于紫月
? 姚蕊,中國科學院天文臺(以下簡稱天文臺)副研究員、被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)饋源支撐系統中饋源艙子系統負責人,不久前,她入選《麻省理工科技評論》2018年度“35位35歲以下科技創新青年”名單。
2012年,只有2年工作經驗的姚蕊被任命為FAST饋源支撐系統中饋源艙子系統的負責人。那年,她只有28歲。
其實,姚蕊和FAST是“老相識”。早在清華大學攻讀博士學位時,她便參與了FAST項目中饋源艙運動和牽引的相關設計工作。“當時感覺這個國家項目很特別,我對它很好奇,于是便在導師的指導下開始參與這項工作。”她說。
工作開始后,數不清的問題向姚蕊撲來。其中,饋源艙限重問題最是“折磨人”。
饋源艙是FAST的核心部件之一。饋源是指望遠鏡用來接收宇宙信號的裝置系統,饋源艙就用于安放這個系統。
為保證安全性,按照設計規劃,饋源艙限重為30噸,但技術人員發現當時饋源艙的重量達到了34噸。于是,姚蕊帶領團隊開始給饋源艙“減肥”。
這場耗時近兩年的“瘦身”著實不易。饋源艙里不僅有饋源裝置,還有配套的其他輔助設備,如六桿精調平臺、電氣系統等,這些設施關系到“瞳孔”是否看得清、看得準。
饋源艙哪里的“贅肉”最多呢?姚蕊及其團隊首先把目光投向了饋源艙的主體框架,他們把其從“正圓形”變成了“近似三角形”,大約減重1.5噸。
可還沒來得及高興幾天,又一個難題“找”到了姚蕊。
原本計劃在FAST饋源艙內放置9個不同類型的饋源裝置,但隨著饋源技術的進一步發展,2014年初FAST項目組決定與美國合作建設一臺超寬帶饋源接收機,也一并放入饋源艙。該饋源接收機性能先進,可代替原來的3個饋源裝置。
雖然總體上饋源裝置的數量減少了,但問題也隨之而來——這位“新房客”的尺寸太大了,占了饋源艙內近一半的使用面積。“剩下6個饋源裝置根本無法全部塞進去。”姚蕊說。
FAST所有子系統必須在2016年9月25日前完成調試,當時距離這一時間節點已經很近了。姚蕊想到了分組的辦法。事實上,每次觀測通常情況下只會用到其中一個饋源裝置,其他饋源裝置在此期間是不工作的。
“為何不把閑置的饋源裝置‘請’出饋源艙呢?探測時使用哪個饋源裝置,就將它裝進饋源艙里,這樣就解決了‘放不下’的問題。”姚蕊回憶道。
? 按照這一思路,團隊開始了新一輪的改造工作。
2014年5月,在饋源艙詳細設計評審會上,這一分組方案得到了專家的認可。2017年12月,饋源艙驗收工作圓滿完成。
? “作為年輕的科研工作者,我們有精力、有干勁兒,應該為國家項目貢獻自己的力量。”姚蕊堅定地說。