南仁东天眼之父感动中国 (中国天眼之父南仁东理科状元)

“心有大我 至诚报国”——吉林科学家典范之南仁东

勇担民族复兴大任的“天眼”巨匠

天眼之父南仁东是劳模工匠吗,天眼之父南仁东自强爱国的楷模

南仁东我国著名天文学家,是国家重大科技基础设施建设项目——“中国天眼”500米口径球面射电望远镜工程(简称FAST)的发起者和奠基人。他主导提出利用我国贵州省喀斯特洼地作为望远镜台址,从论证立项到选址建设历时22年,主持攻克了一系列技术难题,为FAST重大科学工程的顺利落成发挥了关键作用,作出了重要贡献。他不计个人名利得失,长期默默无闻地奉献在科研工作第一线,与全体工程团队一起通过不懈努力,迈过重重难关,实现了中国拥有世界一流水平望远镜的梦想。

攻坚克难的工作热情

南仁东1945年出生在吉林省辽源市。邻居们记得,这个孩子从小就喜欢到山上看星星,弟弟南仁刚说,在中学时期他就提前自修了全部物理课程,包括一部分天*物文**理。

1959年,南仁东以吉林省理科状元的身份考入清华大学无线电系。1968年11月,从清华大学无线电系毕业的南仁东,一路风尘来到通化市无线电厂报到,可以说吉林省是南仁东走上工作岗位的第一站。工作的第二年,通化市无线电厂开始研发便携式小型收音机,有绘画功底的南仁东被选入小型收音机外形设计四人小组。

虽然是刚出校门的学生,但南仁东知识丰富,思维缜密,在反复测算和综合各种影响因素后,在同事共同努力下使模具一次通过注塑测试。

1970年,通化市无线电厂开始研发10千瓦电视发射机,南仁东得到消息后表示要加入其中,由于表现突出,被任命为电视发射机研制小组长。经过半年多的攻坚苦战,产品顺利通过省级验收,由南仁东主导设计的发射机外形被省工业厅评为第一名。

在厂工作期间,南仁东还带领这个国企工厂的技术员与吉林大学合作,生产出我国第一代电子计算器。

服务人民的爱国情怀

在1993年日本东京召开的国际无线电科*联学**盟大会上科学家们提出,要在全球电波环境恶化到不可收拾之前,建造新一代射电“大望远镜”,时任中国科学院北京天文台副台长的南仁东为首的中国天文学家提出了一个大胆的方案——在中国境内建造直径500米、世界最大的单口径射电望远镜,而当时中国最大的射电望远镜口径只有不到30米。

从1994年始,当时年近50岁的南仁东开始主持国际大射电望远镜计划的中国推进工作。他大胆提出,利用我国贵州省的喀斯特洼地作为望远镜台址,建设巨型球面望远镜作为国际一平方公里阵(SKA)的单元,并立即启动贵州选址工作。

经过多年的论证,2007年7月FAST作为“十一五”重大科学装置正式被国家批准立项。2008年,国家发改委批复了FAST的可行性研究报告;2009年,中科院和贵州省人民政府联合批复了FAST项目初步设计及概算;2011年开工令下达,在5年半的工程建设过程中,先后150多家国内一流企业相继投入FAST建设。

从1994年持续到2006年,工程选址工作整整持续了12年时间。从选址到2016年,FAST正式建成用了整整22年时间。22年,支撑他的是胸怀祖国、服务人民的爱国情怀,是他作为一名科学家的责任感和使命感。

坚毅执着的科学精神

作为FAST首席科学家和总工程师,南仁东心中最大的梦想,就是把大窝凼变成一个现代机械美感与自然环境完美契合的工程奇迹。FAST口径高达500米,其面积相当于30个足球场、8个鸟巢。南仁东的想法是,要找一个天然的洼地,不用动用太多土方,且必须是一个远离大城市、射电干扰小的地方。他把目标锁定在了贵州天然的喀斯特地形,提出了利用喀斯特洼地建设射电望远镜的设想。他选择的台址俗称“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。

当时购买的十余根钢索结构进行疲劳实验没有一例能满足FAST的使用要求。由此,开始了一场艰苦卓绝的技术攻关。当时,台址开挖工程已经开始,设备基础工程迫在眉睫,可由于索疲劳问题,反射面的结构形式却迟迟定不下来,南仁东顶着巨大的压力,寝食难安,天天与技术人员沟通,想方设法在工艺、材料等方面寻找解决途径。

“南老师20多年只做了这一件事。”南仁东的同事和学生们评价。而最终建成的FAST,是世界最大单口径、最灵敏的500米口径球面射电望远镜,将为探索宇宙奥秘提供独特手段,为基础研究、战略高技术发展和国际科技合作提供世界领先的创新平台。

忘我奉献的高尚情操

从FAST项目开始至今,南仁东一直任首席科学家,通过国内外同行间的合作,与时俱进地提出并完善科学目标。主持编写了FAST立项建议书,确定了中性氢、脉冲星、分子谱线、VLBI和地外智慧文明搜寻等5大科学内容。FAST具有高灵敏度和大天区覆盖,有利于发现更多罕见品种的脉冲星。中性氢与脉冲星巡视被国际天文界评审为FAST两个最高优先级科学目标。

2012年,FAST 973项目正式启动,作为资深咨询专家,南仁东指导FAST 973项目“射电波段的前沿天体物理课题及FAST早期科学研究”的立项及组织实施。确立了FAST实现世界首个漂移扫描多科学目标同时巡天的原创科学策略。提出调试阶段全波段监测蟹状星云脉冲星的优先观测计划。建议了用于望远镜调整期及早期试观测的单波束和多波束接收机,前者已投入试观测。

在长达14年的预研究和建设过程中,南仁东主持FAST科学目标,指导各项关键技术的研究及模型试验,实现了三项自主创新:利用贵州天然的喀斯特洼坑作为台址;洼坑内铺设数千块单元组成500米口径球冠状主动反射面;采用轻型索拖动机构和并联机器人,实现望远镜接收机的高精度定位。突破了一系列技术难题,发明了500MPa耐疲劳拉索,突破了高效握拔力锚固技术、大跨度索网安装和精度控制等难题;提出通过“水环”和运动配重扩大焦舱的运动空间同时增加系统阻尼的设计。

精益求精的人格魅力

南仁东对工程的设计有着精益求精的追求。2014 年底,索驱动系统成功穿了第一根索,但索上悬挂的窗帘机构的重量与之前的设计存在着一定的超重现象,会对馈源舱位置和姿态的控制精度有一定的影响。窗帘机构常年在高空中运行,上下高差达270 米,可靠性非常差。南仁东强烈要求暂停安装,对窗帘机构的结构进一步优化,降低窗帘机构的重量,提高馈源舱位姿的控制精度。大年初六,春节假期未过,他就组织双方技术人员一起,一干就是三天,最终解除了所有的隐患。

在贵州工程最紧张的时候,他还抽出时间为高校义务做科普讲座。就这样的一位性格质朴的老人,同事们视他为朋友,学生们视他为偶像。

而20多年的贵州建设历程,让南仁东把贵州当成了自己的第二故乡,这里有他的梦,有20多年为之奋斗的情。令他倍感欣慰的是,2016年9月25日,“中国天眼”终于在贵州告成,成为了举世瞩目的工程奇迹。

FAST从开工到竣工,两千多个日日夜夜,南老师笃定初心,矢志不移!两千多个日日夜夜,南老师胸怀使命,坚毅执着。生命有限,精神永存。未来更多的科技工作者继续秉承南仁东老师的精神,汇聚科技国家队的磅礴力量,谱写科技强国的新篇章。/记者 周博 报道