科学咖啡馆

    “看到‘中国天眼’这个项目，我的第一反应是不可能！简直大胆到了‘疯狂’的程度，一个500米跨度的望远镜，控制精度却要达到2毫米！但仔细想想，好像理论上也有希望。”近日，在中国科学院物理研究所主办的第75期“科学咖啡馆”活动现场，“中国天眼”总工程师姜鹏表示，当初自己在“怀疑”和“相信”之间摇摆，最终加入了该超级工程的建设。

    500米口径球面射电望远镜（FAST）被称为“中国天眼”，能够在无线电波段搜索来自百亿光年之外的微弱信号。截至目前，FAST已发现900余颗新脉冲星，是同一时期国际上所有其他望远镜发现脉冲星总数的3倍以上，极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。

    2009年，31岁的姜鹏博士毕业时，看到了FAST的招聘信息，“我特别想知道这个项目准备如何实现，也想试着加入这个看似不着边际的创意团队，所以我应聘了。”怀着强烈的好奇心，姜鹏来到贵州省平塘县，当时正是FAST建设初期，困难远比想象中的多，除了要克服生活上的艰苦外，还要面临很多无法想象的技术难关，“第一个任务就是负责索网工程，无任何经验可循。”姜鹏回忆道。

    FAST的索网由6670根钢索编织而成，是望远镜的“视网膜”，是反射面的主要支撑，同时还是技术运用的关键点。索网需要在球面和抛物面之间进行变形，从而对天文信号进行收集和观测。而组成索网的钢索还要承受经常调换角度、不断拉伸的考验，并且要保证至少能用上30年。

    姜鹏开始不分昼夜地研究钢索材质，最终提出需要安装强度500兆帕、弯曲次数为200万的钢索。然而，市场上的钢索没有一种能满足要求。经过近百次失败后，团队研制出了超高耐疲劳钢索，成功支撑起望远镜的“视网膜”，解决了关键技术问题。

    2016年，FAST终于顺利建成。但即将面对的是漫长的调试阶段。2017年10月，“中国天眼”宣布发现首批新脉冲星，这是中国人首次利用自己独立研制的射电望远镜发现脉冲星。2020年1月，经过4年的调试周期，“中国天眼”正式开放运行。

    “从2009年到现在，我的每一天都在为FAST努力。我也从一名懵懂的助理工程师，成长为FAST运行和发展中心总工程师。面对重重困难和巨大的压力，我也曾经感觉自己坚持不下去，想过放弃。一位同事老哥跟我说，他是靠着‘情怀’坐着冷板凳，熬过了这么多年。”很多年之后，姜鹏才明白，所谓“情怀”，就是找不到别的理由时给自己的一个理由，真正原因还是内心热爱。回顾自己与FAST结缘的这十多年，姜鹏笑着说：“用年轻人的话说，就是质疑FAST、理解FAST、成为FAST。”

    “建成之后，更重要的是运行。目前，FAST年观测时间稳定在5300小时左右。”姜鹏说，“这个数据意味着，我们团队的全年无休、日夜坚守。”

    如今，“中国天眼”已经成为全球连接星际银河的重要桥梁。与此同时，公众对于FAST的关注度也越来越高。“虽然老百姓的生活中不会直接用到FAST，但天文学与生俱来的浪漫和建设者突出的人文故事，吸引了很多游客前来参观。”

    作为我国拥有自主知识产权的大国重器，关于FAST的未来发展规划，姜鹏透露，在深空探测领域和脉冲星时间方面，都将有应用。“为了进一步提升分辨率，我们已经在建设FAST核心综合孔径阵列。因为我们已经有一台大望远镜，围绕它再建设会非常节省成本；而且我们已具备优良的电磁环境，有长远的环境预期。”