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        姚蕊:“中國天眼”年輕的守艙人

        2019-02-02 03:55:49云天明
        婦女 2019年12期

        云天明

        受“偶像”賞識,畢業(yè)就當(dāng)上“科研大工匠”

        1984年姚蕊出生在北京一個工程師家庭,在父母的熏陶之下,她擇了機(jī)械工程專業(yè)?!坝行I(yè)在外行看起來很枯燥,其實一旦深入了解之后,也有很多令人著迷的地方。而且我的兩大偶像,就是世界著名科學(xué)家錢學(xué)森和天文學(xué)家南仁東?!?/p>

        短短幾年時間,“學(xué)霸”姚蕊就在工學(xué)道路上從女學(xué)士蛻變成了女碩士,身影從北航輾轉(zhuǎn)到了清華園。

        科研路上,她也有過迷茫和疑惑。讀研時,看到以前的同學(xué)從事金融行業(yè),風(fēng)光無限,也曾讓她多少有點受刺激。導(dǎo)師說,“如果你有能力為人類的進(jìn)步做貢獻(xiàn),那不僅很酷,更是意義遠(yuǎn)大!”這一席話讓她頓悟?!澳懿粩嚅_拓人類對生命和自然界奧秘的認(rèn)識,是一項偉大的事業(yè),這并不能用金錢和物質(zhì)去衡量?!?/p>

        談及與FAST的緣分,姚蕊感嘆:“我讀研時的第一個課題,就是做FAST饋源支撐研究。當(dāng)時感覺這個國家項目很特別,我對它充滿好奇。”

        20多年前,就有人在一場聚集了世界頂尖無線電科學(xué)家的大會上提出,人類應(yīng)該建造新一代射電望遠(yuǎn)鏡,接收更多來自外太空的訊息。當(dāng)時中國最大的射電望遠(yuǎn)鏡口徑不到30米,姚蕊的偶像南仁東先生卻放出“狂”言:“將來我們要建造一個口徑500米,全球最大的太空望遠(yuǎn)鏡!”

        為了“建造中國自己的新一代射電望遠(yuǎn)鏡”的理想,從1994年到2005年,南仁東帶著300多幅衛(wèi)星遙感圖,走遍了300多個備選點,有些荒山野嶺連條小路都沒有,只能從石頭縫間的灌木叢中,深一腳淺一腳地挪過去。最終,南教授選擇了現(xiàn)在的洼地。

        2010年,26歲的姚蕊碩士剛畢業(yè),有幸加入了偶像南仁東的“中國天眼”科研團(tuán)隊。南教授的敬業(yè)精神令她敬佩不已。在這位“中國天眼之父”的影響下,姚蕊也磨煉出了異乎常人的吃苦精神。

        有一次陪南教授去山區(qū)考察時,前方是七八十度的陡坡,一不留神就會摔下去。當(dāng)時恰逢瓢潑大雨從天而降,山洪裹沙石一路狂瀉,眾人連扶帶背,個個摔得滿身泥濘,回到縣城落腳處時,姚蕊已經(jīng)摔得傷痕累累。

        2012年,姚蕊被任命為FAST饋源艙的負(fù)責(zé)人,當(dāng)時她只有28歲。饋源艙是“中國天眼”的最核心部件之一。饋源是望遠(yuǎn)鏡用來接收宇宙信號的裝置系統(tǒng),饋源艙則用于安放這個系統(tǒng)。

        面對一些人提出的“姚蕊太年輕”之類的異議,南教授信心滿滿地說:“小姚是科研大工匠的好苗子,她能吃苦,工作嚴(yán)謹(jǐn)又敢于創(chuàng)新,我們應(yīng)該給青年才俊大施拳腳的機(jī)會?!?/p>

        敢想敢干,為“中國天眼”解決難題

        從此,姚蕊開始了“雙城狂奔”式的生活。每天早上5點,她背起電腦包出門,從北京西站坐上前往石家莊的火車,來到“中國天眼”饋源艙的科研中心,開學(xué)術(shù)會議、做科研設(shè)計等;晚上9點回到北京的家,參照白天的會議記錄列出修改清單……她對每一張圖紙都仔細(xì)審核、反復(fù)計算,什么都想做到最好,甚至還有連續(xù)4天不合眼在電腦前編程的記錄!

        饋源艙的設(shè)計工作開始后,數(shù)不清的問題向姚蕊撲來。其中,饋源艙限重問題最“折磨人”。為保證安全性,饋源艙限重為30噸。但他們研發(fā)出的饋源艙重量達(dá)到34噸!于是,姚蕊的首要任務(wù),就是帶著團(tuán)隊給饋源艙“減肥”。

        這場耗時近兩年的“瘦身”著實不易。饋源艙里不僅有饋源裝置,還有配套的其他輔助設(shè)備和設(shè)施,如六桿精調(diào)平臺、電氣系統(tǒng)等,這些設(shè)施關(guān)系到“瞳孔”是否看得清、看得準(zhǔn)。

        饋源艙哪的“贅肉”最多呢?姚蕊及其團(tuán)隊把目光投向了饋源艙的主體框架,經(jīng)過反復(fù)模擬實驗,他們最終把其從“正圓形”變成了“近似三角形”,一下減重幾千斤!

        率團(tuán)隊打贏攻堅戰(zhàn)的姚蕊,還沒來得及高興,又遇到了一個棘手的問題。原本計劃在“中國天眼”內(nèi)放置9個不同類型的饋源裝置,但隨著饋源技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,F(xiàn)AST項目組決定建設(shè)一臺超寬帶饋源接收機(jī),也一并放入饋源艙。該饋源接收機(jī)性能先進(jìn),可代替原來的3個饋源裝置。

        雖然總體上饋源裝置的數(shù)量減少了,但問題也隨之而來——這位“新房客”尺寸太大了,占了饋源艙內(nèi)近一半的使用面積?!笆O?個饋源裝置根本無法全部塞進(jìn)去了?!币θ镎f。

        FAST所有子系統(tǒng)必須在2016年9月25日前完成調(diào)試,眼看時間一天天過去,姚蕊心急如焚。她冥思苦想數(shù)日,連做夢都在思考,很快整個人就瘦了一圈。

        終于,她提出了一個大膽而又合理的想法:機(jī)械設(shè)備分組運(yùn)行!事實上,“天眼”每次觀測宇宙星空時,通常情況下只會用到其中一個饋源裝置,其他饋源裝置在此期間是不工作的。那為何不把閑置的饋源裝置“請”出饋源艙呢?這樣就解決了“放不下”的問題了!

        姚蕊激動得徹夜未眠,次日天剛蒙蒙亮,她就急匆匆趕到研發(fā)中心,按照這一思路,和團(tuán)隊開始了新一輪的設(shè)計改造工作。

        在不久后的饋源艙詳細(xì)設(shè)計評審會上,這一方案得到了專家組的認(rèn)可!

        就這樣,“中國天眼”的饋源艙開始依照姚蕊提出的新方案,進(jìn)行研發(fā)打造、安裝調(diào)試。

        會工作也懂生活,樂做“天眼”守護(hù)人

        2017年12月,饋源艙驗收工作圓滿完成,F(xiàn)AST正式睜開了它探索宇宙的大眼睛……FAST位于群山環(huán)抱之中,建成后不僅成為世界上規(guī)模最大的射電望遠(yuǎn)鏡,同時,它接收宇宙電波的能力也是最出色的!姚蕊說:“如果把FAST看做一個天眼,那饋源艙就相當(dāng)于這個眼睛的瞳孔,它起到聚焦的作用,我們能看得更清楚?!?/p>

        “中國天眼”的誕生在中西方科學(xué)界引發(fā)震蕩。這個耗費(fèi)了科學(xué)家們22年心血的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡,被美國權(quán)威科學(xué)雜志評選為“本世紀(jì)全球最大最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡”,這一成就讓中國的天文科研水平持續(xù)領(lǐng)先世界20年!

        遺憾的是,F(xiàn)AST射電望遠(yuǎn)鏡建成不久,南仁東先生因病逝世,享年72歲。姚蕊為此哭腫了眼睛,深深銘記她的這位偶像和導(dǎo)師生前的一句名言:“用科學(xué)報國,是一個科學(xué)家最大的榮耀!”

        探索未知宇宙,搜尋和發(fā)現(xiàn)脈沖星是FAST的主要科學(xué)目標(biāo)之一,從2016年9月25日中國天眼落成至目前,它已經(jīng)先后發(fā)現(xiàn)了數(shù)十顆脈沖星,極大地加深了人類對宇宙的認(rèn)知。

        如今,已經(jīng)博士畢業(yè)的姚蕊,仍是這個最大“眼瞳”的守護(hù)人,中國天眼的正常運(yùn)行,離不開她和團(tuán)隊在背后默默的技術(shù)支持。

        用姚蕊詩意的解釋,F(xiàn)AST射電望遠(yuǎn)鏡的作用,就是幫助人類從宇宙的噪音中,更靈敏地分辨出有意義的聲音?!八梢越邮盏?351光年外的電磁信號,可以從雷聲中聽見蟬鳴”。因為南仁東先生和姚蕊等后輩的堅持與付出,一個當(dāng)初沒有多少人看好的夢想,最終成為了國家的驕傲。2019年1月21日,姚蕊入選《麻省理工科技評論》年度“35位35歲以下科技創(chuàng)新青年”名單。

        在忙碌的工作之余,姚蕊對生活同樣熱愛,她喜歡穿上風(fēng)情萬種的旗袍和閨蜜喝咖啡,在休假的日子去練瑜伽,與丈夫四處旅行……

        姚蕊感慨地說,美麗的宇宙太空以神秘和絢麗,召喚我們進(jìn)入它廣袤無垠的空間。未來,她會繼續(xù)做好中國天眼的“守艙人”。“作為年輕的科研工作者,我們有精力、有干勁,應(yīng)該為國家項目貢獻(xiàn)自己更大的力量!”

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