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來源：中國科學報

6月，隨着夏季到來，貴州山區迎來雷電、暴雨、大風等惡劣天氣的小高峯。中國科學院國家天文臺中國天眼（FAST）運行和發展中心團隊（以下簡稱團隊）成員、高級工程師於東俊身在北京的辦公室，卻關心着遠在貴州的FAST的安全運行。爲預防雷電、冰雹對某些電氣設備造成的影響，他們按照預案做了相應的預防準備工作。

作爲當今世界最大、最靈敏的單口徑射電望遠鏡，FAST如今每天觀測時長接近24小時，每年總觀測時長超過5300小時，持續不斷地爲科學家提供寶貴的數據。其高水平穩定運行，離不開團隊100多位同事的默默守護。

近期，團隊正在緊鑼密鼓地推進FAST核心陣的實驗陣建設，力爭2030年前在FAST周邊30公里範圍內建成由數十臺40米口徑天線組成的綜合孔徑陣列，旨在進一步提升FAST性能。不久前，團隊獲得中國科學院第六屆“科苑名匠”稱號。

雷打不動的“730會議”

2016年9月FAST正式落成後，團隊投入調試任務中。

望遠鏡建成後能不能用、好不好用，關鍵看調試能否成功。4450塊反射面板、2225臺促動器、6根鋼索、30噸重的饋源艙，這些子系統必須像交響樂一樣完美配合，才能保證望遠鏡精準指向目標，並接收宇宙中微弱的信號。

“當時對FAST的調試絕非簡單地測試設備，牽一髮而動全身，稍有閃失就可能功虧一簣。”FAST運行和發展中心副主任潘高峯介紹。

那段時間裏，白天大家各自分散在不同崗位，晚上7點半準時會聚到總控室，舉行雷打不動的“730會議”。會議上，每人彙報當天的工作進展，確定第二天的調試內容。

“用數據說話”“問題不過夜”“必須有備用方案”是“730會議”的三大鐵律，也成爲團隊成員之間難得的默契。

於東俊記得，2019年春節前後，饋源支撐測量測試已經到了最後階段。爲全力衝刺，他和許多同事春節都沒有回家。“那幾個月裏，我們反覆進行數據分析，找問題，修改算法，再驗證，才按計劃把系統可靠性和測量精度提上來。”他說。

正是這種嚴謹的工作作風和高度的責任感，使FAST在短短不到兩年時間內就完成了調試，達到驗收指標，比國際同類望遠鏡的調試周期縮短了一半多。調試者的堅守，讓“觀天巨眼”真正具備了洞察宇宙的能力。

科學家是“紅花”，我們是“綠葉”

如今，FAST已經建成8年多，團隊的重要任務之一是負責其維護和運行工作。“保護望遠鏡安全是很大的責任，是我們內心最緊的一根弦。”於東俊表示。FAST設備的故障率直接影響運行的可靠性。

很多去過FAST現場的科研人員都有這樣獨特的體驗：貴州山區常有雷雨天，外面下着瓢潑大雨、電閃雷鳴，FAST卻依然正常運行，科學家在室內開展的數據接收與處理工作絲毫沒有受到影響。

這主要得益於先進測控系統的支持。“運維專家團隊紮紮實實地不斷研發、升級測控系統，保障了FAST持續穩定運行。”中國科學院國家天文臺副臺長、FAST運行和發展中心主任姜鵬表示。

在FAST觀測時間段，也有科研人員親眼見證運維人員在上百米的高空同步搶修、維護。運維團隊日夜不停歇，築牢了FAST穩定運行的堅實堡壘。

於東俊介紹，除了每個月固定兩天關機進行維護和保養外，FAST年度科學觀測時長達到5300小時。即使FAST已經儘可能“超長運行”，但申請觀測時間的競爭仍然非常激烈，獲批率約爲1/5。也就是說，科學家每申請5小時的觀測時間，平均只有1小時能夠獲得批准和支持。

在團隊成員心中，這正反映出科學研究對高質量天文觀測數據的需求之大。“確保望遠鏡的高效運行和維護，不僅對設備性能至關重要，也直接影響到能否爲更多科學研究提供支持。”於東俊說。

截至2024年11月，FAST已發現脈衝星1040餘顆，超過同一時期國際其他望遠鏡發現脈衝星數量的總和；開展了中性氫巡天任務，構建並釋放了世界最大的中性氫星系樣本；在快速射電暴起源及納赫茲引力波探測等領域取得了一系列具有國際影響力的重要成果。

這令團隊成員感到欣慰。姜鵬常常鼓勵大家：“科學家是‘紅花’，我們就是‘綠葉’。”

“精神座標”永存

在FAST，曾任中國天眼首席科學家、總工程師的南仁東是永遠的“精神座標”。“沒有南先生的堅持，就不會有這個項目。”幾乎所有人都相信這一點。

潘高峯生動講述了當年的情景。12年的時間，南仁東和同事帶着砍刀、拄着竹竿，穿梭在貴州喀斯特山區。當地氣候複雜多變，經常突降大雨，在有的地方甚至會遇到山洪，連樹都能沖走，但他們打着傘、披上塑料布繼續前行。

開工在即，他們又爲鋼索所困。爲讓望遠鏡的反射面能在球面和拋物面之間靈活變形，所用的鋼索要在500兆帕應力幅下能夠承受200萬次應力循環而不斷裂或損壞。“市場買的鋼索在實驗室疲勞實驗中全軍覆沒，這就意味着FAST最主要的主動反射變形技術無法實現，甚至可能造成整個工程夭折。”潘高峯迴憶，“那段時間團隊成員憂心忡忡，承受着巨大的壓力，無路可退。”

於是團隊聯合國內的鋼索企業、高校，經過近兩年攻關，成功研製出滿足要求的鋼索結構。更讓團隊自豪的是，這項技術走出天文領域，應用於國內外多個重要橋樑工程。

姜鵬記得，當年他和南仁東一起爬到塔上，南仁東說，這臺望遠鏡將來沒有做成，他就從這裏跳下去。“初聞不識語中意，聽懂已是話中人。”如今，從南仁東手裏接過接力棒的姜鵬已經理解這句話的深意，繼續以南仁東的方式守護着FAST。

爲確保項目順利推進，南仁東事必躬親，常年紮根於建設現場。小到鋼結構的計量測算，大到工程的整體規劃，每一個細節他都親自把關、反覆確認，將精益求精貫穿始終。

2017年，南仁東因病逝世，團隊至今保留着他的辦公室，門上掛着“南仁東”名牌。於東俊幸運地被分配到相鄰的房間。每當他回到北京，總會以這樣一種特殊的方式與他心中的“精神座標”“相遇”。南仁東的“敢爲人先”和“精益求精”一直激勵着他。

核心陣未來已來

如今，青年一代不忘傳承和發揚南仁東的精神。“是南先生的‘敢爲人先’讓我國射電天文學有了領先世界的寶貴機會。”於東俊表示。保持世界領先地位，則要依靠持續不斷的創新。

當前，國際射電天文學正朝着更高的空間分辨率、更精細的譜線分辨率以及更高的靈敏度方向推進，以探測到更闇弱、遙遠的天體。

於東俊向《中國科學報》介紹，近年來，平方公里陣列射電望遠鏡（SKA）和下一代甚大陣列（ngVLA）等國際大科學計劃相繼啓動，計劃於2029年和2035年分別完成其第一階段的建設任務。“它們的建成投用，必將對FAST的性能優勢帶來挑戰。”他說。

爲了始終站在射電波段視野的最前沿，FAST混合口徑陣列設想應運而生。2024年，在FAST落成啓用8週年之際，FAST實驗陣建設正式啓動。按計劃，到2030年，在FAST周邊30公里範圍內將建成由數十臺40米口徑天線組成的大型干涉陣列，從而大幅提升FAST的綜合性能，繼續保持FAST的國際領先能力。

於東俊介紹，實驗陣中的兩臺實驗樣機已經建成，相關的關鍵技術通過與FAST的聯測進行了初步驗證。目前，他們正在圍繞FAST工程二期規劃、相位陣接收機等關鍵技術進行攻關。

未來已來，團隊成員充滿期待。FAST核心陣將進一步提高靈敏度，尤其是增加高分辨率定位及成圖能力，有望長久保持國際同類設備中的領先地位。（記者甘曉）

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