宇宙天眼里的人间世 综合
FAST俯瞰全景。由FAST项目团队供图来了一群国家天文台的科学家,说要在这里造世界第一的望远镜。我也是过了几年才明白,他们不是来挖宝而是送宝的。克度镇青年张昭贤若是没有这个世界第一,张昭贤就找不到留在克度镇...
FAST俯瞰全景。由FAST项目团队供图
来了一群国家天文台的科学家,说要在这里造世界第一的望远镜。我也是过了几年才明白,他们不是来挖宝而是送宝的。克度镇青年张昭贤
若是没有这个世界第一,张昭贤就找不到留在克度镇的理由了。
贵州省黔南州平塘县克度镇,2011年来了一群国家天文台的科学家和工程师。他们选中绿水村大窝凼,历时近5年,在洼地里铸了一口横亘山谷的银*大锅。
这口锅,正是500米单口球面径射电望远镜FAST,世界上最大的单口径射电天文望远镜。它将在未来10年到20年保持在世界上射电天文望远镜中的领先水平,中国也将在此建成世界级射电天文研究中心。
9月25日,这个中国人搁在寂静山区的宇宙天眼就将落成启用。将中*氢的观测延伸到宇宙边缘、用一年的时间发现数千颗脉冲星、搜寻暗物质暗能量的起源和地外文明当中国科学家们津津乐道着FAST的科学目标时,当地人也在切身体验着深刻的改变,尽管他们中多数人尚无法顺畅说出望远镜的全称。
大窝凼底部原来住着12户世代农耕的人家,如今都搬到了克度镇上的移民街。老百姓终于相信:大射电的好运,真的砸在了这个镇。它既观天眼,又通人间事。
如果天锅煮满粥,世界上每个人都能舀一碗
所有的包工头,都是科学家。这是我见过的最雄伟的工地!他们造出来的东西叫天文。张昭贤指着离他小卖部300米远的国家天文台FAST工程指挥部。
举家上山一年半,在FAST现场建筑施工单位做行车司机,就是为了建这口大射电。在30多岁的张昭贤眼里,他属于和FAST最亲的一批本地人。
而他并不知晓,上世纪60年代,天文学取得4项非常重要的发现:脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子,均与射电望远镜有关。世界上10个诺贝尔天文学奖中,有6个都基于射电天文望远镜的观测成果。
FAST到底是怎样一个激动人心的宇宙天眼?
大口径、实时动态跟踪天文观测、高精度,当FAST项目的测量与控制系统总工程师朱丽春向别人谈论起FAST时,这些是绕不开的话题。
500米口径的世界之最,究竟有多大?打个比方,它所接收的宇宙空间信号面积相当于30个标准足球场那么大。中国科学院有位研究员做过测算:如果这口天锅里煮满粥,世界上每个人都能从锅里舀一碗喝。
而大口径的背后,对应的天文观测现实是:宇宙中的射电信号实在是太微弱了。
自从有射电观测以来,所有射电望远镜能观测到的能量总和,大约仅够翻得动一页书。
另外,FAST的反射面板将实时动态跟踪观测:当FAST观测天体时,会随着天体的方位变化。
对于精度的考究,依旧苛刻到了极致,处处都是毫米级的精度要求:天线的精度是3毫米;每个小面板的制造精度是1.5毫米;用来编织索网的7000根手臂一样粗的钢缆,加工精度在1毫米以内。
辉煌是辉煌,不过到了我这儿都是绝缘的。现在就是要把最后的调试做好。每天清晨7时30分,50多岁的朱丽春从指挥部活动板房的一个上下铺利索起身,在会议室纸板箱里捞起安全帽就往工地赶。她是FAST项目的测量与控制系统总工程师,早在1995年就加入,陪着它跑了21年,像是一个长大了就要出远门的孩子,我总在想它是不是还有什么东西没带全。
这是一排两层的活动板房,一楼是办公室,二楼是员工宿舍。板房前方的空地,就地取材,被改造成了简单的篮球场兼停车场。工程将近尾声,这处简陋居所,被忙碌逼得愈发没了规矩:5个工程系统的办公室围墙已打通,遇到工程上的问题,相关人员在一个办公室的椅上还没坐热,就乌泱泱跑去了下一个。
早上10时不到,朱丽春从工地赶回指挥部。第一件事情,是给三方施工单位代表开会作业过程中出现状况,说不清是谁的接口出了问题,必须重新排工序。在我眼里,凡是接口都是伤口,凡是伤口就会流血、留疤痕。这是一位女*对于科学工程的柔软表达。
台址与观测基地系统总工程师朱博勤最近几乎跨界成了FAST在当地的公关。这位遥感专家最重要的任务,就是在一个月内把山下通往FAST的路修好,方便观测人员以后进出。1小时的休息时间里,他接了5个协调电话。
工程师钱惠正忙于建三层观测综合楼。这是科学家们9月25日后的固定居所。他每天都要排查一楼那个400平方米的铁壳子,这是大楼的技术核心:铁壳子将切断这里对外界的电磁波信号接收:手机、电视、蓝牙,甚至包括数码照相机。没有了现代通讯工具,科研人员在这座楼里将重回广播找人的时代。
立秋后的大窝凼,午后太阳仍猛烈,把这口银*大锅照得熠熠夺目。距它睁眼看宇宙,倒计时不到一个月。
给天文学家指路的照片,也登上了报
离工程结束不到3个月时,张昭贤接手了小卖部,距指挥部约300米。除了当成副业赚钱,他还存着私心:借此机会多见识科学家。
孙博士,您来啦?见FAST项目副总工艺师孙才红领记者来,张昭贤熟络地打招呼。我认识他们所有人,他们不一定认识我。
原居大窝凼底部的村民杨天信,却不像表弟张昭贤那样,觉得这群科学家有多神奇。因为,太熟了。
1998年,杨天信第一次在大窝凼见到他们,发现这群中外专家穿得和我们差不多。
杨天信父子对所有的科学家都是直呼姓名,却独独对着自家合照里一位留着小胡子的长者,喊了尊称:南台长。南台长即南仁东,FAST望远镜的总工程师,人称FAST之父。
这些天文学家的到来,起源于1993年日本东京召开的一次国际无线电科学联盟大会。当时北京天文台也派代表参加。10国的射电天文学家提出,在全球电波环境恶化之前,建造全球新一代大射电望远镜。会后,时任北京天文台副台长的南仁东郑重提议:咱们也建一个吧。
寻找一个又圆又大的坑,是建造前提。中国科学家的选择,是贵州喀斯特洼地。自1994年,南仁东带人走进贵州山区。多年里,看了好几百个坑。
直到有一天,踏上大窝凼。一大片漏斗天坑群,像是天然的巨碗;且周围人烟稀少,无线电设备干扰也少。
12户人家环绕着中间一片田地,就是那种阡陌交通、鸡犬相闻的原始农村。电灯,那也是奢侈品。朱博勤回忆。
茶叶煮雨水,火上架着壶,壶底下卧上鸡蛋,这是招待我们时最拿得出手的。当时这里不通自来水。国家天文台研究员彭勃想起了初进大窝凼喝茶的情景。
杨天信的父亲杨朝明,记得最牢的是,南仁东追着当地人较真发问的样子下雨了会不会有落石滚下来?这里天气到底怎么样?
杨天信父子那时负责给这群来大窝凼里勘察地形的天文学家带路,常常一走就是五六个小时。
2007年,国家批复FAST立项。也是在这年的一天,杨天信去赶集,发现报纸里、电视上,全是这群科学家和大窝凼。镇政府的门口打起了广告世界上最大的单口径射电望远镜就在平塘县克度镇大窝凼!
就连杨朝明给天文学家指路的照片,也登上了报。
这下12户人家确信,真的要离开大窝凼去镇上生活了。听说,有好几户人家搬走时最值钱的东西,就是一卡车从自家房子上拆下的木材。彭勃说。
2011年3月,FAST工程正式动工建设。
开工那天,南仁东在洼地上,默默看着工人们砍树平地,他对身旁的朱丽春说:造不好,怎么对得起人家?
搬家那天,杨天信父子兴冲冲地带着彭勃赠送的数码相机去了镇上的新家,我们去城里了,把他们留下了。
仿佛天文镇,年轻人好奇到底会带来什么
凌晨时分,张昭贤沮丧地回到指挥部旁的小卖部,他为找工作赶了一天的路。
工程即将结束,他觉得是时候下山找一份可以因为FAST继续留在镇上的工作。
去晚了,早几天就招满了他去了县里的三天旅游公司应聘工程质量员。三天是平塘县最新推出的旅游项目天眼、天坑、天书,居于首位的天眼就是FAST。
就在FAST即将启用的这个月,克度镇和FAST工程现场的节奏惊人相似。主街道两旁的路都被挖开,好几台推土机在扬尘中隆隆作响全镇正在大修下水管道,以适应未来因天文望远镜而聚集的外来人口和游客。
克度镇距省会贵阳4个多小时车程,不算富裕。从前,大部分本地年轻人都会选择去大城市打工。
现今,空心化已被改变。
2012年,杨天信拿出21万元开了镇上第二家轮胎店,起初每月能挣2万元。这几年,他新增了8个竞争对手谁都知道来克度的车会越来越多。
去年一年,主街上中型超市多了五六家,远远超过镇上现在的人口需求。从云南转战克度开超市的老板一口江浙普通话,对未来的生意很笃定:已经在镇上看到过好几次欧洲人了。
比超市还要热门的投资,是酒店。天文酒店是本地两对夫妇合股在今年年初开的。墙上并排列着几个钟上的世界时间,走得五花八门,没一个和实际时间对上的。然而,这并不影响每天傍晚,前台笃定地摆出一块今日客房已满的小电子屏。这样的酒店,据张昭贤所知,去年少说也开了七八家。天文饰品、天文修理、天文美容,新开的商铺挂上了这样的招牌。
仿佛来到一个叫做天文镇的小镇。
天文酒店前台服务员就是今年刚从外面辞工回镇上的,她对记者说:今年过年回来后,我身边的人很少有再出去打工的了。
今年,为防止FAST投入使用后可能遭受的无线电干扰,周围5公里的2064户共9111人都将搬到镇上。
紧挨着克度镇的航龙村,而今也密密麻麻尽是脚手架。这个和FAST直线距离正好5公里的村落原址上,将建起300公顷的平塘县国际射电天文科普旅游文化园,预计总投资在24亿元以上,其中包括FAST访客服务中心、暗夜观星园、天文时光村等15个项目。
文化园疯狂加紧着工期,县里抽调了百余位政府工作人员驻扎在工地。冉县长是负责文化园的副县长,他给自己取了微信名字地球天眼。
克度镇菜市场旁的活动板房内,暂时住着迁来的桃源洞村民。桃源洞距大窝凼约2.5公里。
8月22日,一户黄姓人家的儿媳妇是唯一留在板房里看孩子的,其他人都回山里收玉米了。最后一年打理玉米田,他们颇有眷恋,不过一转念,毕竟小孩出来读书挺好。
有4户农家各花了90多元合请摄影师,给大窝凼拍纪录片,片中得有他们自己。现在,片子就在板房里循环播放。
望远镜究竟是用来干什么的?在贵州民族大学读书的克度镇人杨佳胜已有答案。他毕业后打算回家,成立专做天文产品的传媒公司。
他说:我们年轻人好奇的是望远镜到底能给我们带来什么发展。
天文人有自己的雄心,但会面对超出想象的困难
张昭贤开车路过镇上全是脚手架的工地,有时会犯嘀咕:这么多商业化的东西搞出来,人会不会也跟着变味?
无论当地怎样去建设与发展,对FAST的保护是第一位的。发展配套可以,但不能竭泽而渔。彭勃对此应是FAST项目中最有发言权的。2012年至2014年,为平衡FAST科学研究环境和当地建设发展的需求,这位研究员曾被委任为克度镇所在的黔南州的副州长。
怎样用这口锅把宇宙的故事讲下去,天文人也有自己的雄心。
孙纯的雄心,是继续陪着FAST,成为独当一面的女工程师。她是由国家天文台和贵州大学专为FAST项目联合培养的工程硕士,贵州当地人。联合培养的目的,就是要让更多贵州本地青年参与维护FAST。
一位FAST科普工作者的雄心有些特别。他要给FAST做更多模型,并联系了县里的文化园,要在展厅放上一批直径4米的模型。
FAST副总工程师李菂的雄心,乐观而克制。他清晰讲述FAST可能出现的科学突破:按照计划的*能指标,在其保持世界领先的10年至20年里,FAST预期观测到2倍于目前已知数量的脉冲星,发现10倍于已知数量的气体星系。李菂带领的科学小团队,将主要进行脉冲星和分子谱线的观测研究。
但李菂也直言,世界的大型射电望远镜没有在竣工后立刻产生重大科学成果的先例。9月25日启用后,依照国际惯例,还需几年的试运行。
这是中国人做天文大科学工程的一次实验。我们尝试天文史上没有完成过的概念,一定会面对超出想象的困难。这位天文学家诚恳地说。
那FAST会不会发现人们期待已久的外星人?搜索地外文明无疑是射电天文望远镜的功能之一,但目前并不是FAST最主要的科学目标。一位天文人告知,探索仍属于未知领域的地外文明,就像是没有见过老鼠的人要找老鼠,一个好的思路,可能就是想想人类自己发出的信号是什么样子。对那些不同于自然界信号特征且具有人类智慧特征的信号,可多加留意。
在射电天文界,这两年和FAST一样受热议的还有由包括中国在内的十多个国家共建的SKA望远镜,建成后将成为世界上最大的综合孔径射电望远镜。FAST在领跑射电天文界的未来这些年,一定要抓紧时间发挥自己的科学优势,因为SKA也在行动。和FAST的单天线设计不同,SKA采用数千根小天线、综合孔径的建造技术。按计划,SKA的第一阶段建设将在2023年完成,到时分辨率将超过FAST,但在灵敏度上暂时还难超越。国家天文台副台长薛随建告诉记者。
即将落成启用了,张昭贤面对媒体讲述FAST,依旧会熟练说出那句不变的开场白:我参与,我建设,我自豪。
倒计时的一个月里,他恋恋不舍,决定每天傍晚都用手机给它拍张照。走在1579米长的外圈上,熟得就像是在自家院子。见习记者杨书源
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