王娜：“追趕星光”37年，天山腳下打造觀天“神器”

春寒料峭，烏魯木齊南郊，中國(guó)科學(xué)院新疆天文臺(tái)南山觀測(cè)站大院里，幾頭“串門”的野馬鹿悠閑地啃食著枯草。不遠(yuǎn)處，望向蒼穹的射電望遠(yuǎn)鏡，不時(shí)扭轉(zhuǎn)“脖頸”，發(fā)出低沉的嗡嗡聲。

又是一年春來到。王娜走在沙沙作響的脆雪上，抬頭看見建站之初栽下的幾株白樺樹，正萌發(fā)勃勃生機(jī)。她不禁感慨：“前些年總也長(zhǎng)不大，這次看上去好像忽然就變高了?！?/p>

邊陲“小望遠(yuǎn)鏡”，開拓觀天大視野

高考填報(bào)志愿時(shí)，王娜聽從高中老師的建議，選擇了陌生的天文專業(yè)。1987年從南京大學(xué)天文系畢業(yè)后，她回到故鄉(xiāng)新疆，進(jìn)入當(dāng)時(shí)的中國(guó)科學(xué)院烏魯木齊天文站（2011年更名為中國(guó)科學(xué)院新疆天文臺(tái)），由此步入天文科研領(lǐng)域。

20世紀(jì)90年代，我國(guó)開啟脈沖星觀測(cè)實(shí)驗(yàn)。新疆地廣人稀，具有優(yōu)良的天文觀測(cè)條件，吸引了國(guó)內(nèi)不少天文領(lǐng)域?qū)＜摇?/p>

1996年，在北京大學(xué)吳鑫基教授的帶領(lǐng)下，科研人員透過烏魯木齊天文站南山觀測(cè)站25米射電望遠(yuǎn)鏡，成功觀測(cè)到脈沖星，震動(dòng)天文界。

王娜當(dāng)時(shí)是重要參與者，第一次成功捕捉到脈沖星脈沖信號(hào)帶來的喜悅，激蕩著她年輕的心，也在那一刻點(diǎn)亮了她的“星空”。她立志要為國(guó)家脈沖星研究貢獻(xiàn)力量。

赴澳大利亞國(guó)家天文臺(tái)做訪問學(xué)者，攻讀北京大學(xué)天文學(xué)博士，此后再次赴澳大利亞深造，在王娜心中，“始終有一根線牽引我回到新疆”。學(xué)成歸來后，她一頭扎進(jìn)脈沖星研究領(lǐng)域。

同事回憶，王娜回國(guó)后開啟了“工作狂”模式：在山上一待就是十天半個(gè)月，每天工作10多個(gè)小時(shí)，經(jīng)常見她在實(shí)驗(yàn)室里沒日沒夜地寫程序。

王娜帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)取得多項(xiàng)科研成果，填補(bǔ)了我國(guó)脈沖星觀測(cè)方面的空白，開創(chuàng)了我國(guó)脈沖星理論研究與實(shí)測(cè)相結(jié)合的新領(lǐng)域，也使新疆天文臺(tái)成為國(guó)內(nèi)外重要的脈沖星實(shí)測(cè)基地之一。

探測(cè)到20%的已知脈沖星周期躍變現(xiàn)象，累計(jì)觀測(cè)脈沖星300多顆，建成脈沖星研究重要數(shù)據(jù)庫(kù)……借助南山觀測(cè)站25米射電望遠(yuǎn)鏡，新疆天文人的研究成果持續(xù)“井噴”。

中國(guó)科學(xué)院院士，著名天文學(xué)家，中國(guó)現(xiàn)代天體物理學(xué)、射電天文學(xué)的開創(chuàng)者之一王綬琯院士生前評(píng)價(jià)，烏魯木齊天文站“用小望遠(yuǎn)鏡做了一項(xiàng)重要的學(xué)科開拓，帶動(dòng)了我國(guó)脈沖星實(shí)測(cè)研究”。

提出打造奇臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡，仰望更廣闊星空

走上領(lǐng)導(dǎo)崗位后，王娜開始思考“帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)向哪里去”的問題。

隨著射電天文學(xué)步入高靈敏度大樣本時(shí)代，迫切需要建造更大接收面積、更高分辨率和更大天空覆蓋的射電望遠(yuǎn)鏡?！霸谌蛱煳挠^測(cè)網(wǎng)絡(luò)中，亞歐腹地是非常重要的支撐點(diǎn)。”王娜認(rèn)為，基于優(yōu)越的觀測(cè)條件，再加上新疆天文臺(tái)在脈沖星等方面的技術(shù)設(shè)備與研發(fā)都取得了國(guó)內(nèi)頂尖成果，新疆有能力建設(shè)大口徑射電望遠(yuǎn)鏡。

2005年，王娜提出在新疆建設(shè)大口徑射電望遠(yuǎn)鏡的想法。

“新疆這么好的條件，值得我們拼盡全力做這件事?！币淮未翁た边x址，一遍遍研討論證，王娜和同事們向上級(jí)提供了大量翔實(shí)數(shù)據(jù)和有力論證，終于迎來好消息。

2010年，中國(guó)科學(xué)院決定在新疆奇臺(tái)縣建設(shè)全球口徑最大的110米口徑全向可動(dòng)射電望遠(yuǎn)鏡，由新疆天文臺(tái)牽頭研制。2022年9月，奇臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡奠基開工。

除了奇臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡，新疆天文臺(tái)在帕米爾高原勘選出可與世界一流光學(xué)觀測(cè)站相媲美的慕士塔格觀測(cè)站，目前已建成多臺(tái)套天文觀測(cè)設(shè)備并投入科研觀測(cè)使用。

與王娜同年進(jìn)站工作的王石，現(xiàn)任新疆天文臺(tái)綜合辦主任?！斑@些年望遠(yuǎn)鏡數(shù)量越來越多，望遠(yuǎn)鏡口徑越建越大，野外臺(tái)站從無到有。”他說，在王娜的帶領(lǐng)下，新疆天文臺(tái)向“國(guó)內(nèi)一流、世界領(lǐng)先”邁進(jìn)，如今已成為我國(guó)現(xiàn)代天文布局中的主要力量、國(guó)際合作研究網(wǎng)絡(luò)中的重要單元以及國(guó)家空天任務(wù)聯(lián)測(cè)網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

引領(lǐng)團(tuán)隊(duì)向“世界級(jí)天文觀測(cè)中心”邁進(jìn)

新疆天文臺(tái)，前身是1957年成立的烏魯木齊人造衛(wèi)星觀測(cè)站。從4位觀測(cè)員、幾臺(tái)便攜式廣角望遠(yuǎn)鏡和一臺(tái)收?qǐng)?bào)機(jī)起家，在當(dāng)時(shí)極端艱苦的條件下，為我國(guó)人造衛(wèi)星觀測(cè)事業(yè)做出重要貢獻(xiàn)。

已退休的觀測(cè)站負(fù)責(zé)人何文蘭回憶，那時(shí)在室外觀測(cè)，冬天最苦，零下20多攝氏度，穿著棉大衣、氈筒靴，拿著廣角鏡觀測(cè)一圈，手凍僵了，臉凍木了，鼻涕流下老長(zhǎng)，卻渾然不覺。

“老一輩的奉獻(xiàn)精神，潛移默化地影響了后來人?！蓖跄日f。南山觀測(cè)站建站初期，因?yàn)檫h(yuǎn)離城市，缺少通信設(shè)施，用水和給養(yǎng)靠卡車從山下運(yùn)來，條件非常艱苦?？蒲腥藛T在山上一待就是幾十天，顧不上家人，但都不畏艱辛，甘于寂寞，踏踏實(shí)實(shí)搞科研。

建設(shè)110米口徑全向可動(dòng)射電望遠(yuǎn)鏡在天文界是重大創(chuàng)舉。其科技含量之高、質(zhì)量要求之嚴(yán)、投資費(fèi)用之大，使建設(shè)工作難度“史無前例”。而王娜承擔(dān)奇臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目的概念設(shè)計(jì)、科學(xué)目標(biāo)研究、關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研等重要工作，其肩上責(zé)任之大可想而知。

“這是我科研生涯中迎來的最大挑戰(zhàn)?！甭曇羧岷?、目光堅(jiān)毅的王娜坦言，“我總想，不怕挑戰(zhàn)是我們科研人員要具備的素質(zhì)，最主要的是，這個(gè)望遠(yuǎn)鏡在科學(xué)上的意義是非常重要的?！?/p>

王娜說，項(xiàng)目目前開局良好，已完成天線系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案和電磁兼容總體設(shè)計(jì)方案評(píng)審，望遠(yuǎn)鏡總控與天文觀測(cè)軟件、超寬帶高保真信號(hào)采集和處理已進(jìn)入實(shí)驗(yàn)開發(fā)階段，“我們有信心在2028年完工”。

“奇臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡的立項(xiàng)和建設(shè)，讓國(guó)內(nèi)天文人看到我國(guó)在射電天文領(lǐng)域趕上甚至超過世界領(lǐng)先水平的希望。”荷蘭萊頓大學(xué)博士后李小虎認(rèn)為，在新疆從事天文科研前景廣闊。他學(xué)成歸國(guó)后，進(jìn)入新疆天文臺(tái)，成為天體化學(xué)研究團(tuán)組負(fù)責(zé)人。他和團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的天體化學(xué)模型目前處于國(guó)際領(lǐng)先水平，“國(guó)內(nèi)和國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)都在期待，奇臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡建成后，為天文學(xué)家解開宇宙生命起源之謎尋找更多信息”。

“新疆天文臺(tái)不斷吸引海內(nèi)外各類高端優(yōu)秀人才加入，目前我們團(tuán)隊(duì)從當(dāng)初只有四五十人，擴(kuò)大到接近200人?！蓖跄日f，她最大的愿望是高質(zhì)量建成奇臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目，發(fā)展慕士塔格觀測(cè)站，建設(shè)世界級(jí)天文觀測(cè)中心，吸引天文人才向西部聚集，為中國(guó)乃至世界天文事業(yè)的發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。