她用兩年給“天眼”減重

于紫月

? 姚蕊，中國(guó)科學(xué)院天文臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)天文臺(tái)）副研究員、被譽(yù)為“中國(guó)天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）饋源支撐系統(tǒng)中饋源艙子系統(tǒng)負(fù)責(zé)人，不久前，她入選《麻省理工科技評(píng)論》2018年度“35位35歲以下科技創(chuàng)新青年”名單。

2012年，只有2年工作經(jīng)驗(yàn)的姚蕊被任命為FAST饋源支撐系統(tǒng)中饋源艙子系統(tǒng)的負(fù)責(zé)人。那年，她只有28歲。

其實(shí)，姚蕊和FAST是“老相識(shí)”。早在清華大學(xué)攻讀博士學(xué)位時(shí)，她便參與了FAST項(xiàng)目中饋源艙運(yùn)動(dòng)和牽引的相關(guān)設(shè)計(jì)工作。“當(dāng)時(shí)感覺(jué)這個(gè)國(guó)家項(xiàng)目很特別，我對(duì)它很好奇，于是便在導(dǎo)師的指導(dǎo)下開(kāi)始參與這項(xiàng)工作。”她說(shuō)。

工作開(kāi)始后，數(shù)不清的問(wèn)題向姚蕊撲來(lái)。其中，饋源艙限重問(wèn)題最是“折磨人”。

饋源艙是FAST的核心部件之一。饋源是指望遠(yuǎn)鏡用來(lái)接收宇宙信號(hào)的裝置系統(tǒng)，饋源艙就用于安放這個(gè)系統(tǒng)。

為保證安全性，按照設(shè)計(jì)規(guī)劃，饋源艙限重為30噸，但技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)饋源艙的重量達(dá)到了34噸。于是，姚蕊帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始給饋源艙“減肥”。

這場(chǎng)耗時(shí)近兩年的“瘦身”著實(shí)不易。饋源艙里不僅有饋源裝置，還有配套的其他輔助設(shè)備，如六桿精調(diào)平臺(tái)、電氣系統(tǒng)等，這些設(shè)施關(guān)系到“瞳孔”是否看得清、看得準(zhǔn)。

饋源艙哪里的“贅肉”最多呢？姚蕊及其團(tuán)隊(duì)首先把目光投向了饋源艙的主體框架，他們把其從“正圓形”變成了“近似三角形”，大約減重1.5噸。

可還沒(méi)來(lái)得及高興幾天，又一個(gè)難題“找”到了姚蕊。

原本計(jì)劃在FAST饋源艙內(nèi)放置9個(gè)不同類(lèi)型的饋源裝置，但隨著饋源技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，2014年初FAST項(xiàng)目組決定與美國(guó)合作建設(shè)一臺(tái)超寬帶饋源接收機(jī)，也一并放入饋源艙。該饋源接收機(jī)性能先進(jìn)，可代替原來(lái)的3個(gè)饋源裝置。

雖然總體上饋源裝置的數(shù)量減少了，但問(wèn)題也隨之而來(lái)——這位“新房客”的尺寸太大了，占了饋源艙內(nèi)近一半的使用面積。“剩下6個(gè)饋源裝置根本無(wú)法全部塞進(jìn)去。”姚蕊說(shuō)。

FAST所有子系統(tǒng)必須在2016年9月25日前完成調(diào)試，當(dāng)時(shí)距離這一時(shí)間節(jié)點(diǎn)已經(jīng)很近了。姚蕊想到了分組的辦法。事實(shí)上，每次觀測(cè)通常情況下只會(huì)用到其中一個(gè)饋源裝置，其他饋源裝置在此期間是不工作的。

“為何不把閑置的饋源裝置‘請(qǐng)’出饋源艙呢？探測(cè)時(shí)使用哪個(gè)饋源裝置，就將它裝進(jìn)饋源艙里，這樣就解決了‘放不下’的問(wèn)題。”姚蕊回憶道。

? 按照這一思路，團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了新一輪的改造工作。

2014年5月，在饋源艙詳細(xì)設(shè)計(jì)評(píng)審會(huì)上，這一分組方案得到了專(zhuān)家的認(rèn)可。2017年12月，饋源艙驗(yàn)收工作圓滿(mǎn)完成。

? “作為年輕的科研工作者，我們有精力、有干勁兒，應(yīng)該為國(guó)家項(xiàng)目貢獻(xiàn)自己的力量。”姚蕊堅(jiān)定地說(shuō)。