畢業被“忽悠”進FAST，山溝裏一蹲8年，創3項世界第一！-中國科普博覽
【出品：“SELF格致論道”講壇（SELFtalks），作者：姜鵬 SELF講壇】
音頻裏如嬰兒心跳一般的聲音，來自遙遠的星河之外。是2017年10月“中國天眼”新發現兩顆脈衝星（之一）發出的聲音。下圖是這兩顆脈衝星的位置，從那裏傳出來的脈衝信號被科學家探測到，又被轉化成的音頻信號，從而可以被我們聽到。
脈衝星是一個高密度的天體，一顆方糖大小的體積，質量就能達到上億噸。探測到這個脈衝星的中國天眼，是一個500米口徑的射電望遠鏡（FAST），它的反射面面積相當於30個足球場的大小，是世界上最大的單口徑射電望遠鏡。
這是中國自主研發的天文設備，第一次探測到新發現的脈衝星。
“我甚至覺得這個項目是在忽悠人”
姜鵬，是FAST項目的調試工作負責人。
他第一次接觸到這個項目，是在2009年。
那年，他博士畢業，正面臨着人生迷茫的十字路口——是應該繼續博士的研究方向？還是尋找一個新的挑戰，做自己感興趣的事情？
時間總催促着人做決定，卻也會帶來機會的降臨。
那時候的機會，是一張招聘啓事。
“一個500米直徑的索網，能變形，拋物面可以在它的不同的部位形成，而且要求控制精度達到毫米級……”
（招聘啓事配圖）
這應該就是FAST最初的招聘了，這樣的一張圖，對於當時的姜鵬來説，太不可思議。他甚至覺得，“這個項目可能是一個忽悠人的項目。”
比賣枴還不靠譜……
然而這個招聘啓事又“別有用心”的附上了一個發改委的批文，告訴他這是一個真實存在的大科學工程。
帶着對這個項目如何實現的好奇，他走入了天眼工程的項目建設。
姜鵬還記得，初次見到南仁東時，還是博士生的他暗自打量着眼前留着八字鬍的南仁東，想着，“一看就是頭兒”。
南老師特別認真的盯着姜鵬的簡歷，抬起頭，直截了當地説：“就你這簡歷，畢業後想在中科院系統其他研究所也不太好找工作吧？”
然而轉眼，姜鵬已經在這個團隊待了整整8年。
姜鵬在SELF格致論道講壇上分享與FAST的故事
“我們幾乎經歷了所有可能的破壞形式”
這個“大科學工程”，確實是挺大的。
姜鵬説，“如果把FAST比喻成盛滿了水的一口鍋，我們全世界每個人都可以分4瓶，夠大家所有人喝一天的。”
它的反射面則像是天眼的視網膜。姜鵬牢牢記着和它相關的那些數字，“它是一個500米口徑的鋼樑，架在50根巨大的鋼柱子上**，670根鋼索編成的索網掛於橫樑，上鋪4450塊反射面單元，下設2225根**下拉索，固定在地面上的觸動器上。”
望遠鏡的“視網膜”
“觸動器拽動下拉索，就能控制索網的形狀，一會兒是球面，一會兒是拋面，以進行天文信號的收集和觀測。”姜鵬補充説。
這樣大的射電望遠鏡，首先要做的是結構設計。人類所知道的最多正面體只有正二十面體，於是項目團隊不得不為4000多塊反射面單元設計出380多個種類。
在連接方式上，傳統結構中藐視一切的“温度縫”被一票否決，他們只能設置滑移支座，來釋放熱脹冷縮產生的鋼樑變形。
（結構設計優化）
技術難題每時每刻都在降臨。
我要是用一句話來形容這個索網結構，那就是它是世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的一個索網工程。一般一項工程有一項世界第一就已經很難了，但是這個索網卻集了三項世界第一，你可以想象它的難度有多大。
FAST的索網要求變形，鋼索更像是彈簧，對疲勞性能的要求極高。姜鵬和同事們對十餘根鋼索結構進行疲勞實驗，沒有一例能滿足要求的，這打擊大了。
時間緊迫，刻不容緩。談到當時的情況，姜鵬還説道，“當時我們的總工程師南仁東，經常在辦公室裏隔三差五找我去討論技術問題，每次見到他，他頭髮都是立着的，天天在焦慮，手足無措，不知道該怎麼解決。”
到底需要採用什麼樣性能的疲勞性能鋼索？
望遠鏡的運行軌跡如何？每根索在未來30年承受的應力如何？觀測年限要設計成多少年？設備故障怎麼辦？
（經歷的破壞和困難）
國家天文台用一次次的失敗實驗試圖解答。
“我們幾乎經歷了所有可能的破壞形式——鉚柱的損傷破壞、單絲的磨損破壞，所有可能的我們都經歷了。”姜鵬説。一根索的加工失誤，都有可能導致整個索網無法精確成形。
把1600根鋼索全部返廠重新加工、用力傳感器實現掛索網的精確定位、索結構的重新安裝……雖然“忽悠人”的項目裏充滿了無窮無盡的大麻煩，開會就像開玩笑，但總有一個聲音吶喊着：搞定它！
“歡迎你把孤獨的他們帶走”
**6000多根索，2000多個節盤，上萬個關節軸承。**不管是炎炎的烈日，還是冬天，工人們天天吊在幾十米的高空上，一個個散拼，才終於把索裝上合攏。
反射面的安裝也一樣特殊。從拼裝場地吊起來到空中，順着籃索溜。好幾個工人在高空等待，從四米到幾十米，一顆顆地將4450塊反射面單元安裝完畢。
艱難的索結構安裝過程，由東南大學的郭振興團隊主動請纓接手。他們非常擅於做這個，研究後給出了這樣好的方案。
你也許能想象到，這要經歷多麼長的一段時間。
從始至終，這個團隊已經堅持了22年。
他們之中，多得是意氣風發的年輕人。他們和FAST共同成長，在項目中度過的日日夜夜幾乎就是他們的整個青春年華。
他們簡單而善良，一心向科學，卻常常孤獨，以寵物為伴。
姜鵬還在SELF格致論道講壇的現場打趣做起了徵婚，他對台下的姑娘們説，，“照片裏的這兩個單身帥哥，如果有美女到我們FAST現場去參觀的話，我非常希望你把他也帶走，這還有他的電話。”
他們是優秀的青年，也一定是靠譜的青年。
( 想成為FAST團隊家屬麼？聯繫郵箱：[email protected]）
“看南老師的頭髮從立到平”
姜鵬説，剛開始做FAST項目時，所有的事情都跟他想象的並不一樣，原本困惑的技術問題，其實有很多都在研製階段，連南仁東先生，也並不確認這個望遠鏡一定能達到它的設計指標，或者能實現它所有的預期設想。
在經歷了近百次失敗，與多家企業進行合作後，終於歷時兩年，像做夢一般研製出了一個適用於FAST的成品鋼索結構。
“從那以後，南老師的頭髮終於從豎立着開始變平了。”
在完成裝置後，團隊對整個望遠鏡進行了整體聯調。實現對固定目標的跟蹤過程，對望遠鏡來説是一個具有里程碑的調試階段，就像讓天眼的眼珠轉動起來。
聯調完成後，姜鵬給當時身體已經非常不好的南老師發了一條微信，告訴他這個事已經做成。他感到非常欣慰，向團隊表示了祝賀。
這是姜鵬跟南仁東先生之間最後一次的微信交流。
2016年9月25號的現場落成儀式上，他們拍下了最後一張照片。
（前排橙色箭頭指示處為姜鵬，後排綠色箭頭指示處為FAST系統總工程師聶躍平，關於他的故事在這裏：南仁東讓我找一個“坑”，一找找了12年，後來那裏建成了FAST |聶躍平）
姜鵬在FAST落成儀式現場
投入那麼多，到底值不值？
SELF講壇工作組曾問姜鵬，歷經如此坎坷，成為世界上最大的單口徑射電望遠鏡，FAST究竟有多貴？姜鵬説，“FAST其實只是相當於一公里的地鐵。但重要的是，特殊的望遠鏡、大量的運動部件和機械裝置，都無史可鑑。”
有人問，為它投入這麼多的精力，到底值不值得。姜鵬説：“也許每個人心中都有自己心中的答案，但是FAST對於我來説是非常值得的一件事情。”
（霧中的美麗FAST）
姜鵬説，FAST的現場，就是一個科學的風景。如果運氣足夠好，爬到一個山頂，興許能看到霧中美麗的FAST。如果晚上去，則可以看見美麗的星空，對於大多數生活在都市的人們來説，這已經是一種奢侈。
但在那裏，卻是給他們最好的饋贈。
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