩子各占一間房,他沒(méi)有屬于自己的書(shū)房。
閑暇時(shí),他看王小波、馬爾克斯的書(shū),最近尤其喜歡余秀華的文字,“天縱之才”,他說(shuō)。
對(duì)話:FAST還要調(diào)試兩三年?預(yù)計(jì)發(fā)現(xiàn)上千個(gè)脈沖星
廣州日?qǐng)?bào):去年9月25日竣工以來(lái),F(xiàn)AST的運(yùn)行情況怎樣?
李菂:世界大型望遠(yuǎn)鏡,沒(méi)有一個(gè)竣工就投入使用,最快也要兩年才能投入正式運(yùn)行。例如,澳大利亞的平方公里陣列探路者望遠(yuǎn)鏡(ASKAP),2012年6月,所有天線就位,舉行了竣工儀式;10月宣布正式開(kāi)始運(yùn)行。一年之后的2013年10月,才獲得第一條譜線;2016年10月,有三分之一的天線調(diào)試完畢、可以協(xié)同工作,并開(kāi)始了其早期科學(xué)計(jì)劃。所以依照國(guó)際慣例和大型地面設(shè)備的規(guī)律,F(xiàn)AST至少再需要兩到三年的緊張調(diào)試才可以出成果。
FAST的調(diào)試有大量等挑戰(zhàn),比如,現(xiàn)場(chǎng)供電有特殊性,電的干凈程度要求特別高,高壓濾波器正在升級(jí)改造。
FAST建在天坑上面,水進(jìn)到巖縫里,產(chǎn)生壓力,會(huì)造成巖石破碎,形成滾石。施工前的勘探中,有詳細(xì)的危巖保護(hù)方案。?
預(yù)計(jì)發(fā)現(xiàn)上千個(gè)脈沖星
廣州日?qǐng)?bào):FAST是不是邊調(diào)試邊收集數(shù)據(jù)?FAST對(duì)脈沖星和中性氫的觀測(cè)目標(biāo)是什么?
李菂:是的。采集數(shù)據(jù)本身就是調(diào)試的一部分。我們觀測(cè)天空中的亮源,例如射電星系和脈沖星,標(biāo)定系統(tǒng)溫度、面型精度等望遠(yuǎn)鏡性能。調(diào)試后期,我們期待開(kāi)始產(chǎn)生新發(fā)現(xiàn),包括脈沖星、吸收線等,當(dāng)然需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)尿?yàn)證和后續(xù)觀察才能宣布。預(yù)計(jì)FAST未來(lái)會(huì)發(fā)現(xiàn)上千個(gè)脈沖星,實(shí)現(xiàn)中國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的突破,并達(dá)到世界領(lǐng)先水平。利用脈沖星探測(cè)引力波等天體物理前沿領(lǐng)域,也是FAST的目標(biāo)。
中性氫,也就是原子氫,是我們使用FAST望遠(yuǎn)鏡探索銀河系環(huán)境的重要目標(biāo)。通過(guò)發(fā)現(xiàn)原子氫,可以發(fā)現(xiàn)新的星系、探索宇宙的演化歷史和生命的起源。FAST也將搜尋新的星際分子,研究星際介質(zhì)演化和恒星形成。
廣州日?qǐng)?bào):FAST的觀測(cè)范圍有多大?
李菂:可以看到一半的銀河系,往南最多可以看到天赤道以南十幾度的天區(qū),比之前的世界最大射電望遠(yuǎn)鏡阿雷西伯(Arecibo)大兩倍以上。
廣州日?qǐng)?bào):FAST運(yùn)行后,將怎么巡天?
李菂:FAST的特點(diǎn)和獨(dú)特優(yōu)勢(shì)推動(dòng)我們創(chuàng)建很有挑戰(zhàn)性的巡天模式,即多科學(xué)目標(biāo)同時(shí)掃描巡天:脈沖星搜索、氣體星系搜索、銀河系中性氫成像、快速射電源的搜索。世界上其他射電望遠(yuǎn)鏡,還沒(méi)有這四大目標(biāo)同時(shí)進(jìn)行,是世界上沒(méi)有前例的開(kāi)創(chuàng)。我們已經(jīng)有了方案,做了實(shí)驗(yàn),希望在FAST驗(yàn)收前,構(gòu)建出比較有效的掃描巡天模式,提供給全國(guó)天文學(xué)者,產(chǎn)生系統(tǒng)性的發(fā)現(xiàn)和重大突破。
廣州日?qǐng)?bào):巡天數(shù)據(jù)這么龐大的話,怎么存儲(chǔ)、傳輸和處理?
李菂:FAST一年運(yùn)行的數(shù)據(jù)是10-20個(gè)PB,?超過(guò)了科學(xué)院其他任何一個(gè)項(xiàng)目,也超過(guò)了貴州省銀行數(shù)據(jù)的總流量。通過(guò)多方合作,我們正在搭建數(shù)據(jù)處理平臺(tái),希望今年年底、明年年初能建成。也在探索用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能來(lái)進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理。
供全世界科學(xué)家申請(qǐng)使用
廣州日?qǐng)?bào):FAST項(xiàng)目的國(guó)際合作情況怎么樣?
李菂:FAST是中國(guó)自主創(chuàng)新的項(xiàng)目,而我們團(tuán)隊(duì)本身是國(guó)際化的,有各個(gè)層次的外國(guó)背景的天文學(xué)專家,包括教授、博士后、學(xué)生等。更有大量實(shí)質(zhì)合作和交流,例如伯克利射電實(shí)驗(yàn)室主任去年兩次在現(xiàn)場(chǎng)參與調(diào)試。及其天文學(xué)重大熱點(diǎn)之一的快速射電爆發(fā)現(xiàn)人也來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)交流,并開(kāi)展進(jìn)一步合作。這個(gè)月,脈沖星之母約瑟琳·貝爾會(huì)來(lái)訪問(wèn)。FAST正式運(yùn)行后,按照國(guó)際慣例,將設(shè)有開(kāi)放時(shí)間,供世界各國(guó)科學(xué)家申請(qǐng)使用。中國(guó)自主創(chuàng)新基礎(chǔ)上的國(guó)家開(kāi)放共享平臺(tái)會(huì)成為一個(gè)常態(tài)。
廣州日?qǐng)?bào):你是怎么跟FAST結(jié)緣的?
李菂:2008年,由中國(guó)科學(xué)院正式聘為作為項(xiàng)目科學(xué)家,參與了FAST的方案規(guī)劃。2011年,與FAST首席科學(xué)家南仁東老師、工程團(tuán)隊(duì)一起發(fā)表論文,詳細(xì)論述了FAST的整個(gè)工程概念及科學(xué)目標(biāo)。2012年,我全職回國(guó)參與FAST一線建設(shè)。從2012年到2016年,我領(lǐng)導(dǎo)的重點(diǎn)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(973)團(tuán)隊(duì)發(fā)表了270多篇國(guó)際一流(SCI)論文,取得了新毫米脈沖星,新種類星系微波激光源等重要發(fā)現(xiàn),支持培養(yǎng)了50多個(gè)博士、8個(gè)博士后。
一定要避免電磁波干擾
廣州日?qǐng)?bào):在FAST建設(shè)過(guò)程中,覺(jué)不覺(jué)得辛苦?
李菂:我是2015年擔(dān)任副總工之后,才逐漸更多下工地,倒不會(huì)覺(jué)得辛苦。建設(shè)期間的臨時(shí)板沒(méi)有室內(nèi)洗手間,沒(méi)有熱水。2016年凍災(zāi)時(shí),從單獨(dú)的澡房出來(lái),頭發(fā)上結(jié)一層冰碴。FAST工程團(tuán)隊(duì)常駐現(xiàn)場(chǎng)的很多人都比我辛苦多了。
廣州日?qǐng)?bào):避免周邊電磁波干擾,是不是世界上所有的射電望鏡的難題?
李菂:沒(méi)錯(cuò)。電磁波干擾甚至?xí)[笑話。十幾年前,澳大利亞射電望遠(yuǎn)鏡獲取了疑似重大天文發(fā)現(xiàn)的信號(hào),經(jīng)過(guò)了數(shù)年反復(fù)核查,結(jié)果來(lái)自微波爐。一個(gè)手機(jī)放在月亮上,會(huì)成為天上最亮的射電信號(hào)。手機(jī)、相機(jī)、空調(diào)、LED、施工車輛燈,都是干擾源,成為制約FAST科學(xué)能力的主要因素。FAST相比此前世界最大的阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的主要優(yōu)勢(shì)之一就是更好的射電環(huán)境和保護(hù)。
這方面,我們非常感謝黔南州及平塘縣政府的大力支持和配合。2016年9月由黔南布依族苗族自治州人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)通過(guò)頒布了FAST電磁波寧?kù)o區(qū)環(huán)境保護(hù)條例,明確了距FAST 5公里之內(nèi)的核心區(qū)禁止建設(shè)與環(huán)境保護(hù)和射電望遠(yuǎn)鏡無(wú)關(guān)的項(xiàng)目,并關(guān)閉已建成的項(xiàng)目。由地方政府主導(dǎo)的移民項(xiàng)目也進(jìn)展順利。這些都是FAST能通過(guò)驗(yàn)收,領(lǐng)先世界的必要條件。