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(guó)和澳大利亞、英國(guó)、南非等20多個(gè)國(guó)家合作，啟動(dòng)了被譽(yù)為“地球巨眼”的SKA（平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡）國(guó)際大科學(xué)工程。

SKA項(xiàng)目接收總面積達(dá)1平方公里、足有140個(gè)足球場(chǎng)大，是人類有史以來在建的最大綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡，也是我國(guó)目前參與的最重要國(guó)際大科學(xué)工程之一。

SKA要獲得對(duì)宇宙目標(biāo)的“精準(zhǔn)畫像”，離不開集多種關(guān)鍵技術(shù)于一身的SKA中頻天線的技術(shù)加成。作為SKA中頻天線工作包聯(lián)盟的牽頭單位，中國(guó)電科網(wǎng)絡(luò)通信研究院聯(lián)合南非、意大利等國(guó)的科研機(jī)構(gòu)，組建了一個(gè)平均年齡35歲、與國(guó)際接軌的SKA天線團(tuán)隊(duì)，開始在追星逐月中創(chuàng)造中國(guó)的“星月傳奇”。

2023年9月20日下午，SKA項(xiàng)目在中國(guó)電科網(wǎng)絡(luò)通信研究院測(cè)試場(chǎng)完成了首臺(tái)中頻天線吊裝。

星空下的逐夢(mèng)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(mèng)人。他們星夜兼程、勇毅前行。

“SKA項(xiàng)目評(píng)審周期長(zhǎng)、準(zhǔn)備工作龐雜，對(duì)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)來說就好似一場(chǎng)持久的‘攻堅(jiān)戰(zhàn)’”，SKA中頻天線結(jié)構(gòu)工程師張磊介紹說。

項(xiàng)目評(píng)審伊始，SKA天線團(tuán)隊(duì)就圍繞天線設(shè)計(jì)、性能等方面，提交了數(shù)千頁(yè)的報(bào)告。這份報(bào)告可以說凝結(jié)了整個(gè)團(tuán)隊(duì)的心血。

然而，在隨后的一個(gè)月里，近千條的評(píng)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(gè)螺栓強(qiáng)度如何？

…………

經(jīng)過認(rèn)真仔細(xì)地分析，團(tuán)隊(duì)開始搭建模型、分析數(shù)據(jù)。最終，在張磊和項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的共同努力下，SKA天線相關(guān)技術(shù)快速迭代，克服了硬件性能、系統(tǒng)等多方面的問題，實(shí)現(xiàn)性能的不斷躍升，達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。

小屋里的“追星”者

“恒星具有穩(wěn)定性，為了精準(zhǔn)測(cè)試伺服跟蹤精度，我們選擇在夜晚至凌晨進(jìn)行觀測(cè)”，SKA天線團(tuán)隊(duì)伺服設(shè)計(jì)師耿旭光說。

然而“追星”之路，并非坦途。由于傳統(tǒng)的觀測(cè)方法不適用于SKA天線的觀測(cè)，耿旭光便用類推的方法，基于傳統(tǒng)觀測(cè)法改用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡做天線的指向標(biāo)校。新方法、新設(shè)備的出現(xiàn)，點(diǎn)燃了團(tuán)隊(duì)技術(shù)突破路上的一盞燭火，同時(shí)也給技術(shù)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(cè)試，從太陽(yáng)落山到早上五點(diǎn)，眼睛“寸步不離”屏幕，隨時(shí)做好發(fā)現(xiàn)問題、現(xiàn)場(chǎng)解決問題的準(zhǔn)備。

“不大的房屋里常常擠著三臺(tái)電腦三個(gè)人，那段時(shí)間跟我們?cè)谝黄鸬?，不是家人，而是設(shè)備和星星”，耿旭光回憶說。

經(jīng)過數(shù)月的觀測(cè)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(dá)標(biāo)了，這個(gè)方法可行！”

一時(shí)間，團(tuán)隊(duì)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(diǎn)兒桿”，這是SKA天線攝影測(cè)量外場(chǎng)的工作人員常常聽到的一句話。

攝影測(cè)量采集的數(shù)據(jù)越準(zhǔn)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(cè)量必須在較暗光線下進(jìn)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(diǎn)鐘開始，一直持續(xù)到凌晨?jī)牲c(diǎn)左右。而與眾不同的，不只是他的工作時(shí)間，還有他的干活地點(diǎn)——長(zhǎng)18米、寬16米口徑天線的最高處，離地將近20米，高度相當(dāng)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?jǐn)z影測(cè)量?jī)x器采集數(shù)據(jù)，這就是程志峰的工作“日常”。

為了確保測(cè)量條件，晚上進(jìn)行測(cè)量時(shí)，他會(huì)關(guān)掉所有吊車燈，黑夜也顯得格外寂靜與漫長(zhǎng)。在幾乎伸手不見五指的半空中，要精準(zhǔn)地對(duì)天線進(jìn)行攝影測(cè)量絕非易事，經(jīng)過上千次的測(cè)量，程志峰總結(jié)出了一套“上上下下走七列，對(duì)天線環(huán)繞測(cè)量”的“標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)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(yàn)”，這是程志峰時(shí)常對(duì)徒弟的教導(dǎo)，也正是他的工作原則。

項(xiàng)目里的“大管家”

在SKA天線團(tuán)隊(duì)里面，無論是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還是攝影測(cè)量，大家都是特定領(lǐng)域的“行家里手”，而項(xiàng)目執(zhí)行負(fù)責(zé)人陳隆則是大家離不開的“大管家”。

從項(xiàng)目資金預(yù)算、計(jì)劃制定，到國(guó)家SKA伺服專項(xiàng)申請(qǐng)、運(yùn)行、管理；從國(guó)際交流合作、伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)，到元器件采購(gòu)、電磁兼容管控等，陳隆負(fù)責(zé)的事情可謂是種類繁多。

在項(xiàng)目進(jìn)入關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)之時(shí)，平方公里陣列天文臺(tái)（SKAO）攝制團(tuán)隊(duì)抵達(dá)石家莊，拍攝接洽工作自然而然成了“大管家”陳隆的任務(wù)。他一邊保障攝制團(tuán)隊(duì)的拍攝，一邊學(xué)習(xí)攝制團(tuán)隊(duì)的工作態(tài)度和專業(yè)技巧?！肮ぷ髦刑幪幎加行枰獙W(xué)習(xí)的知識(shí)”，陳隆說。

然而，沉浸在實(shí)踐學(xué)習(xí)中的陳隆身體卻發(fā)出“警告”。那段時(shí)間，他雙耳發(fā)炎，睡覺只能平躺，但凡側(cè)躺壓到耳朵，便會(huì)在睡夢(mèng)中疼醒。此時(shí)，不知情的攝制團(tuán)隊(duì)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(yīng)下來。

“咱在國(guó)際大科學(xué)工程中首先得有個(gè)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(jìn)行。

一周后，攝制工作圓滿完成，陳隆才得空去趟醫(yī)院。

一個(gè)天線能接收到的信號(hào)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(yuǎn)星空的聲音。就像SKA天線團(tuán)隊(duì)一樣?！癝KA不是一個(gè)人能干成的，靠的是集體的力量”，SKA中頻天線項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師杜彪說。

編輯/王盈 統(tǒng)籌/彭漾