擦亮“地球巨眼”

宇宙中的星系歷經(jīng)了怎樣的演化？地外文明是否真的存在？為了找到答案，我國和澳大利亞、英國、南非等20多個國家合作，啟動了被譽為“地球巨眼”的SKA（平方公里陣列射電望遠鏡）國際大科學工程。

SKA項目接收總面積達1平方公里、足有140個足球場大，是人類有史以來在建的最大綜合孔徑射電望遠鏡，也是我國目前參與的最重要國際大科學工程之一。

SKA要獲得對宇宙目標的“精準畫像”，離不開集多種關鍵技術于一身的SKA中頻天線的技術加成。作為SKA中頻天線工作包聯(lián)盟的牽頭單位，中國電科網(wǎng)絡通信研究院聯(lián)合南非、意大利等國的科研機構(gòu)，組建了一個平均年齡35歲、與國際接軌的SKA天線團隊，開始在追星逐月中創(chuàng)造中國的“星月傳奇”。

2023年9月20日下午，SKA項目在中國電科網(wǎng)絡通信研究院測試場完成了首臺中頻天線吊裝。

星空下的逐夢人

中頻天線成功吊裝的背后，有著一群披星戴月的電科逐夢人。他們星夜兼程、勇毅前行。

“SKA項目評審周期長、準備工作龐雜，對項目團隊來說就好似一場持久的‘攻堅戰(zhàn)’”，SKA中頻天線結(jié)構(gòu)工程師張磊介紹說。

項目評審伊始，SKA天線團隊就圍繞天線設計、性能等方面，提交了數(shù)千頁的報告。這份報告可以說凝結(jié)了整個團隊的心血。

然而，在隨后的一個月里，近千條的評審意見紛沓至來——調(diào)試過程中究竟存在多少不確定性？濾波器性能可否再優(yōu)化？每一個螺栓強度如何？

…………

經(jīng)過認真仔細地分析，團隊開始搭建模型、分析數(shù)據(jù)。最終，在張磊和項目團隊的共同努力下，SKA天線相關技術快速迭代，克服了硬件性能、系統(tǒng)等多方面的問題，實現(xiàn)性能的不斷躍升，達到了國際領先水平。

小屋里的“追星”者

“恒星具有穩(wěn)定性，為了精準測試伺服跟蹤精度，我們選擇在夜晚至凌晨進行觀測”，SKA天線團隊伺服設計師耿旭光說。

然而“追星”之路，并非坦途。由于傳統(tǒng)的觀測方法不適用于SKA天線的觀測，耿旭光便用類推的方法，基于傳統(tǒng)觀測法改用光學望遠鏡做天線的指向標校。新方法、新設備的出現(xiàn)，點燃了團隊技術突破路上的一盞燭火，同時也給技術人員帶來了新的挑戰(zhàn)。

“一定能搞定！”大家白天翻閱資料、調(diào)試研究；夜晚開始多輪測試，從太陽落山到早上五點，眼睛“寸步不離”屏幕，隨時做好發(fā)現(xiàn)問題、現(xiàn)場解決問題的準備。

“不大的房屋里常常擠著三臺電腦三個人，那段時間跟我們在一起的，不是家人，而是設備和星星”，耿旭光回憶說。

經(jīng)過數(shù)月的觀測分析總結(jié)與數(shù)十次指向模型的迭代，終于，振奮人心的結(jié)果出現(xiàn)了——“指向精度值達標了，這個方法可行！”

一時間，團隊人員的歡呼聲震破了夜空的寂靜，月亮也見證著他們的喜悅。

吊筐里的“守夜人”

“起繩子，停！再爬點兒桿”，這是SKA天線攝影測量外場的工作人員常常聽到的一句話。

攝影測量采集的數(shù)據(jù)越準確，越能確保天線的精度和靈敏度。由于高精度天線的攝影測量必須在較暗光線下進行，因此天線工藝師程志峰的工作與大多數(shù)人朝九晚五的工作不同，基本上都是從晚上六七點鐘開始，一直持續(xù)到凌晨兩點左右。而與眾不同的，不只是他的工作時間，還有他的干活地點——長18米、寬16米口徑天線的最高處，離地將近20米，高度相當于7層樓的樓頂。

站在用吊車架起的吊筐里，一邊扶著欄桿保持平衡，一邊單手操作數(shù)字攝影測量儀器采集數(shù)據(jù)，這就是程志峰的工作“日?！?。

為了確保測量條件，晚上進行測量時，他會關掉所有吊車燈，黑夜也顯得格外寂靜與漫長。在幾乎伸手不見五指的半空中，要精準地對天線進行攝影測量絕非易事，經(jīng)過上千次的測量，程志峰總結(jié)出了一套“上上下下走七列，對天線環(huán)繞測量”的“標準動作”。

“操作要規(guī)范，方法要正確，數(shù)據(jù)要可靠，產(chǎn)品要經(jīng)得起考驗”，這是程志峰時常對徒弟的教導，也正是他的工作原則。

項目里的“大管家”

在SKA天線團隊里面，無論是結(jié)構(gòu)設計還是攝影測量，大家都是特定領域的“行家里手”，而項目執(zhí)行負責人陳隆則是大家離不開的“大管家”。

從項目資金預算、計劃制定，到國家SKA伺服專項申請、運行、管理；從國際交流合作、伺服系統(tǒng)設計，到元器件采購、電磁兼容管控等，陳隆負責的事情可謂是種類繁多。

在項目進入關鍵節(jié)點之時，平方公里陣列天文臺（SKAO）攝制團隊抵達石家莊，拍攝接洽工作自然而然成了“大管家”陳隆的任務。他一邊保障攝制團隊的拍攝，一邊學習攝制團隊的工作態(tài)度和專業(yè)技巧?！肮ぷ髦刑幪幎加行枰獙W習的知識”，陳隆說。

然而，沉浸在實踐學習中的陳隆身體卻發(fā)出“警告”。那段時間，他雙耳發(fā)炎，睡覺只能平躺，但凡側(cè)躺壓到耳朵，便會在睡夢中疼醒。此時，不知情的攝制團隊提出需要陳隆陪同到外地加工廠拍攝素材。他想都沒想，便一口答應下來。

“咱在國際大科學工程中首先得有個敬業(yè)態(tài)度！”就這樣，陳隆一邊克服身體不適，一邊全力保障著拍攝工作的順利進行。

一周后，攝制工作圓滿完成，陳隆才得空去趟醫(yī)院。

一個天線能接收到的信號能量很小，所以有了平方公里陣列的蔚為壯觀；成百上千面天線合力組成探秘星空的“利器”，才能更好地傾聽來自遙遠星空的聲音。就像SKA天線團隊一樣?！癝KA不是一個人能干成的，靠的是集體的力量”，SKA中頻天線項目總設計師杜彪說。

編輯/王盈 統(tǒng)籌/彭漾