文 章

以全程亲历者视角真实记录“中国天眼”诞生历程

2021年12月14日   作者:刘瑞丽

(点击图片 进入论坛)

【百道编按】“中国天眼”FAST是国之工程,它对中国天文发展意义非凡,将这一工程记录下来,对于大众了解这个传奇同样意义重大。基于此,《天眼工程:大射电望远镜FAST追梦实录》出版。百道网专访了该书的责编之一、上海科技教育出版社副总编辑匡志强,请他为我们介绍这本书的出版故事。

上海科技教育出版社副总编辑  匡志强

《天眼工程——大射电望远镜FAST追梦实录》
点击图书封面可直接购买
出版社:上海科技教育出版社
作者:彭勃
出版时间:2021年09月

“中国天眼”FAST是迄今世界最大的单天线射电望远镜,于2016年9月25日在贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县落成启用。FAST追梦人,历时二十余年的探索研制,书写了我国射电天文从追赶到领先的跨越传奇。

《天眼工程:大射电望远镜FAST追梦实录》日前由上海科技教育出版社出版。作者彭勃是天体物理博士、国家天文台研究员,曾在荷兰射电天文台、德国马普射电天文所开展博士后工作。他长期从事射电巡天、瞬变天体、巨射电星系、行星际闪烁及射电天文技术与方法研究,在1994年共同发起、提出和发展大射电望远镜LT(即平方公里阵SKA)中国概念KARST,组建并出任LT课题组长,共同提出其先导单元FAST项目。2008年,任FAST工程副经理。2018年,任中国科学院FAST重点实验室主任、贵州射电天文台台长。

作为FAST项目的全程亲历者,彭勃在《天眼工程》一书中,用通俗的语言、300张珍贵图片和大量一手资料,朴实地记录了FAST从无到有、敢为人先的历史。讲述了FAST概念是怎样形成的、FAST大小为什么选定500米、FAST为什么安家黔南、FAST“三大方面军”如何风雨兼程打造世界奇迹,以及FAST团队核心成员和先逝者们的贡献等引人关注的话题,揭秘了“天文经济”如何开启助力地方发展之先河、诺贝尔奖得主们为何与FAST一见钟情、FAST对阿雷西博有什么传承与创新、FAST凭什么当上“世界老大”等诸多鲜为人知的故事。

中国科学院院士叶叔华对此表示:“以亲历的往事、通俗的语言,记录FAST那群人用青春和生命打造‘观天巨眼’的奋斗史,是对‘中国天眼’落成5周年的深情献礼。”

亲历者深入记录FAST建立全过程,具有科学性、资料性和纪念性

500米口径球面射电望远镜FAST从概念问世到竣工,持续了整整20多年。FAST项目的数百名设计者、建设者和支持者,留下了许多难忘的故事。而书写经得起历史检验的FAST历史,需要FAST参与者的直接“参与”。作为FAST项目的“元老”之一,彭勃深感责无旁贷。于是,他花费五年时间,以系统、详实、专业、严谨的笔触,记录了20多年来FAST建造过程中的点点滴滴,以全面的档案资料、珍贵的历史图片,记载着FAST诞生的曲折历程、艰难经历。写完之后,彭勃把书稿交给了曾与他在国家天文台共事的卞毓麟先生。卞毓麟不仅是一位专业的天文学家,也是著名的科普作家,当年他离开中科院转行加盟上海科技教育出版社从事科普编辑工作,曾经引起巨大反响。卞毓麟目前已经退休,但仍活跃在科普和出版界。彭勃希望卞先生能从专业和出版两个角度为这部书稿把关。卞先生看了书稿后,觉得内容很有价值,于是就推荐给了老东家上海科技教育出版社。

出版社对此选题非常重视,立刻开展调研。他们发现,FAST建设从始至终吸引着全社会的目光,在市场上以此为主题的图书有几十种,光是用“中国天眼”这四个字命名的书就有七八种。但是它们大多聚焦于FAST望远镜本身,主要介绍FAST的作用、科学原理等,虽然也会涉及大致的建设过程,但是无法详细地介绍建设过程中遇到的种种难题,以及在这一过程中做出贡献的人与机构。而彭勃的这本书,却是一部详尽的FAST工程史,无论是对工程建设本身,还是对其中涉及的各个方面的贡献,都有全面的介绍,对于读者深入了解FAST这一国家重大科技基础设施的建设过程,具有不可替代的作用。

通过《天眼工程》,我们可以了解到FAST的建造肇始于20世纪90年代一个神奇而大胆的梦想。那是在1993年与日本京都召开的国际无线电科学联合会(URSI)大会期间,来自10个国家的天文学家经过研讨,形成了一个共识,即建造接受面积达一平方公里的大射电望远镜阵,以深入研究宇宙起源、微波背景辐射、红移等问题,使人类对浩瀚宇宙及其奥秘有更多了解。当时,中国天文学家吴盛殷参加了此次会议,回国后便与南仁东等动议在中国建造世界第一面500米口径大射电望远镜。那时,国内射电望远镜的最大口径仅为25米,这一动议像触不可及的梦想。

建造FAST的大胆设想提出后,得到了国家有关部门的积极响应,1995年成立了大射电望远镜LT中国推进委员会,以时任北京天文台副台长的南仁东研究员为主任、北京天文台的彭勃研究员为常务副主任、中国科学院遥感应用研究所的聂跃平研究员为台址评价组组长、西安电子科技大学的段宝岩教授为工程预研究组组长,形成了以南仁东研究员为核心的“三驾马车”的推进骨干团队。在前后22年的漫长而艰难的预研、攻关、涉及、建造过程中,从设计论证、勘探寻址、立项批复,到开工建设、工程推进等各个环节,经历了数不清的沟沟坎坎,荆棘险滩,凝聚着众多科学家、工程师艰苦耕耘、逐梦有成的心血。

到2016年9月25日FAST建成,该团队实现了贵州独特的喀斯特地貌选址、主动主反射面技术、超轻型大跨度柔性索驱动与高精度动态定位技术等三大自主创新。建造完成的FAST天线成为世界最大单口径非全可动微波反射面天线,标志着我国在高精密超大型天线与超大型钢结构的设计和建造上已达到世界先进水平。

“这本书最打动我的,就是作者对FAST从无到有的经过,结合他自己的亲身经历,进行了具体、深入、细致的描述,具有科学性、资料性和纪念性。这些内容之前没人写过,以后也很难再有人写。”匡志强表示。经过出版社和彭勃的一次次交流与相互认可,最终,《天眼工程》花落上海科技教育出版社。

编辑过程中的最大感受:他们对科学事业的奉献精神让人钦佩

从本书的结构上可以看出,FAST的建立经历了很长的过程,作者除了介绍这一重大科学装置本身,还花了一半的篇目介绍该项目成立的意义、影响与参与各方。《天眼工程》分为九章,分别是FAST背景、立项驿站、技术攻关“三大战役”、建设与运行、大射电院省大协作、大射电国际大合作、中美“天眼”有亲情、大射电事业传承、大射电人大情怀。

本书作者彭勃曾经挂职黔南州的副州长,贵州省科技厅的副厅长等职位,关于FAST对贵州特别是黔南地区的经济和社会发展的带动作用有很深的认识,并在构建本书框架时将这些内容融入进来。匡志强认为,写出了重大科技设施建设与地方经济发展的关联,是本书的一大亮点。“读这本书,能让大家对FAST有非常鲜活的印象,也会有深刻而综合的认知。”

《天眼工程》是一本题材宏大、内容丰富的科普图书,全书共含500页,由匡志强、温润、殷晓岚三人共同担任责编。匡志强主要是从宏观上确定图书结构和体例,并做好内容把关。香港大学天文学硕士毕业的温润对天文内容较为了解,负责天文方面内容的编辑。殷晓岚是该社科普编辑部主任,曾经是两本“中国好书”的责编,编辑经验丰富,对文字的把控能力强,负责内容细节方面的确认工作。

在编辑过程中,三位责编对图书内容的主要改动有两方面,第一是将文字的条理理顺,避免前后内容的重复;第二是作者的初稿里只有两层标题,有的章里的小节有二十多个,而且内容层次不一,不利于读者阅读。为此,责编经过反复斟酌,对原先有些不平等的结构进行了分割、调整,并且把穿插的小故事以辅文的形式摘出来,使得全书的体例结构变得清晰整齐。此外,他们还对作者提供的照片进行了较多调整,除了在正文中的插图,还在附录“逝去的记忆·FAST图集”里,收录了上百张珍贵照片,以还原和记录众多FAST参与者们的风采。

谈到编辑《天眼工程》最大的体会,匡志强表示,作者的严谨认真给他留下了深刻印象。身为科学家,身为天眼工程的组织者之一,作者在20年中花费了大量心血,需要和社会各方面的人沟通,解决各种各样的问题,他和其他FAST追梦人对科学事业的奉献精神让人钦佩。而且,在第一次把书稿交给出版社时,作者就已经写了十几稿,之后又改了多次,编辑们完成加工之后作者又提出几百条意见,这种认真的态度也为图书质量打下了好的基础。“在我心里,彭勃是一个兼具理性和感性的人,在严谨、仔细、坚持的同时,他感情充沛地描述了建立FAST过程中遇到的那些故事,这些故事深深地打动了我。”匡志强说。

本书可为建设天文项目的地方政府官员提供参照、借鉴

FAST项目源自国际大科学计划,受益于国内院校、科研单位和企业广泛合作,迄今,该项目团队与共建部门贵州省的合作有近30年。大射电扎根贵州,受当地政府、民众的支持,也反哺贵州,带动了贵州省特别是黔南州的社会进步和经济发展。

2011年,贵州省发改委委托中国国际咨询工程公司,从贵阳到黔南,重点围绕FAST望远镜附近的平塘和罗甸两县的4个乡镇,建设访客中心、天文馆、会议酒店等支撑设施,拟形成现代化科技新城。在彭勃的建议下,这个计划调整为打造半径5公里的无线电“静默”高端科普旅游区。从2016年起黔南开通重点高速公路,平塘县克度镇15年前无一家旅馆餐馆,目前已拥有近百家宾馆饭店,仅天文小镇核心区就有两家四星级宾馆,每年举办数十场大型国内外会议。

2013年,贵州省文化产业办公室启动十大文化产业园规划,平塘射电天文国际文化产业园项目(即现在的天文小镇)孕育而生。2016年FAST落成时,天文小镇上的第一家五星级宾馆——星辰天缘大酒店开始营业,助力扶贫效果明显,此外,当地日常美食还被冠以“天文猪蹄王”品牌,村镇的小旅馆也被冠名“星缘旅馆”之名。天文小镇以年均30万名访客估计,将产生3亿元人民币经济效益。当下科普旅游惠及社会,据不完全统计,2017年造访天文体验馆的游客就逾20万名,2018年逾40万名。

FAST的建成,还具有国家战略层面划时代的重大历史意义。“中国天眼”的三大自主创新的提出与关键技术突破,均源于国内研究团队及建造单位自己的力量:选址组先通过卫星遥感进行粗略定位,再经过现场百余次的实地考察,找到了平塘县大窝凼这一理想位置;主动主反射面制造,在经历了近百次实验后,研制出独一无二的钢索索网,攻克了索网疲劳等“硬骨头”难题,解决了光缆随动弯曲的“动光缆”问题;馈源柔索驱动与高精度动态定位系统的光机电一体化创新设计与建造,不仅使馈源(抛物面天线、卡塞格伦天线的基本组成部分,是高增益天线的初级辐射器)及支撑系统的自重由近万吨降至30吨,造价降低1-2个量级,而且使馈源达到了毫米级的动态定位精度,实现了大型复杂机电装备系统机电耦合涉及、建模、验证的突破。

中国工程院院士段宝岩在本书序一中总结称,建成后的FAST,在理论上具有可探索上百亿光年之外宇宙深空的能力,将为我国乃至世界天文与科学界开展宇宙起源及演化、寻找地外文明、观测脉冲星、宇宙微波背景巡视等科学研究提供装备支撑,在未来国际天文探测中发挥巨大作用;同时,也为我国高端电子装备的自主研制、智能制造提供了示范,将进一步增强我们迈向制造强国的决心和信心。

匡志强认为,这本书的读者群体可分为以下三个层面:一是科学特别是天文学圈内的行业人士,他们对书中描写的专业、细节的内容感兴趣;二是普通的科学爱好者,他们希望了解FAST的建成经过;三是政府相关工作者。“《天眼工程》的出版可以为大家普及世界知名科学装置FAST的相关知识,而且也可以为其他科学装置的建设提供参照,为建设天文项目的当地的政府官员、相关人士所借鉴,同时提升他们本身的科学素质。”

作为一家多年深耕科普领域的专业出版社,上海科技教育出版社近年来十分关注极地、深海、大科学装置类的选题,已经出版了《穿越北冰洋:中国第5次北极科学考察北冰洋穿越纪实》《火星科学概论》《深海浅说》以及这部《天眼工程:大射电望远镜FAST追梦实录》等。匡志强表示,未来,该社将一以贯之地紧跟国家科技前沿,挖掘相关选题,进一步扩充科普板块产品,用科普出版为科技创新助力。

(本文图片来自《天眼工程》,感谢上海科技教育出版社授权百道网发布。)

作者:刘瑞丽

编辑:道之

终审:令嘉

来源:百道网

(点击图片 进入论坛)

加编辑群提问

百道学习

随时随地 百道学习

百道学习

点击图片 立即购买

百道学习

点击图片 立即购买

百道学习

点击图片 查看详情

百道学习

点击图片 查看详情

相关文章

发表评论前,请先