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与“我国天眼”一同仰视星空(“四深”范畴这样立异②)
来源:安博官网安卓版
发布时间:2023-07-18 22:11:23
  • 产品概述

  这是一张拼版相片:依次为“我国天眼”组装榜首块反射面板(左上,2015年8月2日摄)、“我国天眼”反射面板设备近半(右上,2015年12月16日摄)、“我国天眼”反射面板设备近多半(左下,2016年3月9日摄)、维护保养期间的“我国天眼”(右下,2022年7月21日摄)。

  咱们头顶的众多星空,究竟藏着什么隐秘?国际深空,是否孕育着人类展开新的机遇?

  千山万壑,翠林如海。在贵州省平塘县的大山之间,一座恢宏大气的单口径球面射电望远镜静静站立,凝睇星空,带着人类的猎奇和等待,探寻百亿光年之外的射电信号。

  “我国天眼”全称是500米口径球面射电望远镜,简称FAST。FAST选用全新的规划理念,是当今国际最大的、最活络的单口径球面射电望远镜,能够在无线电波段查找来自百亿光年之外的弱小信号。

  近来,本报记者采访了“我国天眼”FAST总工程师姜鹏。作为看护“我国天眼”的“追星人”,姜鹏的首要研讨方向为射电地理技能与方法,现在全面担任“我国天眼”运转和展开规划的相关作业。让咱们听听姜鹏与“我国天眼”一同仰视星空的故事。

  此刻,他站在了人生的十字路口:一种挑选是继续从事博士专业方向的深入研讨;另一种是挑选一个全新有应战性的科研作业。

  “其时在我看来,‘我国天眼’的制作十分斗胆,极具应战性。”姜鹏对本报记者说,FAST望远镜简直满意了自己对一个传奇工程全部的等待和想象——最大的工程体量、超高的精度要求、极点特别的作业方法,这些构成了工程范畴史无前例的技能应战。

  “我特别想知道这个项目预备怎样完结,所以就想参加这个勇于立异的团队。”姜鹏说。

  毫不犹豫地投递简历之后,姜鹏顺畅成为团队中的一员。尔后他便一头扎进贵州的大山深处,敞开了与FAST相伴的14年人生。

  它不只触及地理学、力学、机械工程、结构工程、电子学乃至岩土工程等几十个不同专业范畴,且要害技能无先例可循,要害资料急需攻关,现场施工环境也十分杂乱。

  关于FAST团队而言,FAST的制作是“摸着石头过河”,怎样规划、怎样完结,建成之后怎样调试和运用……全部难题都只能靠制作团队自己处理。

  “其时FAST工程首席科学家兼总工程师南仁东教师问我,敢不敢承当FAST制作的要点使命——索网工程。”姜鹏说,“简略来说,便是给FAST这只‘天眼’装一个‘视网膜’。由于我的专业是结构力学,所以这个重担就交到了我手上。”

  不同于国际上已有的单口径射电望远镜,FAST的“视网膜”——球型反射面,是一张由6670根钢索编制的索网,它需求在球面和抛面间频频进行改动,从而对地理信号进行搜集和观测。这对支撑FAST这口“大锅”底部的钢质索网提出了十分高的要求。索网工程是FAST反射面完结变位功用的核心部件,也是施工的核心技能难点。

  “一个500米跨度的望远镜,操控精度却要到达2毫米,究竟怎样完结?”带着南仁东教师安置的课题,姜鹏重复揣摩,下决心做好这个没有先例的制作工程。

  常见的斜拉桥上的钢索,其强度大都是200兆帕、200万次曲折的。由于“我国天眼”的钢索上要装上反射面板,需求重复变形,不断拉伸;望远镜则至少需求使用30年,这些,对钢索提出了更高要求。经过规划人员重复考虑、核算后,提出了设备强度为500兆帕、曲折次数为200万的钢索的处理计划。

  “其时,台址开挖工程现已开端,而上部结构由于索网疲惫问题迟迟不能定型,工程实施火烧眉毛。”姜鹏说,那时他们从市面上买了数十根钢索进行实验,却没有一根能满意要求。“怎样办?假如问题不处理,整个望远镜制作就得阻滞。参议之后,咱们决议进行一次大规模的钢索疲惫功能实验研讨。”

  在南仁东的指导下,姜鹏带领团队,开端了一场长达两年的大规模钢索疲惫实验。他们日夜探究、重复测验实验,阅历了近百次失利后,总算研发出超高耐疲惫钢索,完结了索网结构制作工程。

  作为自动反射面的首要支撑结构,FAST的索网结构被视为当今国际跨度最大、精度最高的索网结构。

  6670根主索、2225个主索节点及相同数量的下拉索,完整地拼出了FAST的索网。组装完结后,FAST的巨大反射面看起来就像一口“超级大锅”,6个支撑塔高高竖起,网格逐步爬满了“锅”底,向上延伸“咬住”环梁,反射面面板一圈一圈铺满索网的空地,织完巨网。

  这一索网结构,是国际上榜首个选用变位作业方法的索网体系。也便是说,促动器依据力学模型信息,操控下拉索改动索网的形状,依据观测天体的方位,发动促动器操控下拉索,在FAST反射面的不同区域构成直径为300米的瞬时抛物面,以完结准确观测。

  1993年,国际无线电科学联盟大会在日本京都举办,南仁东也去参加了大会。

  在现场,有科学家提出,在全球电波环境继续恶化之前,人类应该制作新一代射电地理望远镜,接纳更多外太空的音讯。

  听到这个音讯,时年近50岁的南仁东兴奋不已:“假如能捉住这个机遇,我国的地理学研讨就有或许抢先国际几十年。”“制作新一代射电地理望远镜”这个斗胆的想象情不自禁。一贯低沉的南仁东坐不住了,跑去找到我国参会代表吴盛殷,激动地说:“咱们我国也建一个吧!”

  但是,对上世纪90年代初的我国而言,大射电望远镜的制作计划,斗胆得近乎张狂。不管地质条件、技能条件,仍是工程本钱都难以到达。因而,简直全部业界专家都不看好这个项目。

  对南仁东而言,最困难的是请求立项那段时刻,他深知之前的选址和证明环节,已耗费了咱们数年时刻和精力,接下来立项有必要成功。不然,便意味着从前的全部作业都是白搭。

  所以,南仁东开端自掏路费,从东北到东南再到西北,一家单位一家单位去谈。终究,在他的尽力下,厚厚的立项请求书上呈现了20多个协作单位的姓名。为找到一个适宜的台址,南仁东用了10余年时刻走遍了贵州的山山水水,实地考察了几十个窝凼。

  总算,2007年7月,FAST作为“十一五”严重科技根底设施正式被国家同意立项。从那一天起,FAST就好像其英文缩写的意义(快速)相同,开端了快速制作之旅。

  “南教师其时对我说,我国的射电地理学研讨起步比国际上其他国家晚了许多年。起步比他人晚,就要比他人花时刻多一点、走得快一点,不然永久赶不上。”回忆起南仁东,姜鹏给本报记者讲了这样一个故事。有一次,姜鹏项目组遇到一次比较大的变化,南仁东把他叫到办公室问:“姜鹏,你说你一个刚结业两年的小年青,我能彻底相信你吗?”姜鹏缄默沉静了半晌,一字一句地答复:“南教师,我觉得你能够信赖我。”

  在FAST制作发动后,南仁东逐步把调试和运转“我国天眼”的重担,交给FAST的新一代年青科学家和工程师们。2016年9月25日,“我国天眼”正式完工。1年后,南仁东因病逝世,享年72岁。姜鹏说,“我国天眼”,是南仁东教师留给祖国的自豪。

  FAST建成后,很快进入调试阶段,姜鹏接棒南仁东成为第二任总工程师,继续带领团队霸占一道又一道难关。

  在他看来,这是一个没有硝烟的战场。FAST全新的规划理念注定了团队不或许有任何成功的经历可供参考,他们有必要树立适用于FAST特别作业方法的丈量操控方法体系。为此,姜鹏接连3个新年带领团队奋战在项目现场。

  2019年新年,在他人万家灯火的时分,FAST团队简直每天都要作业到清晨三四点。有位核心成员为了确保项目发展,没时刻回家,乃至把怀有身孕的妻子接到现场照顾。

  功夫不负有心人,2017年8月,FAST榜首次完结了对固定方针源的盯梢;2019年4月经过工艺检验并向我国国内地理学家试敞开;2020年1月经过国家检验,正式敞开运转。

  FAST制作和调试的快速成功,离不开其背面的科研团队和制作团队十年如一日斗争在科研一线的执着和热心。

  说起自己的团队成员,姜鹏恶作剧说:“咱们是一群只知道干活,不知道其他的‘傻小子’。有一句最能体现咱们团队精神的话,那便是——一群‘傻小子’靠着自己的‘傻’劲把事儿干成了!”

  姜鹏以为,科研作业有3个特色,首先是纷歧定能成功,但是“不成功”的科研纷歧定不是好科研,科研便是要去探究全部或许性,不断试错。其次是作业时刻和周期很长,不能急于求成,需求沉住气、耐下心,精雕细镂打磨才干有所发展。“咱们不能总是扩大1天时刻的效果,而疏忽1年时刻堆集的力气。”姜鹏说,“只要方向选对,继续坚持,跟着时刻的推移,你会很快发现,锲而不舍者会把趁波逐浪者和急于求成者甩出很远。”科研的第三个特色是科研作业者有必要坚持在一线,一线才是科研作业者的阵地和战场,是他们应该常驻的当地。

  “作为一名科研作业者,我以为最重要的质量是求真和务实。许多科研作业不是立马就能见到成效,这就需求咱们这些科研人员,忍受得了长时间孤寂,坐得了冷板凳,这些都是科技作业者尤其是在一线的斗争者们需求具有的优异质量。”姜鹏对本报记者说,“科研一线是发生科学价值的前沿阵地,我以为要确保一线科研人员的热心,这是十分重要的。我现在尽力在做的便是让更优异的科技人才安心、有志愿地留在科研一线。”

  FAST快在安全高效,没有延期一天。工程制作从2011年3月5日开工陈述批复之日起,到2016年9月25日按期竣工,历时2011天,全程没有出过严重安全事故。

  FAST快在调试期不到两年。“要知道即使一架传统的望远镜调试周期在国际上都很少低于4年,而咱们仅用时2年左右就完结这架极点杂乱的体系的调试使命。”姜鹏说。

  FAST快在调试阶段就已开端进行前期科学研讨。在不断校准“我国天眼”的“视力”过程中,我国地理学家们分秒必争地展开科学观测。在望远镜还不能移动的状况下,他们就选用漂移扫描的方法,让地球自转带着“我国天眼”巡天。建成还不到一年,FAST就完结了准确盯梢观测形式,验证了它超高的活络度和望远镜功率。

  FAST快在调试阶段就开端体系发现新脉冲星。这归功于科学团队提前预备,对团队成员进行了相应的观测及数据处理练习,开发了数据处理软件和数据库……

  FAST的要害技能效果可使用于许多相关范畴,如大标准结构工程、公里规模高精度动态丈量、大型工业机器人研发以及多波束接纳机设备等。

  FAST把我国空间测控才能由地球同步轨迹延伸至太阳系外缘,将深空通讯数据下行速率进步几十倍。FAST将脉冲星测时精度提高数倍,能够观测组成国际上最准确的脉冲星计时阵、制作脉冲星钟,为自主导航这一前瞻性研讨打下根底。

  作为一个多学科根底研讨渠道,FAST凭仗其超强的活络度,有才能将中性氢观测延伸至国际边际,观测暗物质和暗能量,能研讨极点状态下的物质结构与物理规则;有期望发现奇特星和夸克星物质,发现中子星以及黑洞双星,无需依靠模型准确测定黑洞质量;可用于搜索辨认或许的星际通讯信号,寻觅地外文明……

  近年来,根据FAST敞开数据产出的高水平论文现已超越150篇,发现的脉冲星总数超越780颗,是国际上同一时期全部其他望远镜发现脉冲星总数的3倍以上,在脉冲星物理、快速射电暴来源、星系的构成和演化等范畴产出一系列具有国际影响力的科学效果,有多篇论文在《天然》杂志上宣布,有2篇论文在《科学》杂志上宣布,其间一篇关于快速射电暴的效果当选《天然》、《科学》评选的2020年国际十大科学发现和打破。

  在姜鹏看来,地理学是浪漫的,但是地理仪器范畴的竞赛却是严酷的。姜鹏对本报记者说:“地理学竞赛仍是相对剧烈的,咱们要有危机意识。假如把视野方向调向未来,咱们要坚持满足的清醒,扎扎实实处理要害问题,不断提高望远镜的功能,只要这样才有或许在日趋剧烈的国际竞赛布景下坚持FAST来之不易的抢先优势。”

  谈及怎样连续FAST的光辉,姜鹏表明,首先要继续提高FAST的功能。对FAST这种望远镜来讲,提高功能包含几方面,一方面是它的视场掩盖规模,需求在接纳机技能方面有所打破,现在,正在尽力地攻关。一起,从单口径望远镜来讲,在分辩才能上仍是有它的局限性,所以阵列望远镜的推动,或许是一个很好的处理计划,需求找一个性价比极高,一起又具有优异功能的阵列计划。估量2023年或许2024年会发动先导阵列的一些实验,验证先导阵列计划的可行性,包含做一些技能储备、成像才能、归纳口径成像测验。

  说起“我国天眼”团队斗争的感触,姜鹏在十四届全国人大一次会议第二场“代表通道”的采访中说:“咱们目光之所及是星斗大海,但咱们走过的每一步路都是兢兢业业。”

  人民网北京7月10日电 (记者孙博洋)10日,市场监管总局举行《婴幼儿配方乳粉产品配方注册管理方法》方针解读专题新闻发布会,会上,市场监管总局相关担任人就新规进行了解读。 会上,市场监管总局特别食物司司长周石平表明,新修订的《婴幼儿配方乳粉产品配方注册管理方法》(以下简称《方法》),将于本年10月1日起实施,2016年6月6日原国家食物药品监督管理总局令第26号发布的《婴幼儿配方乳粉产品配方注册管理方法》一起废止。…

  四部分发布2022年度我国乘用车企业均匀燃料消耗量与新能源轿车积分状况

  人民网北京7月10日电 (记者申佳平)据工业和信息化部官网音讯,工业和信息化部、商务部、海关总署、市场监管总局近来公告2022年度我国乘用车企业均匀燃料消耗量与新能源轿车积分状况。 数据显现,2022年度我国境内125家乘用车企业共出产/进口乘用车2176.03万辆(含新能源乘用车,不含出口乘用车,下同),职业均匀整车整备质量为1575千克,WLTC工况下均匀燃料消耗量实践值(WLTC工况,下同)为4.11升/100公里,燃料消耗量正积分为3256.49万分,燃料消耗量负积分为364.04万分,新能源轿车正积分1523.08万分,新能源轿车负积分46.26万分。…

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