姚蕊：“中國天眼”年輕的守艙人

云天明

受“偶像”賞識(shí)，畢業(yè)就當(dāng)上“科研大工匠”

1984年姚蕊出生在北京一個(gè)工程師家庭，在父母的熏陶之下，她擇了機(jī)械工程專業(yè)。“有些專業(yè)在外行看起來很枯燥，其實(shí)一旦深入了解之后，也有很多令人著迷的地方。而且我的兩大偶像，就是世界著名科學(xué)家錢學(xué)森和天文學(xué)家南仁東。”

短短幾年時(shí)間，“學(xué)霸”姚蕊就在工學(xué)道路上從女學(xué)士蛻變成了女碩士，身影從北航輾轉(zhuǎn)到了清華園。

科研路上，她也有過迷茫和疑惑。讀研時(shí)，看到以前的同學(xué)從事金融行業(yè)，風(fēng)光無限，也曾讓她多少有點(diǎn)受刺激。導(dǎo)師說，“如果你有能力為人類的進(jìn)步做貢獻(xiàn)，那不僅很酷，更是意義遠(yuǎn)大！”這一席話讓她頓悟。“能不斷開拓人類對(duì)生命和自然界奧秘的認(rèn)識(shí)，是一項(xiàng)偉大的事業(yè)，這并不能用金錢和物質(zhì)去衡量。”

談及與FAST的緣分，姚蕊感嘆：“我讀研時(shí)的第一個(gè)課題，就是做FAST饋源支撐研究。當(dāng)時(shí)感覺這個(gè)國家項(xiàng)目很特別，我對(duì)它充滿好奇。”

20多年前，就有人在一場(chǎng)聚集了世界頂尖無線電科學(xué)家的大會(huì)上提出，人類應(yīng)該建造新一代射電望遠(yuǎn)鏡，接收更多來自外太空的訊息。當(dāng)時(shí)中國最大的射電望遠(yuǎn)鏡口徑不到30米，姚蕊的偶像南仁東先生卻放出“狂”言：“將來我們要建造一個(gè)口徑500米，全球最大的太空望遠(yuǎn)鏡！”

為了“建造中國自己的新一代射電望遠(yuǎn)鏡”的理想，從1994年到2005年，南仁東帶著300多幅衛(wèi)星遙感圖，走遍了300多個(gè)備選點(diǎn)，有些荒山野嶺連條小路都沒有，只能從石頭縫間的灌木叢中，深一腳淺一腳地挪過去。最終，南教授選擇了現(xiàn)在的洼地。

2010年，26歲的姚蕊碩士剛畢業(yè)，有幸加入了偶像南仁東的“中國天眼”科研團(tuán)隊(duì)。南教授的敬業(yè)精神令她敬佩不已。在這位“中國天眼之父”的影響下，姚蕊也磨煉出了異乎常人的吃苦精神。

有一次陪南教授去山區(qū)考察時(shí)，前方是七八十度的陡坡，一不留神就會(huì)摔下去。當(dāng)時(shí)恰逢瓢潑大雨從天而降，山洪裹沙石一路狂瀉，眾人連扶帶背，個(gè)個(gè)摔得滿身泥濘，回到縣城落腳處時(shí)，姚蕊已經(jīng)摔得傷痕累累。

2012年，姚蕊被任命為FAST饋源艙的負(fù)責(zé)人，當(dāng)時(shí)她只有28歲。饋源艙是“中國天眼”的最核心部件之一。饋源是望遠(yuǎn)鏡用來接收宇宙信號(hào)的裝置系統(tǒng)，饋源艙則用于安放這個(gè)系統(tǒng)。

面對(duì)一些人提出的“姚蕊太年輕”之類的異議，南教授信心滿滿地說：“小姚是科研大工匠的好苗子，她能吃苦，工作嚴(yán)謹(jǐn)又敢于創(chuàng)新，我們應(yīng)該給青年才俊大施拳腳的機(jī)會(huì)。”

敢想敢干，為“中國天眼”解決難題

從此，姚蕊開始了“雙城狂奔”式的生活。每天早上5點(diǎn)，她背起電腦包出門，從北京西站坐上前往石家莊的火車，來到“中國天眼”饋源艙的科研中心，開學(xué)術(shù)會(huì)議、做科研設(shè)計(jì)等;晚上9點(diǎn)回到北京的家，參照白天的會(huì)議記錄列出修改清單……她對(duì)每一張圖紙都仔細(xì)審核、反復(fù)計(jì)算，什么都想做到最好，甚至還有連續(xù)4天不合眼在電腦前編程的記錄！

饋源艙的設(shè)計(jì)工作開始后，數(shù)不清的問題向姚蕊撲來。其中，饋源艙限重問題最“折磨人”。為保證安全性，饋源艙限重為30噸。但他們研發(fā)出的饋源艙重量達(dá)到34噸！于是，姚蕊的首要任務(wù)，就是帶著團(tuán)隊(duì)給饋源艙“減肥”。

這場(chǎng)耗時(shí)近兩年的“瘦身”著實(shí)不易。饋源艙里不僅有饋源裝置，還有配套的其他輔助設(shè)備和設(shè)施，如六桿精調(diào)平臺(tái)、電氣系統(tǒng)等，這些設(shè)施關(guān)系到“瞳孔”是否看得清、看得準(zhǔn)。

饋源艙哪的“贅肉”最多呢？姚蕊及其團(tuán)隊(duì)把目光投向了饋源艙的主體框架，經(jīng)過反復(fù)模擬實(shí)驗(yàn)，他們最終把其從“正圓形”變成了“近似三角形”，一下減重幾千斤！

率團(tuán)隊(duì)打贏攻堅(jiān)戰(zhàn)的姚蕊，還沒來得及高興，又遇到了一個(gè)棘手的問題。原本計(jì)劃在“中國天眼”內(nèi)放置9個(gè)不同類型的饋源裝置，但隨著饋源技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，F(xiàn)AST項(xiàng)目組決定建設(shè)一臺(tái)超寬帶饋源接收機(jī)，也一并放入饋源艙。該饋源接收機(jī)性能先進(jìn)，可代替原來的3個(gè)饋源裝置。

雖然總體上饋源裝置的數(shù)量減少了，但問題也隨之而來——這位“新房客”尺寸太大了，占了饋源艙內(nèi)近一半的使用面積。“剩下6個(gè)饋源裝置根本無法全部塞進(jìn)去了。”姚蕊說。

FAST所有子系統(tǒng)必須在2016年9月25日前完成調(diào)試，眼看時(shí)間一天天過去，姚蕊心急如焚。她冥思苦想數(shù)日，連做夢(mèng)都在思考，很快整個(gè)人就瘦了一圈。

終于，她提出了一個(gè)大膽而又合理的想法：機(jī)械設(shè)備分組運(yùn)行！事實(shí)上，“天眼”每次觀測(cè)宇宙星空時(shí)，通常情況下只會(huì)用到其中一個(gè)饋源裝置，其他饋源裝置在此期間是不工作的。那為何不把閑置的饋源裝置“請(qǐng)”出饋源艙呢？這樣就解決了“放不下”的問題了！

姚蕊激動(dòng)得徹夜未眠，次日天剛蒙蒙亮，她就急匆匆趕到研發(fā)中心，按照這一思路，和團(tuán)隊(duì)開始了新一輪的設(shè)計(jì)改造工作。

在不久后的饋源艙詳細(xì)設(shè)計(jì)評(píng)審會(huì)上，這一方案得到了專家組的認(rèn)可！

就這樣，“中國天眼”的饋源艙開始依照姚蕊提出的新方案，進(jìn)行研發(fā)打造、安裝調(diào)試。

會(huì)工作也懂生活，樂做“天眼”守護(hù)人

2017年12月，饋源艙驗(yàn)收工作圓滿完成，F(xiàn)AST正式睜開了它探索宇宙的大眼睛……FAST位于群山環(huán)抱之中，建成后不僅成為世界上規(guī)模最大的射電望遠(yuǎn)鏡，同時(shí)，它接收宇宙電波的能力也是最出色的！姚蕊說：“如果把FAST看做一個(gè)天眼，那饋源艙就相當(dāng)于這個(gè)眼睛的瞳孔，它起到聚焦的作用，我們能看得更清楚。”

“中國天眼”的誕生在中西方科學(xué)界引發(fā)震蕩。這個(gè)耗費(fèi)了科學(xué)家們22年心血的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，被美國權(quán)威科學(xué)雜志評(píng)選為“本世紀(jì)全球最大最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡”，這一成就讓中國的天文科研水平持續(xù)領(lǐng)先世界20年！

遺憾的是，F(xiàn)AST射電望遠(yuǎn)鏡建成不久，南仁東先生因病逝世，享年72歲。姚蕊為此哭腫了眼睛，深深銘記她的這位偶像和導(dǎo)師生前的一句名言：“用科學(xué)報(bào)國，是一個(gè)科學(xué)家最大的榮耀！”

探索未知宇宙，搜尋和發(fā)現(xiàn)脈沖星是FAST的主要科學(xué)目標(biāo)之一，從2016年9月25日中國天眼落成至目前，它已經(jīng)先后發(fā)現(xiàn)了數(shù)十顆脈沖星，極大地加深了人類對(duì)宇宙的認(rèn)知。

如今，已經(jīng)博士畢業(yè)的姚蕊，仍是這個(gè)最大“眼瞳”的守護(hù)人，中國天眼的正常運(yùn)行，離不開她和團(tuán)隊(duì)在背后默默的技術(shù)支持。

用姚蕊詩意的解釋，F(xiàn)AST射電望遠(yuǎn)鏡的作用，就是幫助人類從宇宙的噪音中，更靈敏地分辨出有意義的聲音。“它可以接收到1351光年外的電磁信號(hào)，可以從雷聲中聽見蟬鳴”。因?yàn)槟先蕱|先生和姚蕊等后輩的堅(jiān)持與付出，一個(gè)當(dāng)初沒有多少人看好的夢(mèng)想，最終成為了國家的驕傲。2019年1月21日，姚蕊入選《麻省理工科技評(píng)論》年度“35位35歲以下科技創(chuàng)新青年”名單。

在忙碌的工作之余，姚蕊對(duì)生活同樣熱愛，她喜歡穿上風(fēng)情萬種的旗袍和閨蜜喝咖啡，在休假的日子去練瑜伽，與丈夫四處旅行……

姚蕊感慨地說，美麗的宇宙太空以神秘和絢麗，召喚我們進(jìn)入它廣袤無垠的空間。未來，她會(huì)繼續(xù)做好中國天眼的“守艙人”。“作為年輕的科研工作者，我們有精力、有干勁，應(yīng)該為國家項(xiàng)目貢獻(xiàn)自己更大的力量！”