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嘉兴在线新闻网     2017-10-20 02:21:55     手机看新闻    我要投稿     飞信报料有奖
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原标题:听讲 | 我为“中国天眼”找了一个“坑”

不久前,“中国天眼”FAST工程台址勘查与开挖系统总工程师、中国科学院遥感与数字地球研究所非再生资源遥感应用研究室主任聂跃平,做客“SELF格致论道讲坛”,讲述了他在科学道路上的艰辛跋涉,呈现了科研工作者百折不回的执着精神。

这么大的一个坑,上哪儿找

“FAST”是世界上最大的单口径射电望远镜,建在贵州平塘大窝凼的洼地里。远看像一口大锅,直径500米,接收面积有32个足球场那么大,它的探测能力是137亿光年之远,大家算一下就知道这有多遥远。

那么,我是怎么和这个“大家伙”结缘的呢?

我出生在贵州独山县,一个以喀斯特地貌闻名的美丽地方。我小时候很调皮,经常背着家人跑出去玩,看到有些小河,流着流着就不见了,可一会儿又从那边冒出来,这让我感觉很奇怪。

带着这些疑惑,1977年我考上大学,专门挑了水文地质专业。上了大学后我才知道,贵州是一个喀斯特地貌面积占70%的省份,所以它的风景很美丽,但是土地很贫瘠。因为喀斯特的岩性是碳酸盐,它可以被水溶解,贵州水又多,所以地表存不住水。

大学毕业后,我被分到贵州地矿局工作。当时正好有一个关于黔南岩溶研究的国家项目,划了一块贵州岩溶发育最好的、7万平方公里的地方进行研究。因此,5年之内,那里的山山水水我都基本上跑遍了。

1988年以后,我到南京大学念硕士和博士,我的导师是著名的地理学家任美锷先生。抗日战争的时候,他跟随浙江大学到贵州做过岩溶方面的研究。他听说我在贵州搞系统的岩溶课题,就对我“下猛药”,把所有喀斯特方面的研究成果和经验都传授给了我。

1993年我到中科院遥感所做博士后,师从我国著名的遥感学家陈述彭先生。所谓遥感,就是指非接触的、远距离的探测技术,我学了遥感技术后,常常想:怎样在喀斯特地区发挥遥感的作用呢?正在发愁时,当时北京天文台副台长、也就是后来射电望远镜的首席科学家南仁东找到了遥感所。

原来,1993年日本开了一个国际无线电科学联盟大会,会上提到射电望远镜。射电望远镜可以探知未来,但如果你们国家的设备不行,你就根本没有发言权。回国以后,南仁东认为中国作为一个大国,也应该建造射电望远镜。但是,要找这么大的一个坑,上哪儿去找呢?

遥感所就向南仁东推荐了我。南仁东跟我说了这个坑所要具备的条件:第一,这个坑要圆;第二,交通要方便;第三,要相对隔离,附近住户不能太多;第四,也就是最关键的一条,要没有无线电干扰。

我想贵州的洼地全都符合这些条件,肯定能找到一个合适的地方,于是就答应他去找。

成千上万个洼地,怎么挑

我在贵州待了一个月,回来后给南仁东写了一个报告,认为可以找到这个坑。于是,1994年八九月的时候,正式成立了FAST推进委员会,我被任命为选址组的课题负责人。

虽然贵州有洼地,但是洼地成千上万,怎么挑?这时候遥感分析发挥了很大作用,我们花了半年多时间把可能的洼地圈出来,初步确认了400多个,再在地形图上挨个对,最后定了100多个洼地,每一个都实地跑一遍。

贵州全是山,要跑遍所有的洼地,谈何容易。一般来说,我们下洼地需要半个多小时,上来得一个小时,已经累得不像样。而且贵州雨多,不小心踩滑一下,就会滚下几十米的深坑,非常危险。我有好几次滑了下去,幸好被树木拦住了。

最难以忍受的是,我们去的地方都远离城市,一年两年大家还能适应,但一搞就是十年,有些人受不了离开了。我也有过打退堂鼓的想法,因为这是一个遥遥无期的事情,但是我作为一个贵州人,又是专门研究这个的,所以还是坚持了下来。

最后选来选去,选中了大窝凼洼地。

这个点定下来以后,首先要确定它的施工工程量。因为如果工程量太大,需要花几亿元去开挖也是不行的。所以,我们用现代仿真模拟技术,用编程软件确定一个个施工点,力求开挖量最小、最稳定。接下来要进行实地工程地质初勘,因为喀斯特地形很复杂,不知道哪里有溶洞、哪里有暗河,而射电望远镜的地基要求是非常高的。

我们先通过初探,把看上去异常的地方圈出来,再用钻机勘探、取样。100多米深的坑,提一次钻就要几个小时。当时还没有路,都是原始状态,钻必须拆开以后再抬下去,因为打钻需要水和电,水要请人挑,条件非常艰苦。就这样,一点一点地打,打了几百个钻孔。

被誉为“天眼”的国家重大科技基础设施500米口径球面射电望远镜2016年9月25日落成启用。 新华社

在喀斯特洼地建大型射电

望远镜,是中国人的发明

一开始天文台做这个项目时,并没有固定的经费支持。因为给的经费实在太少,于是我大着胆子,给时任中国科学院院长周光召写了两次信。他批了两次,第一次批了5万元,第二次批了6万元。

但是,随着选址的力度越来越大,经费还是不够的。科技部原部长徐冠华,原来在我们所当过所长,于是我又给他写信,他又批了6万元。后来我把我们所长郭华东院士带到现场,他看到条件这么艰苦,非常震撼,就从所长创新基金中拨给了我们20万元,这才使经费问题暂时解决了。

经过10多年的努力,到2007年,FAST项目终于立项。

天文台任命我为台址开挖系统和勘探系统的总工程师,负责地质强勘、开挖设计等一系列工作。又干了整整8年,工程才建成。

我国的射电望远镜项目建成以后,外界评价它有三大创新点,其中之一就是选址。为什么?因为利用贵州喀斯特洼地来建大型的射电望远镜,这是中国人的发明。

因为有整整20多年的时间一直在现场工作,住在大窝凼的百姓们和我们建立起了深厚的感情。如今,当地发生了翻天覆地的变化。以前我去的时候,镇上没有一间像样的房子,全是草房。现在有3个五星级宾馆,有若干饭店,而且那里已经建成了天文小镇、天文博物馆,大家有机会可以去看一看。

今天站在这里,我想对年轻人说几句话:这个世界充满了诱惑,但一个人也许一辈子只能干一件事,所以你们如果看准一件事,就要做到底,这样就会有收获。

题图:FAST超级望远镜选址系统总工程师聂跃平以《为“天眼”找个家》为题表达对世界的认知。

题图来源:视觉中国栏目主编:龚丹韵图片编辑:项建英

作者:聂跃平返回搜狐,查看更多

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来源:嘉兴在线—嘉兴日报    作者:摄影 记者 冯玉坤    编辑:李源    责任编辑:胡金波
 
 
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