春寒料峭,烏魯木齊南郊,中國科學(xué)院新疆天文臺(tái)南山觀測站大院里,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)的中國科學(xué)院烏魯木齊天文站(2011年更名為中國科學(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,我國開啟脈沖星觀測實(shí)驗(yàn)。新疆地廣人稀,具有優(yōu)良的天文觀測條件,吸引了國內(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站25米射電望遠(yuǎn)鏡,成功觀測到脈沖星,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”。她立志要為國家脈沖星研究貢獻(xiàn)力量。
赴澳大利亞國家天文臺(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)了我國脈沖星觀測方面的空白,開創(chuàng)了我國脈沖星理論研究與實(shí)測相結(jié)合的新領(lǐng)域,也使新疆天文臺(tái)成為國內(nèi)外重要的脈沖星實(shí)測基地之一。
探測到20%的已知脈沖星周期躍變現(xiàn)象,累計(jì)觀測脈沖星300多顆,建成脈沖星研究重要數(shù)據(jù)庫……借助南山觀測站25米射電望遠(yuǎn)鏡,新疆天文人的研究成果持續(xù)“井噴”。
中國科學(xué)院院士,著名天文學(xué)家,中國現(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)了我國脈沖星實(shí)測研究”。
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^測網(wǎng)絡(luò)中,亞歐腹地是非常重要的支撐點(diǎn)?!蓖跄日J(rèn)為,基于優(yōu)越的觀測條件,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)觀測站相媲美的慕士塔格觀測站,目前已建成多臺(tái)套天文觀測設(shè)備并投入科研觀測使用。
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。“這些年望遠(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“國內(nèi)一流、世界領(lǐng)先”邁進(jìn),如今已成為我國現(xiàn)代天文布局中的主要力量、國際合作研究網(wǎng)絡(luò)中的重要單元以及國家空天任務(wù)聯(lián)測網(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)星觀測站。從4位觀測員、幾臺(tái)便攜式廣角望遠(yuǎn)鏡和一臺(tái)收報(bào)機(jī)起家,在當(dāng)時(shí)極端艱苦的條件下,為我國人造衛(wèi)星觀測事業(yè)做出重要貢獻(xiàn)。
已退休的觀測站負(fù)責(zé)人何文蘭回憶,那時(shí)在室外觀測,冬天最苦,零下20多攝氏度,穿著棉大衣、氈筒靴,拿著廣角鏡觀測一圈,手凍僵了,臉凍木了,鼻涕流下老長,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。”
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),讓國內(nèi)天文人看到我國在射電天文領(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)模型目前處于國際領(lǐng)先水平,“國內(nèi)和國際研究團(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)展慕士塔格觀測站,建設(shè)世界級(jí)天文觀測中心,吸引天文人才向西部聚集,為中國乃至世界天文事業(yè)的發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。