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來源: 發布時間:2016-11-28 20:35:7
陳卯蒸:開拓創新 推動新疆天文事業

 
新疆,一個美麗而神秘的地方。
 
當越來越多的人背上行囊,選擇到這里感受一次“大漠孤煙直,長河落日圓”的壯闊之情時,卻有這樣一些人,數十年如一日地堅守在這片廣袤的熱土上,守望著那無垠的蒼穹。
 
中科院新疆天文臺副臺長、射電天文研究室主任陳卯蒸和他的望遠鏡,已經相伴著在新疆度過了近20載。這20年來,他只做了一件事:讀懂頭頂這片星空,為祖國的天文事業盡心竭力。
 
20年專注一件事
 
天山山脈深處烏魯木齊縣甘溝鄉的小峰梁上,群山環繞,綠松遍野,風景如畫。然而對天文學家而言,這里的價值遠不僅于此,更在于其達到了理想天文觀測要求的各項指標。
 
這里就是中科院新疆天文臺南山基地的所在地。
 
陳卯蒸告訴《科學新聞》,從1991年始建至今,南山基地已經成為國際上重要的甚長基線干涉測量(VLBI)站點,也是國內重要的脈沖星、厘米波分子譜線、活動星系核觀測研究基地,更是我國探月工程中VLBI測軌系統的4個測站之一。
 
對于陳卯蒸來說,南山基地還有著更為深刻的意義。
 
南山基地25米射電望遠鏡是我國重要的射電天文裝備,也是國際國內VLBI網重要的觀測單元。而在25米射電望遠鏡的整個系統當中,接收機系統又是最為核心的設備。
 
作為25米射電望遠鏡接收機團隊的負責人,陳卯蒸最為重要的工作之一,就是對接收機系統進行維護與升級改造。為保障射電望遠鏡的正常運行,陳卯蒸在海拔2080米、距烏魯木齊市區75公里的南山基地度過了數不清的日日夜夜,而陪伴他的除了靜靜矗立于天地之間的射電望遠鏡,就只剩下頭頂那一片浩渺的蒼穹。
 
對陳卯蒸來說,望遠鏡就像他的孩子。孩子身體不舒服,他是最為心急的。經過十多年的長期運行,25米射電望遠鏡的天線系統老化趨勢十分嚴重,面板精度降低。為了改進面板精度,盡可能地提高高頻波段的天線效率,就不得不對天線進行全面的維護,調整天線面板。
 
彼時,利用衛星全息法進行天線面板校正以提高天線效率在國際上還是一項水平領先的技術,在國內更是尚無先例。雖然陳卯蒸一直對全息法的發展密切關注,但操作難度依然可想而知。
 
2005年,在中科院射電天文重點實驗室的資助下,陳卯蒸扛起調整望遠鏡天線面板的重任,開始著手進行“南山25米射電望遠鏡全息法測量與調整”項目。
 
通過與全息法測量專家、澳大利亞國家天文臺工程師Michael Kesteven的通力合作,2015年5月,陳卯蒸帶領團隊順利利用全息法對25米射電望遠鏡進行了天線面形檢測,并對天線主反射面面板進行了調整。
 
最終測試結果顯示,面板表面均方根誤差小于0.40毫米,優于過去公布的天線系統性能主面板精度0.65毫米的指標,顯著提高了望遠鏡的接收效率,圓滿地完成了國家重大科學任務,并在科學觀測工作中發揮了積極作用。
 
這僅僅是陳卯蒸在新疆天文臺開創性工作的一個縮影。20年來,陳卯蒸始終堅持開拓進取、不斷創新的精神,為新疆天文事業創造出一次又一次“第一”。
 
醉心技術創新
 
2005年,作為中德馬普伙伴小組“銀道面磁場偏振巡天”項目成員,陳卯蒸踏上征程,遠赴德國馬普射電天文研究所,參與研制6厘米波段雙極化制冷接收機及偏振觀測系統。
 
回想起此次經歷,陳卯蒸感覺收獲頗豐:“這次留學經歷為我積累了高靈敏度制冷接收機研發方面的寶貴經驗。”項目結束后,他迫不及待地回到祖國,又馬不停蹄地回到邊疆,然后便一頭扎進了工作中。
 
取經歸來的陳卯蒸帶領團隊,迅速在25米射電望遠鏡上建立了偏振觀測系統,使國內射電望遠鏡首次具有了6厘米波段的射電偏振觀測能力。而由他帶領團隊所研制6厘米制冷接收機,也成為國際上同類接收機中靈敏度最高的,為觀測研究獲取優質的數據打下了堅實的基礎。
 
在技術創新領域,陳卯蒸似乎從不知疲倦。2009年,陳卯蒸又肩負起國家自然科學基金項目“脈沖星多波段觀測系統關鍵設備研制”的重任,成功在25米射電望遠鏡上建立了具有國際前沿水平的脈沖星數字消色散系統,提高了脈沖星觀測系統的觀測精度和毫秒脈沖星觀測能力。
 
2010年,陳卯蒸迎來了科研事業中一個難得的機遇——入選“西部之光”人才培養計劃。“西部之光”自實施以來,一直致力于為祖國西部地區眾多青年科研工作者提供平臺與機會,這對醉心于技術創新的陳卯蒸來說,實在是一個契機。
 
在“西部之光”的資助下,陳卯蒸開始進行大口徑射電望遠鏡超寬帶接收機關鍵技術研究。經過四年的持續攻關,待項目結題時,“80米射電望遠鏡寬帶接收機關鍵技術的研究”在眾多評審項目中脫穎而出,被評為優秀的同時還獲得了后續支持。
 
在陳卯蒸眾多“孩子”當中,另外一個不得不提的,便是1.3厘米雙極化制冷接收機。
 
2011年,陳卯蒸不僅帶領團隊首次在國內自主研制出高靈敏度的1.3厘米波段制冷接收機,并使其主要目標均達到國際上同波段接收機的前沿水平,使得南山25米射電望遠鏡在1.3厘米波段上的探測能力上了一個新臺階。
 
除此之外,在探月工程中,陳卯蒸還帶領新疆天文臺科技人員圓滿完成了嫦娥衛星各軌道段的測軌觀測任務,為探月工程測軌任務的順利實施做出了貢獻。并因此獲得“上海市科學技術進步獎一等獎”“探月工程嫦娥二號任務突出貢獻者”等榮譽。
 
百舸爭流,奮楫者先。在歐美等國紛紛建成百米級全可動射電望遠鏡的當下,我國最大口徑的全可動射電望遠鏡僅為65米,與國際先進水平仍有較大的差距。
 
鑒于此,新疆天文臺申請的973計劃“110米大口徑全可動射電望遠鏡關鍵技術研究”項目,目標直指在新疆建造國際先進、功能強大、高效運行的110米大口徑全可動射電望遠鏡。
 
在這項堪稱里程碑式的望遠鏡建設項目中,作為課題負責人,陳卯蒸承擔著超寬帶接收技術、數字接收機技術等研究任務,肩上的重擔可想而知。但對于在一個又一個“開先河”般項目中成長起來的陳卯蒸而言,已經習慣了這種壓力和責任。“我們的科學家一定會擁有自己的大型射電望遠鏡!”談及未來,陳卯蒸信心滿滿!
 
《科學新聞》 (科學新聞2016年11月刊 人物側記)
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