让中国睁开“天眼” FAST研制者用青春铸就科技重器(2)

    姜鹏有时开玩笑说，南仁东先生挖了一个大“坑”，把100多人都装进来了。也正是这100多人，把大窝凼变成了一个现代机械美感与自然环境完美契合的工程奇迹。

    第一

    FAST的设计从一开始便没有任何经验可以借鉴，所有难关都只能靠自己。

    “中国天眼”的设计不同于世界上已有的单口径射电望远镜，这首先体现在“视网膜”和“瞳孔”的设计上。“视网膜”指反射面，“瞳孔”指馈源舱，即放置接收宇宙外信号装置系统的舱体。

    作为世界首创，“中国天眼”的“视网膜”是主动反射面，可以改变形状，一会儿是球面，一会儿是抛物面；“中国天眼”的“瞳孔”也更为“灵动”，采用全新的轻型索驱动控制系统，可以改变“瞳孔”的角度和位置，有效收集、跟踪、监测更丰富的宇宙电磁波。

    40岁的潘高峰在FAST团队的一项重要工作，是负责大跨度柔性六索并联机器人的研制及建设：一个30吨重的馈源舱，要利用6座铁塔支撑6根钢丝绳悬吊，通过同步收放钢丝绳，拖动馈源舱在直径为206米、高约140米的球冠面内进行运动，实现48毫米的定位精度，姿态角小于1度。

    “匪夷所思的精度控制，这在世界上绝无仅有。”潘高峰和团队成员研制出耐10万次弯曲疲劳寿命的动光缆，这个成果达到了相关标准的100倍。

    潘高峰时常慨叹：在FAST的建设过程中，经常会遇到“山重水复疑无路”的绝境，但有时也能享受到“柳暗花明又一村”的喜悦。

    创新的过程中，没有人能给年轻人一个标准答案。

    2005年，孙京海还是南仁东的研究生，便加入FAST团队，参与馈源支撑系统的仿真和实验研究。在工程建设期，他多次分享仿真经验方法，这一从未被尝试的方法受到了质疑，他被问到最多的问题是：你如何证明自己的仿真结果是对的？

    苦于没有原型的实践验证，孙京海没法证明自己的方法。后来，他有机会承担了控制系统调试的任务，为了尽快实现控制指标，他重写了几乎全部核心算法代码，五天五夜的调试，就为了证明自己的方法是对的。

    验收当天，所有指标一次通过。孙京海说：“那一晚才是睡得最香的。”

    2017年10月10日，在北京中科院国家天文台的办公大楼里，由FAST捕获的首批脉冲星信号第一次向外界展示：“嘟呜嘟……嘟呜嘟……”“嘟……嘟……”这是来自1.6万光年外和4100光年外的脉冲信号，像成年人的心跳，短促而有力。

    这两个声音，让中国实现“零的突破”：我国自主设计制造的天文设备第一次发现脉冲星。享誉世界的澳大利亚帕克斯射电望远镜的科学主管乔治·霍布斯评价：这是国际天文学界目前最令人激动的事件之一。

    情怀

    说起FAST当年勘查台址，潘高峰想到这样一个画面：那时，南仁东常和年轻人一起，在没有路的大山里攀爬。

    在最陡峭的一个山顶前，大家都劝时年65岁的南仁东在山下等着，看完结果向他汇报，他却要和大伙儿一起上去，看看实际情况。

    那一年，FAST遇到了一次近乎灾难性的波折，即索网的疲劳问题。

    姜鹏记得，那时他们从市面上买了大概数十根钢索进行实验，却没有一根能满足要求，于是他们不得不进行了一次大规模的钢索疲劳性能实验研究。

    索疲劳实验枯燥、耗时长，在北京、武汉、广西等国内不同地方开始实验，两年多的时间，这群年轻人把FAST最严重的一次技术风险给解决掉了。

    43岁的甘恒谦负责FAST电子电气设备的运行和维护，在他看来，FAST团队就像一支有着光荣传统的队伍，以南仁东为代表的老一辈科研工作者坚持自主创新，新人一代代地跟上，攻克了众多FAST建造技术难题，把一个朴素的想法变成了现在的“中国天眼”。

    在这支队伍里，挑战权威是被允许的。

    37岁的姚蕊曾面临馈源舱超重问题，馈源舱接口多，设计输入多，为了确保整个馈源支撑系统的安全性，馈源舱的重量阈值是30吨，而馈源舱的详细设计一度重量超标到34吨。一个颠覆性的想法推翻了馈源舱设计方案，将馈源舱的圆柱体变成了“钻石三角形”。