贵州省黔南布依族苗族⾃治州平塘县,⽔墨画般的群⼭间,“中国天眼”(500⽶⼝径球⾯射电望远镜,英⽂缩写FAST)像⼀⼝巨⼤的锅,躺在“⼤窝凼”⾥。它已经成为当地的科技新名⽚。每天,熙熙攘攘的游客登上⼭顶观景台,与它合影留念。站在观景台上,可以⼀览“中国天眼”的全貌——⼀⼝直径500⽶的“锅”,被6座⾼塔围在中间,能够看清百亿光年外的宇宙。与观景台上的热闹相⽐,⼭下的总控室⾥是另⼀番景象。
观测助⼿们以24⼩时三班倒的节奏,安静地控制着“中国天眼”,让它可以精准接收来⾃宇宙深处的信号。⾃2016年9⽉25⽇“中国天眼”建成启⽤之⽇起,中国天⽂学家凭借“中国天眼”观测数据取得的研究成果,屡屡登上国际⾼⽔平学术期刊。从此,中国天⽂学界不仅告别了相关研究数据依赖国外望远镜的历史,还在快速射电暴等国际前沿领域成为引领者。
穿过现今的繁华,回望“中国天眼”的来时路,可以看到,那是⼀条⾛了⼆三⼗年的“⻓征”路,主⻆是来⾃中国科学院建制化队伍⾥的⽼中⻘三代科研⼈。
1993年9⽉,在⽇本京都召开的国际⽆线电科学联合会⼤会上,各国天⽂学家发起倡议,要建造⼀个“⼤射电望远镜”(英⽂缩写LT)。中国科学院院⼠、时任中国科学院上海天⽂台台⻓叶叔华和时任中国科学院北京天⽂台(后并⼊中国科学院国家天⽂台)副台⻓南仁东就在会议现场。
他们有⼀个共同的感受:“这是中国必须抓住的机会。”当时,国际上尚未明确新⼀代射电望远镜要建成什么样⼦。中国天⽂学家提议,建设⼀台⽐当时世界上⼝径最⼤的射电天⽂望远镜“阿雷⻄博望远镜”(Arecibo)性能更⾼的⼤型单⼝径射电望远镜,并将望远镜的台址设在中国。
1998年,是“中国天眼”⽣机初现的⼀年。这年,党中央、国务院作出建设国家创新体系的重⼤决策,决定由中国科学院开展知识创新⼯程试点。春节刚过,陈芳允、杨嘉墀、王绶琯、陈建⽣4位中国科学院院⼠就联名向院领导写信推荐“中国天眼”。中国科学院领导很快批示,将“中国天眼”列为“⼗五”天⽂领域⼤装置候选项⽬。
2011年3⽉25⽇,“中国天眼”⼯程正式开⼯建设,⼯期5年半,共2011天。开⼯那天,南仁东默默看着⼯⼈们砍树平地。他对身旁的⼯作⼈员说:“造不好,怎么对得起⼈家?”2011天,对于这个巨⼤的⼯程来说,时间并不宽裕。⼤家发现,很多技术挑战⽐最初设想的更⼤。其中,最⼤的挑战是索⽹的制造和安装,科研⼈员必须造出能30年不坏、分毫不差撑起这⼝“⼤锅”的索⽹。
2016年9⽉25⽇,耗资11.5亿元的“中国天眼”落成启⽤。它的反射⾯有30个⾜球场那么⼤,由4450块三⻆形铝板拼接⽽成,脚下埋着10万多根光纤,2000多个⼩电机的控制精度达毫⽶级。它不仅在规模上打破了纪录,成为世界上最⼤的单⼝径射电望远镜,更在技术上领先世界,灵敏度达到阿雷⻄博望远镜的2.25倍。
2020年1⽉,“中国天眼”⼯程通过国家验收,转⼊常规运⾏阶段。为了让“中国天眼”科学有序发展及⾼效开放运⾏,中国科学院以建制化⽅式,统筹配置队伍资源条件、统筹制定重⼤装置规划、统筹组织重⼤前沿研究、统筹运⾏重⼤观测装置、统筹发展重⼤技术平台,推进这些观测装置和技术平台⾼效开放共享。
从1993年想法萌芽,到如今成果丰硕,这场“⻓征”中,“中国天眼”⻅证了⼀代代中国科学院⼈⻬⼼协⼒逐梦寰宇的果敢与韧劲。正如南仁东先⽣创作的诗歌所⾔,“美丽的宇宙太空,以它的神秘和绚丽,召唤我们踏过平庸,进⼊它⽆垠的⼴袤”。