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她用两年给“天眼”减重

2019年04月16日 08:29    作者:    来源:人民网    [纠错]

  早上5点,背起电脑包出门;7点,从北京西站坐上前往石家庄的火车;晚上9点,回到北京的家,参照白天的会议记录列出修改清单……

  这就是中国科学院天文台(以下简称天文台)副研究员、FAST馈源支撑系统中馈源舱子系统负责人姚蕊的一天。

  因为FAST馈源舱的研制安装工作是由天文台与位于河北省石家庄市的中国电子科技集团公司第五十四所合作完成,所以在2012年到2014年间,北京、石家庄两头跑成了姚蕊的日常。

  “项目最紧张的那年,整个馈源支撑系统团队仅记录在案的重要会议就多达140次,多位负责人甚至连去食堂吃饭都在一起,就是为了能争取更多时间讨论交流。”姚蕊说。

  正是凭借这股劲头,姚蕊完成了两项重要理论创新,研究成果填补了国内外该类大型并联机器人的理论空白。这些成绩也为她赢来了鲜花与掌声。近日,她入选《麻省理工科技评论》2018年度“35位35岁以下科技创新青年”名单。

  和FAST是“老相识”

  被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST),是世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜。

  2012年,只有2年工作经验的姚蕊被任命为FAST馈源支撑系统中馈源舱子系统的负责人。那年,她只有28岁。

  为什么年纪轻轻就能扛此大任呢?

  其实,姚蕊和FAST是“老相识”。早在清华大学攻读博士学位时,她便参与了FAST项目中馈源舱运动和牵引的相关设计工作。“当时感觉这个国家项目很特别,我对它很好奇,于是便在导师的指导下开始参与这项工作。”她说。

  工作开始后,数不清的问题向姚蕊扑来。其中,馈源舱限重问题最是“折磨人”。

  馈源舱是FAST的核心部件之一。馈源是指望远镜用来接收宇宙信号的装置系统,馈源舱就用于安放这个系统。

  为保证安全性,按照设计规划,馈源舱限重为30吨,但技术人员发现当时馈源舱的重量达到了34吨。于是,姚蕊带领团队开始给馈源舱“减肥”。

  这场耗时近两年的“瘦身”着实不易。馈源舱里不仅有馈源装置,还有配套的其他辅助设备和设施,如六杆精调平台、电气系统等,这些设施关系到“瞳孔”是否看得清、看得准。

  馈源舱哪里的“赘肉”最多呢?姚蕊及其团队首先把目光投向了馈源舱的主体框架,他们把其从“正圆形”变成了“近似三角形”,大约减重1.5吨。

  急中生智提出解决方案

  可还没来得及高兴几天,又一个难题“找”到了姚蕊。

  原本计划在FAST馈源舱内放置9个不同类型的馈源装置,但随着馈源技术的进一步发展,2014年初FAST项目组决定与美国合作建设一台超宽带馈源接收机,也一并放入馈源舱。该馈源接收机性能先进,可代替原来的3个馈源装置。

  虽然总体上馈源装置的数量减少了,但问题也随之而来——这位“新房客”的尺寸太大了,占了馈源舱内近一半的使用面积。“剩下6个馈源装置根本无法全部塞进去。”姚蕊说。

  FAST所有子系统必须在2016年9月25日前完成调试,当时距离这一时间节点已经很近了。姚蕊说,自己不愿过多渲染彼时的紧张气氛,但那种每天心都提到嗓子眼儿的感觉,她至今难忘。

  急中生智,姚蕊想到了分组的办法。

  事实上,每次观测通常情况下只会用到其中一个馈源装置,其他馈源装置在此期间是不工作的。

  “既然如此,为何不把闲置的馈源装置‘请’出馈源舱呢?探测时使用哪个馈源装置,就将它装进馈源舱里,这样就解决了‘放不下’的问题。”姚蕊回忆道。

  就这样,团队按照这一思路,开始了新一轮的改造工作。

  2014年5月,在馈源舱详细设计评审会上,这一分组方案得到了专家的认可。2017年12月,馈源舱验收工作圆满完成。

  姚蕊说,自己还会继续做好“守舱人”的工作,完成馈源舱的后续优化任务。“作为年轻的科研工作者,我们有精力、有干劲儿,应该为国家项目贡献自己的力量。”她坚定地说。

【责任编辑:Joker】

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