天天看點

籌備22年,隻為一眼看穿宇宙邊緣,中國天眼之父-南仁東

作者:軍迷大帥哥

洋洋灑灑幾華光,

漫漫瀾瀾望渺茫。

自古以來人類對茫茫深空就充滿着遐想,對其探索的腳步也從未停止過。

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在浩瀚無比的宇宙面前,人類微如塵埃,科技的興起,各種探索宇宙的科學工具陸續被研發出來,我們才邁出探索宇宙的第一步。

在中國貴州省黔南布依族苗族自治州境内有一台仰望星空的射電望遠鏡,能一眼看穿137億光年,是一台500米直徑球面射電望遠鏡的超級天眼。

這台天眼的研發者是令無數人由衷欽佩與惋惜的國之棟梁南仁東。

他負責建造的fast中國天眼望遠鏡,是名副其實的天眼,是不容置疑的國之重器。

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1945年2月19日,南仁東出生于吉林省遼源市,其父親是礦務局的工程師。

南仁東在小時候就喜歡跑到龍首山上去看星星,對浩瀚而神秘的星空充滿了好奇和遐想。

南仁東的探索熱情很高,對很多新事物都充滿了求知欲。

并随着年齡的增長,他對油畫産生了濃厚的興趣,加上它的美術功底很就不錯。

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他一心想着大學要攻讀美術專業。,在1963年18歲的南仁東參加了聯考,目标是清華大學。

聯考成績放榜後,南仁東的分數遠遠超于錄取線,并以當年吉林省理科狀元的身份進入了清華大學。

但是當時他被調劑到了無線電科學系真空超高頻技術專業,而不是美術專業。

南仁東隻能勉為其難地攻讀這個專業,在别人眼裡雖然美術夢倉促折戟,但是南仁東從來沒有放下畫筆。

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他經常參加各種學校繪畫比賽,而且非繪畫專業的他還獲得過繪畫比賽大獎。

1968年,畢業後的男仁東被配置設定到吉林長白山父親的工廠中的房間工作,與女友郭家珍完婚并生下了兩個女兒。

之後南仁東在長白山做起了藝術家,将頭發留得很長,沉迷畫畫,同時也做工匠,開山放炮,電鍍,鍛造樣樣精通。

1978年國家恢複聯考後,郭家珍鼓勵33歲的南仁東報考研究所學生。

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因為他從小就熟悉天上星星的名字,是以南仁東決定報考天文學,主要是因為他覺得天文考試的資料很薄會更容易考。

後來他被中科院錄取為天體實體研究所學生,當時南仁東投入到天文學的研究後,他便産生了強烈的興趣,努力追逐着世界天文學的腳步。

1993年9月,日本東京召開國際無線電科學聯盟24屆大會。

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多國天文學家共同指出,必須在全球電波環境繼續惡化之前,建造出新一代射電望遠鏡以便接收更多來自外太空的訊息。

中國在那時在這科領域是沒有任何發言權,因為國内的射電望遠鏡的口徑隻有25米。

南仁東參加這場大會後,深刻地感受到了大陸科學技術的落後,特别是在射電望遠鏡方面。

于是在他心裡暗下決心要建造屬于大陸的大口徑射電望遠鏡的,就是為了讓大陸也能擁有話語權。

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他經常把這句話挂在嘴邊,在我眼中,知識沒有國界,但國家要有知識。

南仁東決定先標明最基礎的東西,國際上用鋼鐵結建構造的射電望遠鏡口徑突破100米已經是工程的極限,想建成更大口徑的望遠鏡,就要選擇一個又大又圓的坑。

借助地勢來說,貴州的卡斯特地貌坑窪無數,自然成了天然的候選目标,當時沒有多少人看好南仁東的這個設想。

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1994年,南仁東帶着300多幅衛星遙感圖,跋涉在中國西南的大山裡,從實地考察中篩選出100多個,再每一個親自前去實地勘測。

就是為了找到一個最理想的能自動排水的窪地,地勢要屬于非地震帶,而且地下沒有重要礦藏等等等。

南仁東在貴州的萬重大山裡,由當地縣,鄉幹部和農民帶路。

此時的南仁東就像徐霞客,爬遍了貴州的卡斯特地貌,他穿着雨衣,解放鞋,用柴刀,拐杖在叢林中披露。

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1995年,南仁東站在大窩凼中間,興奮地說,這裡好圓,最終尋到大窩凼,下車後還要走3000多米的山路,說是山路,實際上沒有路,是臨時安排人用刀砍出來的。

南仁東作為首席科學家,主導和參與了該項目的每個工程難題,帶領所有人度過一次又一次危機。

2015年3月,天意弄人,南仁東病倒了,醫生檢查後是肺癌晚期。

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他家療養期間,仍然一心牽挂着貴州的萬重大山。

2016年9月25日,貴州平塘宣布世界最大單口徑射電天文望遠鏡正式建成并投入使用, 南仁東這22年來的辛勤籌備不會白費。

貴州天眼具有極大的影響力,将大陸在天文界的地位也提升了不少。

天眼反射面相當于30個足球場,靈敏度遠超世界第二大望遠鏡近三倍。

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望遠鏡的主體由兩部分構成,一部分是25萬平方米,面積相當于30個足球場。

另一部分便是反射面四周高高聳立的六個百米高塔,綜合性能是著名的射電望遠鏡阿雷西博的十倍。

曾經世界上有兩大天眼,一個就是中國貴州平塘球面射電望遠鏡,還有一個就是美國天眼阿雷西博望遠鏡。

在1963年,作為世界第一科技大國的美國建造了阿雷西博望遠鏡,但令人遺憾的是,阿雷西博望遠鏡并沒有走到2022年。

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2020年8月,美國的阿雷西博射電望遠鏡饋源平台在一次事故中轟然倒塌。

望遠鏡反射面被墜落的重重鋼纜砸出一個30米的大口子,然而禍不單行,同年的11月,另一根鋼纜的斷裂更是讓他們雪上加霜。

盡管沒有造成事故人員傷亡,但是這台曾經全球最大的射電望遠鏡已經徹底地失去了維修價值。

目前全球隻剩下了中國天眼,并且是全球唯一的一個天眼,它的探測能力是全球其他任何探測器都難以達到的水準。

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理論上來說,天眼可以接收到137億光年以外的電磁信号,這個距離幾乎接近宇宙邊緣。

單憑這一點可以讓中國在望遠鏡項目保持幾十年的領先水準。

該望遠鏡的内部由很多個子產品組成,雖然整體不能進行靈活旋轉,但構成整體的子產品可以在100米内進行調整和轉動,可以實作不同角度和不同方位的觀測。

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非常值得一提的是,這個射電望遠鏡是由大陸科學家自主創新設計,并且研發和制造也全是由大陸獨立完成的,這個射電望遠鏡對于大陸的太空航天業發展來說可謂是如虎添翼。

中國天眼一共發現了300多顆脈沖星,其中大部分都是我們新發現的脈沖星。

有一些國外天文學家認為,目前中國天眼科技可以領先世界20年。

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并且在未來五年内,中國天眼發現的脈沖星數量可能會超過1000顆以上。

包括銀河外星系的脈沖星,甚至還有可能會找到外星文明以及第二個适合人類居住的星球。

中國天眼主要有主動反射面系統、饋源支撐系統、測量與控制系統、接收機終端及觀測基地等重要元件構成。

主動反射面系統主要是為了能夠觀測方向形成一個瞬時抛物面。

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饋源支撐系統采用了機電一體化的所支撐輕型的饋源平台,讓饋源和反射面在沒有剛性支撐的前提下能夠實作對于目标的精準追蹤。

30噸的饋源艙在140米的高空,僅200米的範圍内僅用六根鋼索就可以進行操控。

小編在這裡不得不為中國的遇山修路遇海搭橋的精神點贊。

可能很多人并不是很了解中國天眼發現脈沖星有何作用,準确來說脈沖星相當于是宇宙導航,是一種非常穩定的宇宙星點,能夠穩定并且持續性的發出信号。

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我們就可以根據脈沖星的這個特點建立宇宙導航系統,這個宇宙導航系統會為我們未來進入太空之中發揮着重要作用。

要知道在深空之中,地球上的導航信号并不能使用的,地球上空的衛星僅僅我們用導航系統在地球的上空進行使用。

如果離開了地球,這個導航系統就不會起作用,這個時候脈沖星的作用可以建立一個穩定的運作路線。

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脈沖星是宇宙之中發射不間斷的信号,而且穩定性非常的強的,我們可以根據脈沖星發射的信号的位置建立出宇宙導航,以防未來在深空之中迷路。

中國天眼除了脈沖星發現之外,用處還有更多,例如漂移掃描巡天、中性氫星系巡天、銀河系偏振巡天等等。

就好像地球上的磁場,恒星也有磁場,地球自轉,恒星也自轉,恒星磁場的方向不一定和他的旋轉軸在同一個線上。

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恒星每自轉一周,磁場就會在空間畫一個圓,并可能掃過地球,就像是找到了一張宇宙的導航圖。

就在中國天眼運作滿一年首批成果即将出爐的時候, 72歲的南仁東卻悄然而逝。

這位将畢生心血都奉獻給了天眼,被尊為中國天眼之父的南老再也看不到這一切了。

2017年10月10日,南仁東離世不到一個月後,中國天眼首次發現了脈沖星。

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2018年10月15日,中科院國家天文台宣布,将國際永久編号為79694的小行星正式命名為南仁東星。

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南仁東用11年的時間,走遍中國的300多個地方,探尋最恰當,最獨一無二的天眼位置。

自天眼啟動以來取得了令人欣慰的成就,也為中國人在天文學領域的研究帶來了新的突破和機遇。

取得的碩果成果屬于總工程師南仁東和所有繼續為天眼奮戰的科研工作者。

終有一天天眼會不負衆望,獲得更多天文觀測成果,來回報天文學家的無私奉獻,隻要敢于拼搏,夢想終将現實。

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