莫才军 蒙泽敏
2016年9月25日,由著名天文学家南仁东于1993年提出构想,从设计到建成历时23年的500米口径球面射电望远镜落成启用。
习近平总书记在致500米口径球面射电望远镜落成启用的贺信中指出,希望再接再厉,发扬开拓进取、勇攀高峰的精神,弘扬团结奋进、协同攻关的作风,高水平管理和运行好这一重大科学基础设施,早出成果、多出成果,出好成果、出大成果,努力为建设创新型国家、建设世界科技强国作出新的更大的贡献。
中国天眼之父南仁东
坐落于贵州省平塘县克度镇大山深处的500米口径球面射电望远镜,被誉为“中国天眼”,是目前世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。
如今,中国天眼4岁了。4年来,中国天眼不仅取得一系列重大科研成果,而且推动原来寂寂无名的平塘实现华丽转身,一跃成为国际知名的天文科普旅游和天文科研的重要基地,成为中外游客到贵州的网红打卡地,有力助推平塘县乃至黔南、贵州决战决胜脱贫攻坚。
“开拓进取、勇攀高峰”“追赶、领先、跨越”“登高望远、精益求精、勇于争先”的“中国天眼”精神,为新时代推进中国特色社会主义伟大事业提供源源不断的精神力量。
作为我国科学家创新设计、研发制造、调试运行的中国自主知识产权的大科学装置,中国天眼取得三大自主创新:一是利用独一无二的天然喀斯特巨型洼地作为望远镜台址,使得望远镜建设突破百米极限;二是自主发明主动变形的反射面,能在观测方向形成瞬时抛物面汇聚电磁波;三是自主提出轻型索拖动馈源支撑系统和并联机器人,实现望远镜接收机的高精度指向和跟踪。
中国天眼从提出建议到落成启用,历时23年,一切技术和材料完全是我国自主研发、自主生产、自主制造,充分体现了天眼团队尤其是南仁东自力更生、奋发图强、执着追求的崇高理想。
中国天眼给人的第一感觉是大:反射面直径500米,深146米,沿着圈梁走一圈需要40分钟左右,面积有30个标准足球场那么大,是世界最大的单口径巨型射电望远镜,拥有国际一流的灵敏度和综合性能。它随着天体移动实时主动变形,自动带动钢索网上的4450块反射面板变化为瞬时抛物面,将来自宇宙的秘密通过电磁波汇聚,尽收眼底,一览无余。
漫长的天眼研发建设征程中,国际上对我国建设大射电望远镜全面进行技术封锁,南仁东带领团队,一切从零开始,边研究边试验,馈源舱、反射面、索网全部白手起家。建成后,一举成为中国在世界上独一无二的项目,与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,中国天眼灵敏度提高约10倍;与美国“阿雷西博”305米望远镜相比,中国天眼综合性能提高约10倍,并将在未来20年到30年保持国际一流设备的地位。
今年以来,美国对中国的一系列无端打压和挑衅超出想象,这也警醒我们,更要自力更生,奋发图强。
近日,习近平总书记主持召开党外人士座谈会发表重要讲话时指出:“我们有坚强决心、坚定意志、坚实国力应对挑战,有足够的底气、能力、智慧战胜各种风险考验,任何国家任何人都不能阻挡中华民族实现伟大复兴的历史步伐。”
在激烈的国际竞争中,惟开拓者进,惟创新者强,惟开拓创新者胜。
1994年3月,南仁东在原有建议的基础上,提出中国天眼(当时叫大射电望远镜)的初期工程概念构想。说到做到,当年南仁东及其团队就开始为项目选址,从1000多个备选点中筛选,进行艰苦卓绝的实地勘察,踏遍青山,最终于2006年7月14日选定平塘的大窝凼,仅选址就耗时12年。
2001年,中国天眼作为科技重大项目正式立项;2008年10月,国家发改委批复可行性研究报告;同年12月26日,毛泽东主席诞辰115周年当日,项目在大窝凼举行奠基典礼。
从提出概念到工程理论、模型试验,再到技术攻关,整个项目历经18年。2011年3月25日,中国天眼开工建设,历时5年半落成启用,总投资近12亿元。2016年9月,中国天眼主体基本建设完成,此时南仁东已罹患肺癌。但他舍命工作,亲眼见证花费他23年心血的中国天眼开始接收来自宇宙深处的脉冲星信号。
中国天眼不仅推动了我国相关新兴产业技术的革新与发展,产生了较大社会经济效益,同时成为引领平塘、黔南乃至贵州经济、科技发展的一大亮点;尤其自豪的是,这标志着中国一跃成为拥有世界最大射电望远镜的国家,把中国天文学提升到了世界第一梯队。
习近平总书记3次提到天眼工程。就中国天眼落成启用他发来贺信,希望早出成果,多出成果,出好成果,出大成果。此后,中国天眼又被写入2017年新年贺词和党的十九大报告。
近年来,中国科学家与建设者们用一系列超级工程书写中国奇迹,从绿色建筑上海中心大厦落成到港珠澳大桥架设,从天眼探空到蛟龙探海,从神舟飞天到高铁奔驰,中国智慧、中国速度一次次展现了当代中国的风采,令国人骄傲,令世界瞩目。
中国天眼这座钢筋铁骨的庞然大物,圈梁周长1.6公里,圈梁、索网和支撑馈源舱的6座高塔用掉1万多吨钢材,反射面板用掉2000多吨铝合金。
尽管它又大又重,但绝不粗糙,处处都是头发丝般毫米级的精度控制。与国外的射电望遠镜不同,中国天眼的馈源舱可以移动,而且将本应达万吨重量的馈源平台降至30吨。索网结构则随着天体的移动自动变化,带动钢索网上活动的每一块反射面板发生变化,将望远镜接收机移动到抛物面的焦点上,自如地观测到40°天顶角内任意方向的天体。
中国天眼能接收到137亿光年以外的电磁信号,观测范围可达宇宙边缘,众多独门绝技让其成为世界射电望远镜中的佼佼者。
落成启用至今,中国天眼综合性能达到国际领先水平,已经发现认证132颗脉冲星,同时在谱线、快速射电暴等研究领域取得重大成果。随着观测研究的深入,中国天眼将为人类揭示更多宇宙奥秘,作出更多更大贡献。
彭勃、聂跃平、朱博勤等科学家,与南仁东一起干的时候都是30多岁的青年才俊,在他们的人生黄金时代,并肩在遥远而清贫的大山深处奋斗几十年,甚至一生。
选址初期,贵州尤其是平塘,无论是党委、政府还是普通百姓,从上至下都热忱地为科学家提供优质服务,及时提供各类地质、气象、无线电监测资料,让专家们全面了解平塘,为中国天眼选址做好铺垫。
2007年7月,天眼项目正式批复,平塘投入的支持力量更像是一场会战。平塘在财政非常困难情况下,天眼选址建设前期就投入3700多万元,修建天眼所需的临时办公用房、水窖,架设专用电线,以及大窝凼12户居民整体搬迁安置。
平塘还抽调了1000多名干部,专攻天眼核心区域移民搬出安置、土地征收,水、电、路基础设施等系列前期工作。
天眼建设后期,平塘对核心区域的两个镇8个村35个村民组共1794户8097人进行搬迁安置,工作量和投入资金都很大。如果没有农民兄弟舍小家为国家的配合和支持,项目完成根本无法想象。
从1994年初到2006年8月长达12年的选址,2008年12月26日奠基,以及征地动员、搬迁安置、工程建设、保护天眼顺利运行,平塘县贡献卓越,至诚至真。
南仁东,这位国际知名的“中国天眼之父”,不求出名,舍身工作,一生低调做人。生前,他曾和家人说过这样一句话:“我特别不希望别人记住我。”甚至,连遗言都是“丧事从简,不举行追悼会”。
干干净净地来,默默无闻地走,他留下的是一位科学家的淡泊和风骨。
中国天眼从1993年提出建议,到2007年正式批复,由最初不到5人的研究小组发展到上百人的团队;到2011年正式开工,清华大学、哈尔滨工业大学、西安电子科技大学等全国近200家高校、研究所、企业直接参与了这项科学工程的建设,参加者都是我国相关领域科技水平、科研水平最高的单位。
建设中的中国天眼全景
2010年,天眼工程经历了一场近乎灾难性的考验—索网疲劳试验不过关。那段日子,南仁东整晚睡不着觉,决定亲自组织攻关。700多天,几十家生产企业,100多次失败,终于在南仁东主导下研制出了满足天眼要求的钢索。这项自主创新技术,后来成功应用到港珠澳大桥等重大工程建设中。
大窝凼艰苦的环境中,先后有5000多位科研工作者和工程技术人员、管理人员、工人投入到密集、有序的中国天眼建设中。在工程最为复杂的反射面板安装上,高难度的高空拼装作业用时整整11个月,科学家和技术工人团结奋进,协同攻关,展现出优良的工作作风。
首席科学家和总工程師南仁东团结带领老中青三代科技工作者,将这个宏大工程做到极致,在世界天文史上镌刻下中国新的高度。
有3点值得称道:其一,现在的项目投资动辄几十、上百亿元,天眼投资近12亿元;其二,没有发生一起贪腐事件;其三,如此宏大的建设工程没有发生一起工程死亡事故。
2017年9月15日23时23分,天眼之父南仁东因肺癌突然恶化,抢救无效,在美国波士顿逝世。
他用23年的奋斗,打开了中国人追问宇宙的天眼,他和项目团队在贵州大窝凼里留下的500米口径球面射电望远镜成为他人生的绝唱。
南仁东曾说:“美丽的宇宙太空,以它的神秘和绚丽,召唤我们踏过平庸,进入无垠的广袤。”今天,让我们从中国天眼精神中,树立创新思维,增强民族担当,培养人类情怀,承担起培根铸魂的神圣使命,充满信心地迈向全面建设社会主义现代化国家的新征程!