“中國天眼”：極目蒼穹

截至2024年4月17日，有“中國天眼”之稱的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）已發(fā)現(xiàn)900余顆新脈沖星，其中至少包括170余顆毫秒脈沖星、120余顆雙星脈沖星和80顆暗弱的偶發(fā)脈沖星。

作為射電望遠鏡，“中國天眼”的主要任務就是尋找脈沖星。除此之外，它也肩負著研究銀河系結(jié)構(gòu)、探測引力波、尋找太陽系外行星、探測星際有機分子等任務。

一、為什么要尋找脈沖星？

我們?yōu)槭裁匆獙ふ颐}沖星呢？脈沖星，又稱波霎，是中子星的一種，會周期性發(fā)射脈沖信號。它是大質(zhì)量恒星坍縮后超新星爆發(fā)的產(chǎn)物，對超新星爆發(fā)理論的研究相當重要，能夠幫助我們揭示宇宙誕生和演變的奧秘。

二、大口徑射電望遠鏡的優(yōu)勢是什么？

射電望遠鏡擁有更大的口徑意味著能收集更豐富的信息，尤其是20世紀80年代以來，電子設備的飛速發(fā)展導致大量無線電波的產(chǎn)生，給普通射電望遠鏡的探測帶來了嚴重干擾，大口徑射電望遠鏡的優(yōu)勢日益凸顯。1994年，以南仁東為首的中國科學家提出，要趕在全球電波環(huán)境惡化之前，建設一個500米口徑球面射電望遠鏡，也就是“中國天眼”。當時，我國最大的望遠鏡口徑不到30米，與500米的目標中間橫亙著難以逾越的鴻溝。

三、“中國天眼”有哪些高科技？

2007年7月，“中國天眼”工程作為國家重大科技基礎設施建設項目正式立項，并于2011年3月開工。從開工到竣工，工程團隊在貴州省黔南州平塘縣的大山里駐扎了5年多，忍受著艱苦的生活和工作環(huán)境，創(chuàng)造了一個又一個工程奇跡。

“中國天眼”由主動反射面系統(tǒng)、饋源支撐系統(tǒng)、測量與控制系統(tǒng)、接收機與終端四大部分構(gòu)成。

主動反射面，可以視為“中國天眼”的“視網(wǎng)膜”。它的構(gòu)造大致如此：一個500米口徑的圈梁，架在50根巨大的鋼柱上，6670根鋼索編織的索網(wǎng)環(huán)繞其間，上面則鋪著4450塊反射面單元，下面則是2225根下拉索，固定在地面的促動器上。就像水手扯動纜繩控制風帆一樣，通過促動器拖拽這些下拉索，就可以控制索網(wǎng)的形狀——一會兒是球面，一會兒是拋面——來進行天文信號的收集和觀測。

饋源艙，是“中國天眼”的核心部件，被稱為“中國天眼”的“瞳孔”，整個射電望遠鏡的反射面所接收到的全部宇宙信號，都靠它來收集。“它起到聚焦的作用，把反射面反射的外太空射電信號聚焦到饋源艙里面，讓我們能看得更清楚?！睂＜医榻B，“中國天眼”可實現(xiàn)毫米級指向跟蹤，確保精確地聚集和監(jiān)聽到宇宙中微弱的射電信號。

2016年9月25日，“中國天眼”在大窩凼的山洼中睜開了眼睛。“山廓作眼瞼，圈梁是眼眶，反射面板當眼球，饋源艙為瞳孔”，茫茫宇宙中從此多了一道沉靜的“目光”。迄今為止，“中國天眼”仍然是世界上已建成的最大、最靈敏的單口徑球面射電望遠鏡。

四、“中國天眼”不斷突破人類視野極限

“中國天眼”被投入實際應用后，其天文觀測成果令全世界矚目。2017年10月10日，“中國天眼”宣布發(fā)現(xiàn)6顆新脈沖星，這是中國首次利用自己獨立研制的射電望遠鏡發(fā)現(xiàn)脈沖星；截至2022年7月，“中國天眼”發(fā)現(xiàn)660余顆新脈沖星，進入成果爆發(fā)期；到2024年4月，“中國天眼”發(fā)現(xiàn)的新脈沖星數(shù)量已經(jīng)突破900顆。

首次在射電波段觀測到黑洞“脈搏”、發(fā)現(xiàn)軌道周期最短的脈沖星雙星系統(tǒng)、探測到納赫茲引力波存在的關(guān)鍵性證據(jù)、發(fā)現(xiàn)迄今最遠的中性氫星系……“中國天眼”正在不斷突破人類的視野極限。

（摘編自：《看“中國天眼”，聽宇宙“心跳”》，中央紀委國家監(jiān)委網(wǎng)站）

素材解析

適用話題一 步履不停的人生、挑戰(zhàn)與超越、冒險精神、無私奉獻

素材鏈接 “天眼之父”南仁東

南仁東是“中國天眼”工程首席科學家兼總工程師，他于1994年提出了“‘中國天眼’工程”概念，因此被譽為“天眼之父”。

二十世紀九十年代，南仁東放棄國外的高薪工作，回國擔任中國科學院北京天文臺副臺長?！皠e人都有自己的大設備，我們沒有，我挺想試一試?！睉阎桓嗜撕蟮男那椋先蕱|開始主持國際大射電望遠鏡計劃的中國推進工作。

為了給“中國天眼”選擇一個最合適的建造地址，年過半百的南仁東花了12年，在祖國的西南大地上跋山涉水，留下了自己的足跡。他曾在大雨中滾下山坡，險些墜落懸崖，但他說：“找不到合適的洼地，我這一輩子死不瞑目！”最終，在391個備選洼地中，南仁東選中了位于貴州省平塘縣的大窩凼。初期勘探告一段落，但南仁東四處奔波的日子仍在繼續(xù)，他在全國院校中尋求合作單位，在各種國家會議上“推銷”項目，各方游說以獲得技術(shù)和資金上的支持。2007年，“中國天眼”作為“十一五”重大科技基礎設施建設項目正式立項，而南仁東已經(jīng)為之奔走了13年。

“中國天眼”工程開工后，南仁東更是將自己生命的年輪刻進了“中國天眼”的年表中。65歲時，南仁東為了解決“中國天眼”索網(wǎng)的疲勞問題廢寢忘食；66歲的南仁東帶著團隊踏勘饋源支撐塔的塔基，汗水從他的胡子上滴落下來，浸透了他身上的白色汗衫；69歲的南仁東在每一座饋源塔安裝完成后，都堅持攀著鐵梯子爬上百米高的塔頂，做第一個登塔的人，他還親自進行“小飛人”載人試驗，被吊起來送到6米高的空中……2016年9月24日，“中國天眼”落成啟用典禮的前一天，已是癌癥晚期的南仁東堅持從北京來到貴州，看一看建成的“中國天眼”。那天傍晚，他拒絕了所有人的陪同，在夕陽映照下踏上“中國天眼”的圈梁。四千余塊反射面板輝映出萬道金光，南仁東俯身望去，淚流滿面。在典禮日那天，南仁東再次站在了“中國天眼”的圈梁上，他深情地說：“這是一道美麗的風景、科學的風景！”

僅僅相隔一年，2017年9月15日，南仁東因肺癌病逝。他曾說：“這個東西（“中國天眼”項目）如果有一點瑕疵，我們對不起國家和整個貴州省人民?！蹦先蕱|沒違背自己的誓言，他真正做到了對得起國家，對得起人民。

素材點撥

子曰：“狂者進取。”南仁東正是一位敢于冒險的狂士。他剛提出建造500米口徑射電望遠鏡的計劃時，不少反對者說他是個“瘋子”，國際上也有人將“中國天眼”稱為“野心勃勃的計劃”。“中國天眼”也叫FAST，可以理解為“快一點，再快一點”，蘊含著南仁東“讓中國快一點探索宇宙”的愿望。在爭分奪秒地追逐世界射電研究前沿的跑道上，南仁東有著“一步登天”的雄心壯志和迎難而上的非凡勇氣，他用生命最后二十二年的燃燒，詮釋了“追趕、領(lǐng)先、跨越”的“中國天眼”精神。

適用話題二 奮斗青春、科學精神

素材鏈接1 “接棒人”姜鵬

博士畢業(yè)后，31歲的姜鵬來到貴州省平塘縣，擔任南仁東的助理。加入“中國天眼”項目團隊后不久，姜鵬就遇到了一個災難性的技術(shù)難題——索網(wǎng)疲勞問題。為了滿足“中國天眼”調(diào)換角度、不斷拉伸，且至少應用30年的需求，其索網(wǎng)使用的鋼索要達到500MPa、彎曲200萬次的疲勞強度，而世界上抗疲勞性能最好的鋼索疲勞應力幅也只有300MPa。受這一情形限制，“中國天眼”項目陷入僵局，然而姜鵬帶著一群年輕人，用兩年的時間，歷經(jīng)近百次失敗，終于研制出超高耐疲勞性能鋼索，支撐起了“中國天眼”的“視網(wǎng)膜”。

2018年，姜鵬接棒南仁東，成為“中國天眼”總工程師。他仍然記得與南仁東見的最后一面，那時，南仁東攤開雙手對他說：“姜鵬，以后這個望遠鏡就拜托給你們了。”如今，姜鵬用行動給出了有力的回答：“我們把他的項目照顧得很好，我覺得他應該也會滿意。”

素材鏈接2 守護“中國天眼”的青年人

攻讀博士期間，李輝了解到“中國天眼”想要使用柔性鋼索支撐并拖動饋源艙的創(chuàng)新設計，他對此極為感興趣，并設想了許多實現(xiàn)這項設計的過程中將要面臨的難題。他說：“面對這些問題，我們青年人應該出一份力，充分利用自己所學，盡最大努力攻克難題?！辈┦慨厴I(yè)后，李輝如愿以償加入“中國天眼”團隊，開展“中國天眼”饋源支撐全過程仿真研究。2015年11月，饋源支撐系統(tǒng)進行首次升艙試驗，證明了李輝團隊的仿真結(jié)果與實際結(jié)果高度契合。

“我的青春圍著一口‘鍋’在轉(zhuǎn)，”“中國天眼”測控工程師孫純說，“從25歲到35歲，10年時間，我和‘中國天眼’共同成長?！弊鳛椤爸袊煅邸痹缙诮ㄔO團隊里唯一一名長期駐扎現(xiàn)場的女性，孫純給人留下“說話快、走路快、吃飯快”的雷厲風行的印象。她的工作是反射面綜合布線設計和電纜光纜的敷設，作業(yè)面積幾乎覆蓋了整個“中國天眼”，因此她單日行程便有六七千米。盡管辛苦，孫純卻對自己的工作充滿了熱愛與驕傲，她給自己的女兒寫道：“媽媽希望你將來長大后，能和我一樣，找到一份自己熱愛的事業(yè)，擇一業(yè)，終一生?！?/p>

“中國天眼”運行和發(fā)展中心測量與控制工程部主任孫京海加入“中國天眼”團隊時只有22歲?！爸袊煅邸闭{(diào)試之初，在全世界范圍內(nèi)都找不到能滿足“中國天眼”特殊屏蔽需求的高壓濾波器，只能冒著頻繁短路失效甚至爆炸的風險使用定制產(chǎn)品，或是不用高壓濾波器，降低觀測質(zhì)量。在這種情況下，孫京海大膽地提出，從元器件開始，重新研發(fā)高壓濾波器。他和同事們經(jīng)過多次測試與改進，成功解決了這個技術(shù)難題。

素材點撥

奮斗是青春最亮麗的底色，我們青年應當將青春寫進為祖國挺膺擔當?shù)膴^斗篇章中。“中國天眼”工程團隊主要由年輕人組成，他們中，有不怕蚊蟲蛇鼠，獨自采集數(shù)據(jù)和維護機器的女孩，有用瘦弱肩膀扛起30多斤的儀器，奔走在山路上進行測量的小伙兒。這些青年們遠離家鄉(xiāng)，駐守深山，以堅忍的意志磨煉出坐熱冷板凳的耐力，以勇毅的信念擔當起為國鑄重器的使命，為奮斗的青春做出最美麗的注解。

適用話題三 人民的力量、肝膽相照、守望相助

素材鏈接1 大山深處的兩條路

1995年至1996年，聽說尚家沖和大窩凼有可能成為大射電望遠鏡的臺址后，普定縣和平塘縣的民眾們不顧南仁東的勸阻，在荒山野嶺、嶙峋巖石間修出了兩條能通汽車的路。普定縣修了8千米，平塘縣修了13千米，他們把路一直通到了大山深處。按照當時的經(jīng)濟水平，修路費價值幾千萬元，但因為貧困，當?shù)卣荒芙o修路的農(nóng)民補貼糧食和棉花。

素材鏈接2 最不能忘卻的人們

選址期間，“中國天眼”項目還沒有固定的經(jīng)費，用車、用人全靠當?shù)鼐用褓澲彤數(shù)卣С帧?/p>

臺址評價組組長聶躍平回憶起與老鄉(xiāng)們的相處，至今仍然感慨萬千。為“中國天眼”遴選臺址時，科研人員每天實地考察一兩個洼地，吃住都在老鄉(xiāng)家。讓聶躍平最難忘的是1995年國慶期間，來自8個國家的30多位天文學家和射電專家前往普定縣和平塘縣的洼地考察。到平塘縣的第一個鄉(xiāng)鎮(zhèn)時，老鄉(xiāng)們穿著新衣服，拉著橫幅、拿著彩旗歡迎他們，專家們都驚訝萬分。當時，國家天文臺的王綬琯院士年過七旬，體力不支，于是老鄉(xiāng)們砍了竹子做成擔架，把王老院士抬上了山。

2017年1月，南仁東在2016年度科技創(chuàng)新人物獎的頒獎典禮上再次感謝貴州人民：“這份沉甸甸的獎勵不是給我一個人的，是給一群人的。我更不能忘卻的就是，這二十二年艱苦的歲月里，貴州省四千多萬各族父老鄉(xiāng)親和我們風雨同舟、不離不棄?！?/p>

素材點撥

解放戰(zhàn)爭期間，人民群眾用小車推出了淮海戰(zhàn)役的勝利；國家科技發(fā)展中，人民群眾用肩膀扛起了“中國天眼”的鋼筋鐵骨?！爸袊煅邸钡倪x址過程離不開當?shù)馗咐相l(xiāng)親們的支持，“中國天眼”的工程建設浸透了當?shù)毓と说暮顾??！爸袊煅邸钡谋澈笳局鵁o數(shù)普通群眾，他們有著最樸實無華的品格和最善良真誠的心靈，以一腔愛國之情默默付出、無私奉獻、不求回報。正是貴州人民殷切誠摯的期望和肝膽相照的真情，激勵著“中國天眼”項目團隊前行不輟。

適用話題四 古今對話、繼往開來、傳承不息

素材鏈接1 遙寄“南仁東星”的禮物

1998年9月25日，中科院國家天文臺發(fā)現(xiàn)了一顆距離地球約4.5萬億千米的小行星，國際永久編號為“79694”。18年后，2016年的9月25日，“中國天眼”落成啟用。2018年9月25日，“中國天眼”啟用兩周年之際，經(jīng)國際天文學聯(lián)合會小天體命名委員會批準，國家天文臺將這顆編號為“79694”的小行星正式命名為“南仁東星”。

在南仁東逝世后不到一個月，2017年10月10日，“中國天眼”首次發(fā)現(xiàn)脈沖星。2021年，“中國天眼”團隊通過云南曲靖電波觀測站，將“中國天眼”第一次收到的脈沖星的信號發(fā)射到遙遠太空之中的“南仁東星”。這段來自1.6萬光年之外的聲音將穿過孤寂的宇宙，遙慰南仁東老先生的夙愿。

素材鏈接2 跨越古今的瞭望

“遂古之初，誰傳道之？上下未形，何由考之？”兩千三百多年前，偉大的浪漫主義詩人屈原以長詩《天問》叩問天地自然、宇宙洪荒，表達了對真理的追尋與探求。在我國古代，對天象的觀測已十分精確。據(jù)《宋史》記載，至和元年（1054）發(fā)現(xiàn)了一顆超新星，這是世界公認的第一顆超新星記錄。歐洲文藝復興之前，中國在世界范圍內(nèi)一直是天文現(xiàn)象最精確的觀測者和天文記錄最好的保持者。

南仁東曾說：“我們‘中國天眼’是沿襲了中華民族仰望上蒼、觀測斗轉(zhuǎn)星移這樣一個文化傳統(tǒng)。我沒有特別多的成就感。我有過高興，轉(zhuǎn)瞬即逝，享受了生命的過程。”元代時，天文學家郭守敬在“天地之中”河南登封建造了我國現(xiàn)存最古老的觀星臺；七百多年后，“中國天眼”落地黔南，瞭望深空。古今目光在這一刻得以交會。

素材點撥

從甲骨卜辭中的日月星辰到敦煌星圖上的二十八星宿，我們的先祖在歷史圖卷上刻寫著中國源遠流長的天文探索之途。在動蕩的民國時期，天文學家張鈺哲新發(fā)現(xiàn)了一顆小行星，這是中國人發(fā)現(xiàn)的第一顆小行星，他將其取名“中華”。新中國成立后，上海天文臺、云南天文臺、國家天文臺等一座座天文臺站陸續(xù)建立，2.16米光學天文望遠鏡、青海德令哈13.7米毫米波射電望遠鏡、大天區(qū)面積多目標光纖光譜天文望遠鏡（“郭守敬望遠鏡”）、500米口徑球面射電望遠鏡（“中國天眼”）等一臺臺天文儀器被成功研發(fā)。中國的天文觀測事業(yè)從歷史的煙塵中一路走來，走出了中國科學家嚴謹求實的作風，走出了中華民族不屈不撓的氣魄，走出了中國科學界生生不息的傳承力量。

牛刀小試

（2024年高考新課標Ⅱ卷）

閱讀下面的材料，根據(jù)要求寫作。（60分）

本試卷現(xiàn)代文閱讀I提到，長久以來，人們只能看到月球固定朝向地球的一面，“嫦娥四號”探月任務揭開了月背的神秘面紗；隨著“天問一號”飛離地球，航天人的目光又投向遙遠的深空……正如人類的太空之旅，我們每個人也都在不斷抵達未知之境。這引發(fā)了你怎樣的聯(lián)想與思考？請寫一篇文章。

要求：選準角度，確定立意，明確文體，自擬標題；不要套作，不得抄襲；不得泄露個人信息；不少于800字。

片段寫作

“一個人的夢想能有多大？大到可以直抵蒼穹。一個人的夢想能有多久？久到能夠穿越一生。”在貴州的崇山峻嶺間，有一群仰望星空的人，深邃無垠的蒼穹是他們向往的未知之境，前行不輟的一生是他們求知的漫漫征途。三十年篳路藍縷，他們無懼前方的艱難險阻，高擎報效祖國、追求真理的理想火炬穿越層層迷霧，以堅定不移、執(zhí)著不悔的信念照徹長夜深空，在西南大地上鑄就了舉世無雙的“中國天眼”，在山林中迸射出一道直抵宇宙未知之境的如炬目光。