毕生心血筑“天眼”

毕生心血筑“天眼”

作者：詹媛

来源：《人民周刊》2017年第23期

茂林深处，踽踽而行。算不清楚，这已是南仁东第几次踏入贵州省平塘县人迹罕至的山林了。他一次又一次而来，只为那一个科学梦想。

仰望天空，作为一个天文学家，南仁东非常清楚，无数来自宇宙边际的信号，经历了成千上万光年的漫长路程，也许就在他抬头的这一刻，划过地球。这其中蕴含着揭示宇宙奥秘的线索，南仁东渴望能在中国大地上建造一个科研重器，来捕获这些信号，让祖国在地球上的天文史中再划出浓重的一笔。

来而复去，去而复归，他在贵州省平塘县大窝凼的喀斯特洼坑中找到安置这个重器的理想地貌。此去20余年，大国重器“天眼”工程终于完成。

今年10月10日，中科院国家天文台发布了南仁东主持建造的这个科研重器——我国500米口径球面射电望远镜（FAST）取得的首批成果。FAST望远镜探测到数十个优质脉冲星候选体，其中6颗通过国际认证。

然而，在这个成果公布之前的9月15日，身为FAST首席科学家、总工程师的南仁东与世长辞。

开启“天眼”激越时代

“等FAST望远镜建成之后，我想咱们就能着手开展对脉冲星的系统研究。”生前，南仁东曾对他的学生表露过这样的愿望。南仁东口中的脉冲星，由恒星演化和超新星爆发而产生，具有地面实验室无法实现的极端物理性质，是理想的天体物理实验室，对其进行研究，有希望得到许多重大物理学问题的答案，并有很多应用，譬如，脉冲星的自转周期极其稳定，准确的时钟信号为引力波探测、航天器导航等重大科学及技术应用提供了理想工具。

可耗费了22年时间，把一个朴素的想法变成了国之重器，成就了中国在世界上独一无二的项目的南仁东，已从壮年走到暮年，疾病最终夺走了他见证“天眼”捷报的机会。

北京时间9月15日23时23分，因肺癌突然恶化，抢救无效，南仁东逝世。20余天后，捷报传来，“天眼”这个中国自主设计制造的射电天文望远镜发現了6颗新脉冲星，这在我国尚属于首次。此时，南仁东的生命已停止，这个工程的最主要缔造者，没能等到捷报传来。 他遗憾吗？等不来南仁东的答案了，可与他共同奋斗过的人们在替他回答。

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“FAST将有希望发现更多守时精准的毫秒脉冲星，对脉冲星计时阵探测引力波作出原创贡献。”在发布新成果时，国家天文台研究员、FAST工程副总工程师李菂对FAST的未来进行了展望。“同时进一步验证、优化科学观测模式，继续催生天文发现，力争早日将FAST打造成为世界一流水平望远镜设备。”

李菂认为，FAST在调试初期就能发现脉冲星，得益于卓有成效的早期科学规划和人才、技术储备，初步展示了FAST自主创新的科学能力，开启了中国射电波段大科学装置系统产生原创发现的激越时代。“10年之后，南老师所成之大美‘中国天眼’必将举世皆知。”他说。 在中科院国家天文台研究员陈学雷的眼里，即便没有能等到它产出科学成果的那一天，但“南老师离去的时候心里一定非常清楚，他毕生的事业已经成功了”。 此生尽付于“天眼”

1993年，获悉科学家们在日本东京的国际无线电科学联盟大会上提出，要在全球电波环境继续恶化之前，接收更多来自外太空的信息，建造新一代射电“大望远镜”时，南仁东坐不住了，他不能忍受中国在这一领域再被别人甩下，一定要抓住这个赶超的契机。

他提出：“在中国境内建造直径500米、世界最大的单口径射电望远镜。”这是个太大胆的设想，已不仅是一个严密的科学工程，还是一个难度巨大的建设工程，涉及天文学、力学、机械工程、结构工程、电子学、测量与控制工程，甚至岩土工程等各个领域。

“别人都有自己的大设备，我们没有，我挺想试一试。”这是南仁东面对质疑的答案。这一试，就让口径达500米，其面积相当于30个足球场、8个“鸟巢”体育场的中国“天眼”成为他永远的牵绊。

“为了选址，南老师当时几乎踏遍了那里的所有洼地。”南仁东的学生、FAST工程接收机与终端系统高级工程师甘恒谦回忆，当时，南仁东带着300多幅卫星遥感图，跋涉在中国西南的大山里，“有的荒山野岭连条小路也没有，当地农民走着都费劲”。

当大窝凼的圆形喀斯特洼坑出现在他眼前，南仁东觉得，此前的一切艰辛都值了。 这个适合建造FAST的“窝凼”——几百米的山洼被四面的山体环绕，正好挡住外面的电磁波。这个世界第一大单口径射电望远镜，可以观测脉冲星、中性氢、黑洞等这些宇宙形成时期的信息，以及捕捉可能来自外星生命的信号。

选址、立项、可行性研究及初步设计，主编科学目标，指导各项关键技术的研究及其模型试验，历经22年，南仁东带领团队最终建成了“中国天眼”。

“FAST就像是他亲手拉扯大的孩子一样，他看着它一步一步从设想到概念，从概念到方案，到蓝图，再到活生生的现实。”FAST工程馈源支撑系统副总工李辉回忆。

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2016年9月25日，500米口径球面射电望远镜（FAST）竣工。它与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比，灵敏度提高约10倍；比被评为人类20世纪十大工程之首的美国“阿雷西博”305米望远镜，综合性能提高约10倍。 无法遗忘的“老南”

现在，当人们来到贵州省平塘县克度镇这个偏僻的黔南小镇，再穿过一道道的狭窄山口，目光就会被一个500米直径的白色钢环所吸引，那是史上最大望远镜FAST的圈梁，而此时，南仁东的名字就会被继续坚守在这里的人们一再提起。

“老南”是他们心里对这个“老爷子”的昵称。用FAST工程馈源支撑系统副总工潘高峰的话说，他是一个“往西装口袋里装饼干，会忘记吃，等拿出来已经揉成渣子的随性老头儿”。 可“老南”也是个为了FAST，废寝忘食的“工作狂”。“就在那间办公室里，我们经常和南仁东老师一起工作到凌晨三四点。”南仁东的学生甘恒谦回忆起为FAST奋战的日日夜夜忍不住感慨。

“做一项大的科学工程，大部分是没有先例的，需要一个核心人物，南老师就是这样的角色。他是技术的核心推动者，是团队中掌握新技术最快的人，从宏观把握到技术细节，都免不了他来操心。去院里汇报项目进展，从未出过任何差错，而且每次都提前一小时到达会场，努力负责的程度超乎想象。”他的学生岳友岭这样回忆自己的老师，“他是科学家中的科学家。”