與脈沖星有關(guān)的中國(guó)故事
“天眼”FAST調(diào)試與試觀測(cè)工作紀(jì)實(shí)
事情和想象的并不一樣。
“今天晚上從9點(diǎn)55分開始觀測(cè)，持續(xù)到明天早上8點(diǎn)30分。” 記者終于爭(zhēng)取到進(jìn)入FAST基地總控制室體驗(yàn)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的機(jī)會(huì)，決定瞪大眼睛熬一整夜。
500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST之上的星空。FAST攝影團(tuán)隊(duì)提供
前不久，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)剛宣布了一個(gè)喜訊——500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)首次發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星，再次激發(fā)了大家對(duì)天文的熱情，于是中國(guó)青年報(bào)·中青在線記者前往貴州，揭秘發(fā)現(xiàn)脈沖星背后的故事。
但這個(gè)100平方米左右的總控制室太讓人意外了——這里沒(méi)有嚴(yán)陣以待穿著統(tǒng)一制服的工作人員，沒(méi)有會(huì)變出奇異圖形或復(fù)雜代碼同時(shí)還閃著各種不同顏色光的大屏幕，沒(méi)有緊張的口令，沒(méi)有急促的腳步聲，也沒(méi)有擊掌和歡呼聲……只有一排電腦安靜地端坐在桌子上，和一個(gè)同樣安靜地端坐在電腦前的年輕小伙子。
“你的同事還沒(méi)來(lái)嗎？”記者試探著問(wèn)。
“他們輸入完觀測(cè)數(shù)據(jù)已經(jīng)走了。我一會(huì)兒寫完總結(jié)也走了。” 小伙子叫李志恒，操作筆記本電腦，身穿白T恤衫和牛仔褲，是FAST調(diào)試組的一名工程師。
9點(diǎn)55分到了。從遙遠(yuǎn)的太空傳來(lái)的電磁波無(wú)聲無(wú)息地落在群山環(huán)抱的大窩凼里，然后轉(zhuǎn)換為信號(hào)靜謐地流淌進(jìn)計(jì)算機(jī)集群，計(jì)算機(jī)沉默地跑著數(shù)據(jù)，憑借調(diào)試人員設(shè)計(jì)的程序努力辨別脈沖星信號(hào)。
原來(lái)，那些驚天動(dòng)地的新發(fā)現(xiàn)誕生得這么安靜。
與脈沖星有關(guān)的中國(guó)故事，就從這個(gè)萬(wàn)籟俱寂的地方開始。
兩位學(xué)者之爭(zhēng)論
古今中外，總有一些人想弄明白這幾件事：我們從哪兒來(lái)？宇宙有多大？最小的粒子有多?。?/p>
在貴州的深山里，就有這么一群人。
寫完工作總結(jié)的李志恒打開一款名為Stellarium的天象模擬軟件，展示出一片效果逼真的太空。“我們的工作有點(diǎn)像淘金。” 他指著銀河系的繁星對(duì)記者說(shuō)。
目前全球經(jīng)認(rèn)證的脈沖星共有2600多顆，它們可以成為人們研究“最小粒子”的實(shí)驗(yàn)室、幫忙探索宇宙到底有沒(méi)有邊界等。這種能對(duì)人類認(rèn)知宇宙產(chǎn)生巨大幫助的天體就像金子一樣稀有和珍貴。
只是，在2016年FAST落成啟用之前，這項(xiàng)為人類天文事業(yè)“淘金”的工作中國(guó)還沒(méi)有成為主力。為此，F(xiàn)AST的總工程師南仁東生前說(shuō)：“別人都有大射電望遠(yuǎn)鏡，我們沒(méi)有，我挺想試一試。”
20世紀(jì)90年代初，在國(guó)家天文臺(tái)工作的南仁東最初將中國(guó)的大射電望遠(yuǎn)鏡夢(mèng)寄托在了平方公里陣列望遠(yuǎn)鏡SKA身上。那是一項(xiàng)大型國(guó)際科研合作項(xiàng)目，其技術(shù)路線是將上千個(gè)反射面天線和100萬(wàn)個(gè)低頻天線組成一個(gè)超過(guò)100萬(wàn)平方米的接收區(qū)域，收集來(lái)自宇宙的電磁波信號(hào)。
當(dāng)時(shí)在國(guó)際射電天文圈里有兩張活躍的中國(guó)面孔，一個(gè)是南仁東，另一個(gè)是他的師弟，后來(lái)成為FAST工程副經(jīng)理的彭勃。他倆輪流飛往國(guó)外參加研討，執(zhí)著地想將SKA的建設(shè)引入中國(guó)，別人笑稱彭勃是“SKA獨(dú)立大隊(duì)”、南仁東是“SKA獨(dú)立支撐”。
但有天這兩個(gè)互為支柱的人吵起來(lái)了。
這條路越往前走南仁東越覺(jué)得走不通，他開始反對(duì)在中國(guó)建SKA。“把SKA弄過(guò)來(lái)，弄死你我，都弄不成！” 他跟彭勃說(shuō)，南仁東的學(xué)術(shù)風(fēng)格以“謹(jǐn)慎保守”著稱。
“先弄過(guò)來(lái)！弄死你我，還有后來(lái)人！” 彭勃和南仁東正好相反，他外號(hào)叫“彭大將軍”，出了名的敢想敢說(shuō)敢干。
而后經(jīng)過(guò)多次爭(zhēng)論和多方論證，南仁東和彭勃的同門師兄，天文學(xué)家吳盛殷計(jì)算出，在中國(guó)建設(shè)一個(gè)約500米口徑的射電望遠(yuǎn)鏡最合適，既能超越已有設(shè)備，又現(xiàn)實(shí)可行。大家便統(tǒng)一想法，將SKA的夢(mèng)想，嫁接到現(xiàn)如今的FAST身上。
于是一群對(duì)探索終極問(wèn)題有熱忱的人開始創(chuàng)業(yè)。
為了解決望遠(yuǎn)鏡的支撐問(wèn)題，他們需要找到一個(gè)天然的“大坑”，讓望遠(yuǎn)鏡像一口鍋一樣“坐”在里面；為了解決電磁波信號(hào)接收機(jī)，即饋源艙的移動(dòng)問(wèn)題，他們需要設(shè)計(jì)一個(gè)可靠又省錢的機(jī)械結(jié)構(gòu)；為了讓望遠(yuǎn)鏡能夠在最大范圍內(nèi)靈活追蹤天上的目標(biāo)，他們需要望遠(yuǎn)鏡反射面能動(dòng)——正是這些挑戰(zhàn)，逼出了FAST的三大技術(shù)創(chuàng)新。
夢(mèng)想裹挾著創(chuàng)新的風(fēng)險(xiǎn)一步一步把時(shí)間的坐標(biāo)推到今天。他們成功了，F(xiàn)AST成為世界上最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡。
不過(guò)FAST工程團(tuán)隊(duì)名單上前三位中，南仁東和吳盛殷已去世，當(dāng)年算得上是年輕人的彭勃也戴上了老花鏡。
彭勃記得他早年作為留學(xué)生代表接受德國(guó)電視節(jié)目采訪時(shí)說(shuō)：“中國(guó)也要在望遠(yuǎn)鏡靈敏度發(fā)展曲線坐標(biāo)圖里點(diǎn)個(gè)點(diǎn)！” 朋友聽了這話私下跟他說(shuō)：“你敢在德國(guó)吹牛。要點(diǎn)個(gè)點(diǎn)，就必須做第一，當(dāng)世界老大。”
“當(dāng)老大就當(dāng)老大！” 他回答說(shuō)。從FAST的想法成形，到今天成為全球最靈敏的宇宙“淘金”設(shè)備，過(guò)去了20年，盡管時(shí)間長(zhǎng)了些，但彭勃并沒(méi)有吹牛。
“那個(gè)造望遠(yuǎn)鏡的過(guò)程就像懷孕。” 準(zhǔn)備收工的李志恒告訴記者，他回頭看了一眼總控室的監(jiān)測(cè)屏幕，接著說(shuō)：“我們現(xiàn)在調(diào)試的過(guò)程，相當(dāng)于要把這個(gè)孩子養(yǎng)育成才。”
時(shí)間來(lái)到2018年，更年輕的人們繼續(xù)探尋終極問(wèn)題的答案。
