王江山

少年南仁東以吉林省理科狀元的身份考入清華大學無線電系,在清華大學求學的過程中認識到英語的重要性,他就買了一本英語詞典,每天都背單詞,為了給自己鼓勁兒,他背會一頁就撕掉一頁,直到詞典中的英語詞匯完全存入他的腦海。埋頭苦學、不斷提高自己的英語水平,為他日后去國外進行天文觀測和研究打下了良好的基礎。
20世紀80年代,在國外擔任客座教授的南仁東已成為國際上小有名氣的天文學家,很多國家的天文機構都想聘任他。面對優越條件,南仁東毅然拒絕。他知道祖國需要他,而他的心中也裝著祖國的星空。就這樣,南仁東回到國內成為中國科學院北京天文臺副臺長,為中國天文界的發展注入了巨大的力量。
20世紀90年代,隨著無線電技術的廣泛應用,人類濫用電磁波的現象愈加突出,而當時現存的望遠鏡很難再探測到外太空信號,人類也就無法再深入探索宇宙。因此,建造功能更強的大型射電望遠鏡成為各國科研人員的共同目標。
于是,歸國后的南仁東首先提出了由中國獨立建造一臺世界最大單口徑球面射電望遠鏡(FAST)的設想。1994年,南仁東走上了為FAST望遠鏡選址的漫漫旅途。射電望遠鏡的外形像一口巨大的鍋,所以最佳的地形就是又大又深的山谷。從1994年到2005年,南仁東帶著300多幅衛星遙感圖深入大山,最后在貴州省平塘縣深山里找到了他夢想中的位置。這一座天然的巨坑,剛好能裝下FAST這口“大鍋”。
南仁東后來回憶到那個瞬間,說道:“我心中升騰起一個最大的夢想,就是盡早把這里變成一個現代機械美感與自然環境完美契合的天文觀測站。”
2007年,“中國天眼”項目正式立項。南仁東作為這一項目的首席科學家和總工程師,負責制定FAST望遠鏡的科學目標、指導FAST望遠鏡的建設,開始了新的奮斗。
“天眼”是一個巨大的工程,FAST望遠鏡直徑約500米,相當于30個足球場的占地面積。因此“天眼”的建造需要多學科,多領域的合作,十分復雜繁瑣。即便每一個建造系統都有專人把關,南仁東還是在力所能及的范圍內親力親為,他覺得,這個項目巨大又精密,一旦出現紕漏,后續處理就會很麻煩,還會辜負國家和科研團隊的努力。
由于地球在不停旋轉,因此這種大型射電望遠鏡必須是可操縱的,它的天線通常是拋物線形,能將來自軸線方向的天體的波集中到天線上方的望遠鏡接收器上,以此接收到天外的信息。
南仁東和團隊獨立自主地設計了一個系統,讓FAST可以在地球自轉時始終瞄準正在研究的宇宙物體,并進行持續觀測,通過這種方式實現對射電望遠鏡的操縱。這套系統不需要復雜的校正機制,因此它的接收平臺可以配備更多的儀器。南仁東和團隊的這項設計在射電天文學上開辟了新領域,射電天文學界的權威專家認為,這項創新“絕對是獨一無二的,從未有人做過”。

“天眼”工程在實際建造中還遇到了很多實際的問題。由于控制FAST鏡片的鋼索網承重、抗拉強度以及使用壽命都超出了國家工業標準,如果沒有符合標準的鋼索,“天眼”工程很可能因此失敗。最后,南仁東決定帶領團隊進行技術攻關,改進鋼索的制作工藝。兩年后,他們終于研制出了符合要求的鋼索。保證了工程的順利進展。
在南仁東和團隊的辛勤努力下,“中國天眼”進展迅速。然而,在2016年,南仁東罹患癌癥,但他仍然堅持工作。2016年9月25日,500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)工程正式啟用,開始接收來自宇宙深處的信號。那一天,南仁東忍著劇痛,見證了它的落成,這一天,離他產生那個在中國建設大型望遠鏡的夢想,已經過去了22年。
201T年9月15日,南仁東因病情惡化,搶救無效逝世。南仁東總說自己要為天眼建設奮斗到生命最后一刻,他做到了。
如今,隨著性能的提升,FAST的科學潛力逐步顯現,超強靈敏度使其在有望在短時間內實現納赫茲的引力波探測,同時它還有能力將中國深空探測及通信能力延伸至太陽系邊緣,滿足國家重大戰略需求。
南仁東曾說:“美麗的宇宙太空,以它的神秘和絢麗,召喚我們踏過平庸,進入無垠的廣袤”。他用畢生心血提高了中國深空探測及通信能力,為世界天文學做出了貢獻,他無私奉獻、不斷探索的精神將激勵更多的人向著星辰大海奮勇前進。