今年56岁的南仁栋,是龙国天文台首席科学家。
早在1994年,他在米国参观完阿雷西博望远镜之后,便立志要修建一座属于龙国的射电望远镜。
阿雷西博射电望远镜,直径达到305米,曾发现双中子星系统、毫秒脉冲星等重磅科研成果。
由于射电望远镜,是借助雷达技术发展起来的。
所以射电望远镜,涉及世界科技进展中的重要学科——射电天文学、雷达天文学。
彼时,龙国最大的射电望远镜,口径只有25米。
要知道。
天文学的真谛,在于观测。
没有一流的观测设备。
就拿不到一手的观测数据。
相关的实验和理论研究,也就很难产生大的影响。
正因如此。
南仁栋提出500米口径球面射电望远镜(FASt)的工程概念,要在龙国境内建造直径500米、世界最大的单口径射电望远镜。
如此夸张的设想。
根本没有人看好。
因为建造这么大口径的射电望远镜,不仅仅是严密的科学工程,还属于难度巨大的建设工程。
它涉及天文学、力学、机械工程、电子学、测量与控制工程、岩土工程等各个领域。
国内能不能拿出海量的科研经费?
国内有没有合适的地方适合建造?
具体的施工难度,如何一一克服?
从工程的纸面设计到实际建造和运行。
听起来就遥不可及!
当时,南仁栋,提出利用贵省的喀斯特洼地作为望远镜台址,建设巨型球面望远镜,并且立即启动贵省选址工作。
他带着300多幅卫星遥感图,跋涉在龙国西南部的大山里,先后对比上千个洼地。
为了找到完美的洼地。
南仁栋拄着竹竿,挽着裤腿,爬上爬下,一找就是七年时间。
最终,他经过论证,决定把射电望远镜选址,定在贵省平唐县的大窝凼洼地。
该洼地,由漏斗型天坑群组成,被四面的山体环绕,正好能挡住外面的电磁波。
确定完地址后。
南仁栋,开始为工程立项奔波。
毕竟500米口径的射电望远镜,需要海量资金和充分论证,才能立项。
不立项就没有钱。
没有钱就没有团队。
没有团队……一切都是徒劳。
为此,他四处奔波推广建造计划,寻找科研机构和各大院校的支持。
时来天地皆同力!
恰好星辰大学出资500亿元,启动50座大科学装置的建造,其中就包括大型射电天文望远镜。
南仁栋与星辰大学一拍即合。
星辰大学出资,派出300名科研人员组成的科研团队,和3000人组成的建筑团队,并让南仁栋担任射电天文望远镜项目的负责人和总工程师。
2000年8月。
500米口径球面射电望远镜(FASt)项目,正式开工建设。
由于这么大的射电望远镜建设,在技术方面没有先例可循、许多材料需要攻关、现场施工环境非常复杂,让工程建造显得非常困难。
幸好星辰大学和建筑团队非常给力。
台址开挖平整阶段。
建筑团队出动200台挖掘机、200台推土机、200台压路机、500台自卸车,在群山环抱、海拔1082米的大窝凼洼地,进行场地平整。
仅仅一个月的时间。
26万平方米的场地面积,迅速开挖完毕,最大深度达到134米。
同时,建筑工人进场,迅速完成沟槽开挖、沟槽管线预埋、非沟槽区pE膜施工、沟槽回填、污水处理站底板混凝土浇筑以及排水工程施工、防渗工程和垃圾转运设施建设。
建筑团队还和国家电网合作,迅速完成110千伏变电站、两个35千伏变电站构成的稳固供电网络,建成高可靠性、高电能质量、低电磁辐射的新型电力系统。
排水系统方面。
建筑团队在科研人员的帮助下,建造出1121米的排水隧道,且涵盖道路边沟、径向水沟、底部排水沟、环向水沟等排水设施。
2000年9月至10月。
建筑团队,在洼地上建造起能支持射电望远镜“大锅”的钢结构桥梁,耗费30天完成圈梁合龙。
这个过程里。
南仁栋发现。
采购的钢索,无法达到要求。
500米口径球面射电望远镜,对钢索的强度和耐久性,有着极高的要求,需要能够承受500兆帕的压力并具备200万次弯曲的抗疲劳性。
这对材料工艺,提出严峻挑战,要求达到国际水平的2.5倍!
为此,星辰大学组建的科研团队,调动各种资源,迅速对钢索工艺进行紧急攻关。
耗时一个月后。
在科研人员以及一批星辰大学材料学院学生的共同攻关之下。
新研制出的钢索,终于达到工程要求!
这些超高耐疲劳钢索,能在200万次循环加载条件下,达到500mpa应力幅。
2000年10月至11月。
6座高112米至172米的天眼支撑塔,建造完毕。
连接六座支撑塔的钢索,每根四五百米。
2000年11月至12月。
钢索驱动安装工程,顺利竣工。
8895根10米至13米之间的钢索,组成的天眼索网,总重量达2200多吨。
2000年12月至2001年1月。
由六套索驱动,能控制30吨的馈源舱,成功起舱。
馈源舱直径约13米,高7米,在200米圆周上运动,舱停靠平台直径20米,最大称重300KN,可在140米高空,206米尺度范围内实时定位,定位控制范围在48毫米以内,500米的尺度上测量角度精确到8角秒。
同时,舱停靠平台安装工程、完成舱停靠平台主体工程、综合布线工程、反射面索网安装工程,全部结束。
2001年1月至2001年2月。
促动器安装工程和反射面吊装工程,全部结束。
天眼的主体反射面系统,由反射面单元和反射面主体支承结构组成,整个工程用钢材达多吨。
其中反射面单元由穿孔铝板和三角形铝合金网架组成。
反射面主体支承结构为格构柱、圈梁、索网和促动器组成的可主动变位的超大空间结构。
5800多吨的圈梁,由50根6-50米高的钢柱支撑,中间索网最大载荷7000多吨。
2001年2月1日。
建筑团队,完成观测基地主体箭镞的建设工作。
2001年2月15日。
天眼进行落成启动仪式,正式进入试运行、试调试工作。
2001年2月20日。
500米口径球面射电望远镜“天眼”,通过工艺验收工作。
2001年2月23日。
天眼项目,通过档案验收工作。
2001年2月25日。
天眼项目,通过建安和财务专业验收工作。
2001年2月28日。
天眼项目所在的区域,配套科研机构建造完毕。
2001年3月1日。
配套科研机构,通过验收。
……
当一切尘埃落地后。
天眼项目总负责人南仁栋,早已热泪盈眶。
这次500米口径球面射电望远镜“天眼”的顺利建成,对他来说,显得特别不可思议。
首先,星辰大学派出一系列科研团队,以及各学科领域惊才绝艳的星辰学子,配合天眼建造过程中的一系列科研技术支持。
其次,星辰影视公司建筑部门,不,现在应该说是星辰建筑公司,在工程建造领域中,展现出强大的基建实力。
按照原本的计划。
整个天眼项目,建造的工期为5年半时间。
而现在……
仅仅7个月的时间。
天眼项目就顺利建成,且通过验收。
如此夸张的基建速度,是何等不可思议?
……
3月2日。
南仁栋,接受了星辰电视台外景记者任思雨的采访。
任思雨采访道:“南教授,您能和我们聊聊这台500米口径球面射电望远镜吗?”
“当然可以!”
南仁栋笑着道:“这台500米口径球面射电望远镜,被誉为‘龙国天眼’,也叫‘星辰天眼’,是世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜。
它具有我国自主知识产权,是龙国重大科技工程之一,总投资为11.5亿元。
天眼四面环山,涵盖6670根主索、2225根下拉索、6座馈源塔、6条柔性钢索、1个馈源舱、4450片反射面板,反射面面积为25万平方米。
这台大科学装置的研发过程中。
星辰大学的科研团队,在钢结构、自动化产业、机械工业、测绘地理信息技术、电磁兼容研发等数十个领域,取得突破性进展。
它从设计到技术,从材料到建造,‘国产化’贯穿始终。
‘天眼’工程的孕育和诞生,烙印着我们自豪的‘龙国制作’。
最终建成的‘天眼’,拥有500米的口径,相当于30个足球场的接收面积。
它和日耳曼国波恩100米望远镜相比,灵敏度提高了大约10倍。
它和米国阿雷西博305米望远镜相比,综合性能提高了大约10倍。”
听到这话。
任思雨点头赞叹。
她又问道:“南教授,听说这次天眼的建造工程,让你非常惊讶,有这回事吗?”
“没错!”
南仁栋感慨道:“承建这台大科学装置的星辰建筑有限公司,工程速度快的不可思议。
如果说其他建筑工程,是10天一个样。
那天眼射电望远镜项目工程,就是一天10个样。
每位建筑工人,都在争分夺秒的赶进度,仿佛是在跟生命赛跑,展现出神仙一般的基建速度。
同时,星辰建筑有限公司的各类施工机械以及建筑团队,日以继夜的忙碌着。
他们两班倒,白天昼夜都在工作。
一个月的工程进度,相当于其他建筑公司大半年的工作量。
此外,由于地处贵省深山。
在这里开工建设,比外界平原地区,建筑难度增加许多倍。
但他们依旧克服种种难关和艰辛万苦,展现出龙国建筑工人不畏艰险的良好品质。
此外,星辰建筑有限公司追求基建速度的同时,并没有忽略工程质量。
他们建造的这台500米口径射电望远镜,使用时限起码能达到百年,是真正意义上的‘百年工程’!
通常来说。
一般的结构工程,精细程度要求大概是千分之二。
而天眼反射面的精度要求,是二十万分之一。
以前从来没有人用这种方法去制造望远镜,也从来没有人设计过这种工作原理的望远镜。
因为它既要细如发丝的机械控制精度,又比传统的土木工程有着更大的体量。
而星辰建筑有限公司做到了!
如果让我用一个词来形容星辰建筑有限公司。
我会用‘基建狂魔’这个词语!”
听到这话。
任思雨感同身受的点点头。
她是星辰电视台的外景记者,采访过许多星辰建筑有限公司名下的项目。
由于见多识广的缘故。
她觉得用“基建狂魔”来形容星辰建筑有限公司,非常的贴切!
任思雨又问道:“南教授,这台500米口径球面射电望远镜的建成,对咱们国家来说意味着什么?”
“意味着很多!”
南仁栋如实说道:“天眼的探测范围,可以达到百亿光年外的宇宙深处。
我国的天文学家,能依托于这些观测数据,发布高质量的科研论文。
最关键的是。
‘天眼’的建成,标志着龙国天文学界,彻底摆脱对国外射电望远镜数据的依赖,从跟随者,摇身一变成为引领者。
凭借这台大国重器。
我们可以窥探星际之间的信息、观察暗物质、测定黑洞质量、发现脉冲星、发现新的行星……为探索宇宙奥秘作出龙国贡献!”
这话一出。
任思雨附和道:“天高地迥,觉宇宙之无穷。
浩瀚星空,广袤苍穹,自古以来便寄托着人类的科学憧憬。
龙国天眼的建成,肯定能不断扩展人类观天极限,持续为人类极目宇宙贡献龙国智慧、提供龙国方案!”
……
新闻播出之后。
社会各界赞叹连连。
“天呐!星辰建筑有限公司太牛了!”
“厉害炸了!七个月时间就能建完一座大科学装置!”
“是啊,星辰建筑有限公司,展现出独属于龙国的基建速度!”
“没记错的话,以前每台大科学装置,都要好几年的建设周期,而星辰建筑有限公司,仅仅用了七个月!”
“南教授形容的太好了!星辰建筑有限公司,是真正的基建狂魔!”
“哈哈,咱们国家有了500米口径球面射电望远镜,以后就能揭开更多宇宙奥秘,续写射电天文领域的传奇!”
“感谢星辰大学、感谢星辰建筑有限公司、感谢南仁栋教授、感谢所有参与天眼建造的科研人员和建筑人员,是你们让龙国多出一座大国重器!”