科研女神姚蕊:“中国天眼”守舱人

时间:2020-06-09


张东亮

     1984年,姚蕊出生在北京一个工程师家庭,在父母的熏陶之下,这位品学兼优的女孩后来选择了与机械工程打交道。
    于是短短几年时间,学霸"姚蕊就在工学道路上从女学士蜕变成了女硕士,身影从北航辗转到了清华园。
    2010年,26岁的姚蕊硕士刚毕业,有幸加人了偶像南仁东的中国天眼"科研团队。两年后,姚蕊被任命为FAST馈源舱的负责人,当时她只有28岁。馈源舱是中国天眼"的最核心部件之一。馈源是指望远镜用来接收字宙信号的装置系统,馈源舱就用于安放这个系统。
    从此,姚蕊每天早上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,来到中国天眼馈源舱的科研中心——位于石家庄 市的中国电子科技集团公司第五十四所开学术会议,做科研设计等;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......
    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,他们研发出的馈源舱重量达到了34!于是,姚蕊的首要任务,就是带队给馈源舱减肥。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,经过一次次深夜会议的集思广益,以及反复的模拟实验,他们最终把其从正圆形变成了近似三角形,一下减重几千斤!
    成功率领团队成员打赢攻坚战的姚蕊,还没来得及高兴几天,却又遇到了一个棘手的难题。原本计划在中国天眼"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,但问题也随之而来一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。它一来,剩下6个馈源装置根本无法全部塞进去了。姚蕊说。
    FAST所有子系统必须在2016925日前完成调试,而在此之前,还要预留出大量的设备生产和打磨时间。眼看时间一天天过去,科研人员们心急如焚。姚蕊冥思苦想数日,最终拿出了让设备分组运行的方案!
    事实上,天眼"每次观测宇宙星空时,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。那为何不把闲置的馈源装置"出馈源舱呢?探测时使用哪一个,就将它装进馈源舱里,这样就解决了放不下的问题了吗!
    小意姚蕊为这个想法激动得彻夜未眠,次日天刚蒙蒙亮,她就急匆匆赶到研发中心,按照这一思路,和团队开始了新一轮的设计改造工作..... 年材在不久后的馈源舱详细设计评审会上,这一方案得到了专家组的认可!
    就这样,中国天眼的馈源舱,开始依照姚蕊提出的新方案,进行研发打造,安装调试。       

馈源舱是承载馈源的舱体,而馈源其实就是天线,它用来接收来自宇宙的无线电波。在中国天眼重达30吨的馈源舱内,拥有7套馈源。2016731146分,平塘500米口径大射电望远镜现场,最后一块反射面板成功到达预定位置,顺利完成安装。这标志着,世界最大的射电望远镜主体工程全面完工,天锅已经成型!
    中国天眼安装工程现场,姚蕊亲自带领团队成员,钻到望远镜的底部,对馈源舱内的设备进行精心调试。
    此后几天内,姚蕊等人在完成馈源舱系统初步调试后,又展开了升舱调试,也就是跟着索驱动机器人一起进行整体联合调试,结果,这只巨大的中国天眼"运营十分正常!
    据姚蕊介绍,构成整个天锅的反射单元面板一共有4450块,虽然都是铝合金材质,但每块的重量高达八九百斤,面积超过50平方米。

201712,馈源舱验收工作圆满完成,FAST正式睁开了它探索宇宙的大眼睛....

随后,它被美国的权威科学杂志评选为本世纪全球最大最灵敏的单口径射电望远镜",就凭这一成就,能让中国的天文科研水平持续领先世界20!
    如今,已经博士毕业的姚蕊,仍是这口天锅"眼瞳守护人,中国天眼的正常动行,始终离不开她和团队在背后默默的技术支持。
    2019121日,作为馈源舱控制技术领域的代表人物,姚蕊人选《麻省理工科技评论》年度“3535岁以下科技创新青年名单!


摘自《辽宁青年》201911