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【微观清华】大国工程背后的清华力量∣南仁东

网络整理 2019-06-09 19:27

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大国工程背后的清华力量∣南仁东们:擦亮中国探索和追问宇宙的“天眼”

来源:“清华大学”公众号 2019-5-17

4月22日,500米口径球面射电望远镜通过工艺验收,此前,已于18日向国内天文学家试开放!

南仁东生前一直惦念在心的事情终于尘埃落定——我国拥有了自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜“中国天眼”(FAST)。“它将改变天文学的研究能力,特别是在射电天文学研究领域。”平方公里阵列射电望远镜(SKA)组织总干事菲尔·戴蒙德这样评价FAST。

“感官安宁,万籁无声,美丽的宇宙太空,正以它的神秘和绚丽,召唤我们踏过平庸,进入无垠的广袤。”很多人还记得,在离开这个世界之前,南仁东一字一顿地向他一生所爱的星空告白。

一个人的梦想能有多大?大到可以直抵苍穹。

一个人的梦想能有多久?久到能够穿越一生。

“72载人生路,像是只为FAST而来。”二十四年,从选址、立项、可行性研究,到指导各项关键技术的研究以及模型试验,南仁东把毕生精力毫无保留地给了这个“大国重器”,奉献了一个清华学子对国家民族的全部赤诚和心力。

一朝功成,2017年9月15日,他走了。但他的事业没有就此停下。在FAST的新起点上,更多的科研工作者正延续着他的足迹,继续探索宇宙与未来。

【微观清华】大国工程背后的清华力量∣南仁东

结缘射电,半生相伴

时间回到1963年。

南仁东以吉林省理科高考第一的成绩,考入清华大学无线电系,从此与射电结下了不解之缘。

“他这个人什么都爱学,学的也很快。”“下乡”时,FAST顾问斯可克也从清华无线电系分到了南仁东所在的吉林通化无线电厂,他觉得南仁东的热情好像永远也用不完,“在工厂开模具,他学会了冲压、钣金、热处理、电镀等‘粗活’。土建、水利,他也样样都学。他甚至带领这个国企工厂的技术员与吉林大学合作,生产出我国第一代电子计算器。”

【微观清华】大国工程背后的清华力量∣南仁东

1978年吉林通化无线电厂技术科合影(前左3:南仁东)

因为喜欢仰望苍穹,南仁东报考了中科院研究生,从此在天文领域“一发不可收拾”。上世纪八十年代,南仁东使用国际甚长基线网对活动星系核进行系统观测研究,在这一领域的早期发展阶段,主持完成欧洲及全球网 10 余次观测,首次在国际上应用 VLBI“快照”模式,取得了丰富的天体物理成果。

1993年,日本东京召开国际无线电科学联盟大会。科学家们提出,在全球电波环境彻底恶化之前,建造新一代射电望远镜,接收更多来自外太空的信号。

“咱们也建一个吧。”国际上提出要建平方公里望远镜,时任中国科学院北京天文台副台长的南仁东则和几位同仁提出一个大胆的方案——在中国建造直径500米、世界最大单口径射电望远镜。

当时,中国最大的射电望远镜口径不足30米。而美国于 1974 年扩建的阿雷西博望远镜直径是 305米,德国波恩建成于 1972 年的埃菲尔斯伯格射电望远镜 , 其抛物面天线直径也达到100 米。

从这样一句话开始,南仁东把自己与FAST牢牢绑在了一起。

 宁可少活二十年也要拿下中国天眼

南仁东是一个爱好艺术和哲学的科学家,尤其喜欢画画,在日本国立天文台访学期间,他创作了一幅油画《富士山》,至今仍挂在该校教学楼的大厅里。

水平不输专业水准的南仁东对美是有偏爱的。“有一次我问他,为什么反射面周围的六座百米支撑塔要等间距排布,打乱排不是能减少很多工作量吗?结果他就一句话,‘那样不好看’。”FAST工程副经理兼办公室主任张蜀新回忆中的南仁东,永远是个“讲究人”,做PPT都要求“完美”到被项目乙方认为是请专业公司做的。有时候回到校园给研究生上课,他还会穿着花衬衫和牛仔裤。

然而,为了选出合适的FAST台址,这个“讲究人”毅然跳上了从北京到贵州的绿皮火车,走遍了大山里的上百个窝凼。乱石密布的喀斯特石山里,不少地方连路都没有,只能从石头缝间的灌木丛中,深一脚、浅一脚地挪过去。从1994年到2006年,南仁东用12年时间,终于找到了自己心目中“最独一无二的洼地”。

【微观清华】大国工程背后的清华力量∣南仁东

南仁东(右一)选址阶段考察大窝凼

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