追憶“天眼”之父南仁東:為節省時間常泡面充饑

09-26

據《科技日報》9 月 26 日報道,25 日是中國 " 天眼 " 竣工一周年的日子。已為 " 天眼 " 操勞二十多年的南仁東,卻沒等到這一天。

9 月 15 日深夜,這位 500 米口徑球面射電望遠鏡 ( FAST ) 首席科學傢、總工程師因病情惡化,靜悄悄地離開瞭我們,享年 72 歲。

" 咱們也建一個吧 "

沒有南仁東,很難想象 " 天眼 " 會佇立於世。二十多年來,從 FAST 的選址、立項、可行性研究,到指導各項關鍵技術的研究以及模型試驗,南仁東似乎為這隻 " 天眼 " 著瞭魔,把餘生精力毫無保留地奉獻給瞭它。

故事得從 1993 年講起。

那年,日本東京召開國際無線電科學聯盟大會。科學傢提出要建設下一代射電望遠鏡,為 10 年、20 年後的射電天文學發展做打算。

" 咱們也建一個吧。" 國際上提出要建平方公裡陣列望遠鏡,時任中國科學院北京天文臺副臺長的南仁東則和幾位同仁一起提議,可根據我國國情,建造我們自己的大望遠鏡。

從這麼一句話開始,南仁東把自己與 " 天眼 " 牢牢綁在瞭一起。" 這二十幾年,南老師沒幹別的。" 南仁東的學生甘恒謙說,這些年,南仁東的努力程度常人難以想象。

在國際上,用鋼結構建造的射電望遠鏡,口徑突破 100 米已經是工程的極限。想建更大口徑的望遠鏡,就要選擇一個又大又圓的坑,借助地勢來實現。貴州的喀斯特地貌,坑窪無數,成瞭天然的候選目標。

為瞭找到最滿意的地點,南仁東從幾百張遙感地質圖像裡挑選出所有接近圓形的窪地,悶頭鉆進貴州的大山裡。他要拄著竹竿翻山越嶺,到現場去勘察,這個窪地合不合適,距離嘈雜的鬧市有多遠。

" 那幾年南老師幾乎踏遍瞭當地所有的窪地。" 甘恒謙說,南仁東爬的山路連那裡的農民看瞭都搖頭。那個時候,南仁東的體力是同齡人中的佼佼者。

挑剔的南仁東最終相中瞭最圓的那個大坑——位於貴州平塘縣的大窩氹。然後,他正式提出利用喀斯特地形建造大型射電望遠鏡的設想。

為瞭推動工程立項,南仁東每次向相關部門匯報項目,都至少提前一個小時到達會場。他擔心因為一丁點兒意外而遲到。

那段時間,經常需要寫個三五千字的項目介紹,要得很急。南仁東就和同事一起在辦公室,逐字逐句斟酌,常常弄到凌晨。他怕稍有疏漏,影響項目的成敗。

對每個細節都瞭如指掌

夜以繼日的付出,讓這個恢弘的望遠鏡工程在南仁東的頭腦中逐漸成型。

跟隨南仁東做博士後的嶽友嶺回憶,本科時就聽南仁東講射電天文方法課。那是十幾年前,FAST 大部分技術的攻關開始取得突破。南仁東就在課堂上給學生們講,FAST 各個細節的具體情況,研究到瞭什麼程度,離預期還有多遠。

2007 年,FAST 終於正式立項。南仁東更拼命瞭。

這個巨大的工程需要攻克太多難關,南仁東常常無暇顧及自己的身體。為瞭節省時間,中午他總是隨便吃點餅幹、方便面完事。遇到特別有難度的事,南仁東會長時間沉默不語。

FAST 開始建造時,大傢發現,南仁東總能很快找到問題的關鍵所在。" 南老師對 FAST 是如此瞭解,從最初討論到每一個細節設計,所有關鍵技術他都瞭如指掌。" 嶽友嶺說。

南仁東則偶爾會跟學生提起,他畢業於清華大學無線電專業,上學時還曾在機械制圖比賽裡拿過第一名。盡管清華大學有專門的機械制圖專業。

嶽友嶺參與瞭 FAST 工程鋼索設計部分。FAST 上的鋼索需要伸縮變形,這就需要計算鋼索的耐疲勞程度。嶽友嶺記得,剛開始大傢根據 FAST 30 年的壽命初步預估,鋼索需要承受約 600 萬次拉伸。南仁東卻算出瞭另一個答案:200 萬次。後來大傢經過多次計算模擬,發現南仁東是對的,600 萬次的估計遠遠超出壽命所需,是不合理的。

" 鋼索應該用什麼樣的鋼,鋼索接頭部分用什麼技術解決,用什麼樣的工藝支撐 FAST 的外形,南老師都一清二楚。" 嶽友嶺回憶。

在設計 FAST 饋源艙時,最初有 4 個塔和 6 個塔等多種設想,但饋源艙的姿態調整一直不能滿足科研需求。南仁東曾提出,設計一個帶有流體配重的饋源艙。

" 這是個非常好的構想,需要極有創造力才行。很難有人想到,用這麼簡單的設計來應對如此復雜的難題。" 甘恒謙說,雖然南仁東的提議因為過於超前而最終未被采用,但這件事讓他對南老師在工程方面的造詣佩服得五體投地。

青絲熬成白發

作為首席科學傢,南仁東主導和參與瞭 FAST 項目每個工程難題,帶領 FAST 渡過一次又一次危機。

學生們知道,巨大的 " 天眼 " 裡,熔鑄瞭南仁東的心血,更熔鑄瞭他的感情。在 FAST 建造過程中,這位低調沉默的硬漢常常觸景生情吟詩詠志。2008 年底,FAST 奠基時,奠基石上就刻著南仁東親自擬的對聯:" 北築鳥巢迎聖火,南修窩氹落星辰。"

去年 9 月 FAST 竣工儀式上,一段宣傳片介紹瞭 FAST 二十幾年來從無到有的歷程。嶽友嶺從視頻中看到瞭南仁東二十多年前的照片,感慨萬千:" 南老師拄著竹竿,爬山越嶺為 FAST 選址時,頭發和胡子還是黑的。"

如今,世界上單口徑最大的射電望遠鏡已向蒼穹睜開 " 天眼 ",而為它把青絲熬成白發的那個人,卻永遠閉上瞭雙眼。

也許,他隻是太累瞭。也許,他隻想化作星辰,與 " 天眼 " 長伴!

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