“條件非常艱苦,背后是幾千名一線工人的血汗。六千多根鋼索,裝錯一根都不行。大型機械進不去,洞都靠人工挖,最深的洞38米,掉下一個小石子就會非常危險。”
“2010年,我們在市面上購買了十幾根鋼索進行疲勞試驗,結果都不能滿足使用要求,這對FAST是巨大的沖擊。每次見到總工南仁東,他頭發(fā)都是立著的。我們不知道能不能解決這些問題,不知道能不能建成,不知道能不能測試成功……”
“我們不知道它以后會叫‘中國天眼’,會受到那么大關注。那時候有人說在旁邊建一個五星級酒店,我們覺得他們傻吧?現(xiàn)在看來傻的是我們……”
聽到這些話,在場有人笑出聲,有人抹眼淚。
這是中科院科學節(jié)“中科院的使命與擔當”主題講座現(xiàn)場,主講人FAST總工程師姜鵬研究員正在講述FAST這一世界最大的單體射電望遠鏡是如何建成的。

FAST望遠鏡有多大?30個足球場。
姜鵬舉了一個形象的例子:如果把這口大鍋裝滿水,夠全世界所有人喝一天,裝滿米飯夠所有人吃一天。
它是500米直徑的索網(wǎng),還要能變形,全世界沒人做過這樣的工程。

“FAST的反射面是它的‘視網(wǎng)膜’——它是一個500米口徑的鋼梁,架在50根巨大的鋼柱子上,一個6670根鋼索編織的鎖網(wǎng)掛在環(huán)梁上,上面是4450塊反射面單元,下面有2225根下拉索,固定在地面上的觸動器上,通過觸動器拽這些下拉索控制索網(wǎng)形狀,一會兒是球面一會兒是拋物面,從而進行天文信號的收集和觀測。”
“4450塊反射面單元包括380多種形狀。經(jīng)常有人問我為什么不做成一樣的。因為人類已知的最多的正面體就是正二十面體,再劃分下去,所有單元就是不一樣的了。而這個索網(wǎng)的分型方案就是在正二十面體的基礎上進一步劃分出來的,也是最均勻的單元劃分方案了……
這要求制造精度夠高,安裝也完全不能出錯。”


“FAST直徑500米,一度的溫度變化就會產(chǎn)生6毫米的溫度變形。一般傳統(tǒng)的結構,是采用設置溫度縫的方法來釋放溫度變形,例如,大家開車過橋的時候,會聽到咯噔咯噔的聲音,火車的鐵軌也是一樣,這些都是溫度縫在作怪。但FAST不能采用這種方案,會破壞結構的整體性。所以我們采用了一個巧妙的設計方案,巨大的環(huán)梁放在50根柱子上,在柱子和鋼梁之間放一層滑移支座,也就是說,這個巨大的鋼梁能在50個柱子上自由地熱脹冷縮,完美實現(xiàn)了溫度應力的釋放。”

“這是世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的索網(wǎng)工程。“姜鵬說。
演講中,姜鵬不時提起南仁東,這位“天眼之父”雖然已經(jīng)離開,但在他敘述中無處不在。
“南仁東基本每周末都在辦公室看圖紙。他從來不遲到,性格非常剛直。鋼索材料的問題解決不了,他的頭發(fā)天天立著,終于解決了才平下去……”
其實他完全可以過著另外一種生活,他在國外影響力很大,做期刊編委,做客座教授……”
但南仁東選擇了這條路。
姜鵬展示了自己與南仁東的最次一次微信對話:

結尾,姜鵬表示,“我們不是建世界上最大的望遠鏡,而是建好用的望遠鏡。我們的志向就很簡單,未來希望后來者們用好這個設備,也祝福未來的科學家們有足夠的運氣做出好的成果。”
“希望它的科學成就比工程成就更大,這才是我們期待的結果。”姜鵬說。
在他的講述中,如今世人矚目的“中國天眼”,既是奇妙的科學思想和科學設計的產(chǎn)物,也是凝結工程人員多年心血的超級工程。眾人堅守22年,才有這“逐漸睜開的中國天眼”。
聽完這些細節(jié),中科院自然科學史研究所所長助理、圖書館館長孫顯斌回憶起一段往事:很多年前聽王選先生說“我能設計出最先進的計算機,但是國家造不出來”,后來他就轉(zhuǎn)去做別的了。“所以我們也要感謝這個偉大的時代,科學發(fā)展離不開背后工程技術人員的努力。”孫顯斌說。
講座當天適逢中國科學院的70歲生日。
自1949年11月1日成立以來,無論是在“兩彈一星”、基礎研究等科研領域,還是在科技成果服務經(jīng)濟建設和國家安全方面,中國科學院都做出了關鍵創(chuàng)新貢獻,體現(xiàn)了中國科學院的使命與擔當。
來自中科啟元學校、清華附中等機構的200余名大小觀眾聆聽了這場科學思想和科學家精神的講座。
