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中国天眼的北大人 | 大射电望远镜的拓荒者

 激扬文字 2020-08-26
以下文章来源于北大天文,作者勃。


这是北大天文“中国天眼的北大人”系列中的一篇,由FAST重点实验室主任、贵州射电天文台台长彭勃研究员撰文。

作为FAST元老,彭勃是中国天眼从概念、选址、预研究,到立项、建设、运行的全程经历者,FAST这个名字就是他的创意。彭勃还亲身致力于科普,中国天眼附近如今游客打卡圣地“天文小镇”也是他主导设计的。

01


燕园时代


1983年,北大地球物理系(昵称“球系”)天体物理专业招生15人,我有幸走进燕园。“球系”包罗万象,涉及地球、气象、大气、空间和天体物理等专业,涵盖人类生存环境直至宇宙,饱含脚踏实地、仰望星空的情怀。

我从未名湖岛亭第一次接触射电望远镜,到哲学楼听讲脉冲星“灯塔”模型,最终缘牵“中国天眼”。

在北大,“玩儿命楼”(第三教学楼)是考前必去的灯火通明处、浪漫书屋。怀念平躺在图书馆草坪上,吉他伴唱的天穹下,感叹人类渺小而伟大。参加了北大摄影社,“官至”社长。镜头曾记录:大讲堂里李政道先生畅谈成才,大操场上克强师兄演讲励志,五四青年节结识武术高人李连杰等等。母校文理古今交融、邂逅时代人物,熏陶出无数仁人志士。

02


披荆斩棘


北大毕业后我到中科院北京天文台工作。1993年,我参与大射电望远镜LT(Large Telescope, 1999年更名为平方公里阵,英文简称SKA)十国合作,共同发起、提出和发展SKA中国概念。

1994年,我与北京天文台(国家天文台前身)副台长南仁东创建LT课题组,我任组长。

在贵州省科委副主任巫怒安和处长李纪福等帮助下,我与荷兰Richard Ström博士、中科院遥感所聂跃平博士启动LT电波环境检测(图1),人称大射电“三博士”,日行三百里路,颠簸七八个小时,晕车呕吐欲肠断。

普定县县长傅京协调飞机和当地专家三昼夜赶制选址分布图表,平塘县副县长王佐培镰刀开路、披荆斩棘!我亲身体验了“世上本无路,走的人多了便成了路”。

图1:1994年11月与贵州省科委在黔南州平塘县:(右起)王佐培、聂跃平、潘洁、Richard Ström、村镇向导、彭勃、巫怒安、陈和筑、贵州人员、李纪福等

白天与贵州干部爬山监测,晚上与县四大班子土酒解乏。一天下来,鞋裤衬衣全部挂彩。一周后衣衫褴褛地受书记省长接见,畅谈大射电伟业。省府副秘书长何崇远是“热线联络官”。

得贵州这般厚爱持续十余年,皆因贵州领导群众的淳朴真情留人。一留就是5年、10年、25年和一辈子 !

03


命名FAST


1995年,作为发起人之一,我担任LT中国推进委员会常务副主任,参与西电索驱动线馈源概念发展、航天总公司23所混合馈源研究。在北京天文台和我家25公里路程的公交车上,颠簸出中国SKA方案名号——KARST!K指平方公里,A面积、R射电、S综合、T望远镜,中英文“迭代”匹配出喀斯特KARST,Kilometre-square Area Radio Synthesis Telescope, 即平方公里面积射电综合口径望远镜。这个名字正好与贵州丰富的喀斯特 (Karst) 地形切合,中国天眼所在的大窝凼即是一个典型的喀斯特地形。

1997年,我策划并陪同王绶琯、叶叔华、陈建生(北大校友)三院士考察贵州台址(图2)

图2:彭勃(左三)陪同王绶琯(左二)、叶叔华(左四)、陈建生三院士考察台址

途遇阵雨,佐培县长请专家“享用”滑竿抬轿。当晚县政府大礼堂爆满,叶院士致词谈天说地,我科普讲解射电望远镜。一日奔波,夜宿县委招待所已10点多。我把“尾随”的美女记者引向叶叔华院士住处。早餐时叶院士“抱怨”:“不知道彭勃是LT导演还是演员?”我笑纳了她这份“责怪”。

不久,我为KARST先导单元“匹配”了中英文名:500米口径球面射电望远镜FAST,即Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope的首字母。南仁东为其设计了徽标。我与王绶琯院士完成了陈芳允、杨嘉墀、王绶琯和陈建生四院士对FAST项目的推荐信草稿。

FAST终成创新工程首批重大项目,由纸上谈兵转为模型试验。

04


世界老大


1998年德国电视台采访时,我坦言:操控世界最大的德国100米望远镜【注1】一周是庆幸,望远镜世界地图上没有中国是遗憾,未来老大FAST十年填白可期!虽然最后花了二十年,一生一事足矣!

三月,在英国皇家天文学会月会上,邱育海和我将FAST完整概念公诸于世。在卡文迪什实验室与诺奖得主Hewish讨论(图3),吃盒饭;赴曼彻斯特开启FAST接收机联合设计,后由北大人金乘进负责实施。

图3:1998年3月剑桥卡文迪什实验室,左起Hills, 邱育海, Hewish, 彭勃,Green

四月,组建并任FAST项目委员会主任,南仁东任首席科学家,马珥(北大校友)和郑兴武是科学组长。FAST的脉冲星和谱线科学源起北大教师吴鑫基、乔国俊和吴月芳(下图左-右)

05


梦想成真


2007

FAST获得国家立项,这才开始招兵买马,没有编制就以博士后名义“收留”岳友岭、钱磊,先后引进了朱明(科学部主任)、李菂(项目科学家)等海归人才,这些北大人后来成为了FAST的科学领导者和王牌。

2008

我出任FAST工程副经理、测控系统总指挥。

2012

我出任SKA 973项目首席科学家。

2013

我主导设计的平塘天文科普文化园,现在已经发展为享誉中外的“天文小镇”。我先后倡议命名了由北大校友陈建生、周旭等发现的小行星“平塘星”和“黔南星”。

2016

FAST望远镜竣工。

06


未来可期


二十多年以来,我以“观天巨眼”、“天眼:无线电望远镜”、“地球的耳朵”和“FAST追梦者的长征”多次宣介FAST创新之旅。在一次座谈会上,有人提及二十年前的一次平塘科普讲座,当年的学生已成为县机关干部。这份惊喜堪比意外得民间大奖!

2016年,我成为黔南布依族苗族自治州“60年60人”之一。2017年获得黔南科教兴州奖,2018年作为主要完成者获中国科学院杰出成就科技奖,出任中国科学院FAST重点实验室主任、贵州射电天文台台长。建立并主导了FAST与SKA探路者含阿雷西博(Arecibo)天文台长期合作,领衔发表第一篇SKA/FAST选址、首篇FAST科学目标及无线电科学通讯(封面)FAST综述论文等。

Discovery探索频道《不可能的工程FAST》中朱明和我都是北大人,与团队一起打造了“无中生有”、敢为天下先的国际新地标FAST。

当年SKA风雨同舟三十载的历朝亲历者(图4),如今正与FAST的北大人孜孜图谋:以FAST扩展阵超越SKA。一切才刚刚开始。

图4:2000年英国报纸宣告SKA计划及概念(FAST列榜首),那群在Lovell 76米射电望远镜前合影(上图)的部分成员于2019年在Lovell望远镜前再聚首(下图)。

【注1】德国建造于1971年的Effelsberg 100米射电望远镜因其工程难度和科学发现被誉为德国复兴的象征。对于FAST 500米望远镜而言,中国的工程师们已经交出了一份敢为天下先的答卷,接下来就看科学家的了。

制版编辑 | 栗子

赛先生

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