姚蕊：做“天眼”的“守艙人”

于紫月

早上5時(shí)，背起電腦包出門；7時(shí)，從北京西站坐上前往石家莊的火車；晚上9時(shí)，回到北京的家，參照白天的會(huì)議記錄列出修改清單……這就是中國(guó)科學(xué)院天文臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱天文臺(tái)）副研究員、FAST饋源支撐系統(tǒng)中饋源艙子系統(tǒng)負(fù)責(zé)人姚蕊的一天。

FAST饋源支撐系統(tǒng)執(zhí)行總工孫才紅這樣評(píng)價(jià)姚蕊：為饋源艙的順利建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn)；姚蕊的老師、清華大學(xué)機(jī)械工程系長(zhǎng)聘教授唐曉強(qiáng)稱姚蕊是青年科技創(chuàng)新人才中的典型。

辛勤付出贏得鮮花掌聲

饋源艙的研制安裝工作是由天文臺(tái)與位于河北省石家莊市的中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四所合作完成，所以在2012年到2014年間，北京、石家莊兩頭跑成了姚蕊的日常。

“項(xiàng)目最緊張的那年，整個(gè)饋源支撐系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)僅記錄在案的重要會(huì)議就多達(dá)140次，多位負(fù)責(zé)人甚至連去食堂吃飯都在一起，就是為了能爭(zhēng)取更多時(shí)間討論交流?！币θ镎f。

正是憑借這股勁頭，姚蕊完成了兩項(xiàng)重要理論創(chuàng)新，研究成果填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外該類大型并聯(lián)機(jī)器人的理論空白。這些成績(jī)也為她贏來了鮮花與掌聲。2019年1月，姚蕊入選《麻省理工科技評(píng)論》2018年度“35位35歲以下科技創(chuàng)新青年”名單。

結(jié)緣天眼始于學(xué)生時(shí)代

被譽(yù)為“中國(guó)天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）是世界上最大、最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡。2012年，只有兩年工作經(jīng)驗(yàn)的姚蕊被任命為FAST饋源支撐系統(tǒng)中饋源艙子系統(tǒng)的負(fù)責(zé)人。那年，她只有28歲。

為什么年紀(jì)輕輕就能扛此大任？

其實(shí)，姚蕊和FAST是“老相識(shí)”。早在清華大學(xué)攻讀博士學(xué)位時(shí)，她便參與了FAST項(xiàng)目中饋源艙運(yùn)動(dòng)和牽引的相關(guān)設(shè)計(jì)工作?！爱?dāng)時(shí)感覺這個(gè)國(guó)家項(xiàng)目很特別，我對(duì)它很好奇，于是便在導(dǎo)師的指導(dǎo)下開始參與這項(xiàng)工作?！?h3>耗時(shí)兩年為饋源艙減重

工作開始后，數(shù)不清的問題向姚蕊撲來。其中，饋源艙限重問題最是“折磨人”。

饋源艙是FAST的核心部件之一。饋源是指望遠(yuǎn)鏡用來接收宇宙信號(hào)的裝置系統(tǒng)，饋源艙就用于安放這個(gè)系統(tǒng)。

為保證安全性，按照設(shè)計(jì)規(guī)劃，饋源艙限重為30噸，但技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)饋源艙的重量達(dá)到了34噸。于是，姚蕊帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始給饋源艙“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)。

饋源艙哪里的“贅肉”最多呢？姚蕊及其團(tuán)隊(duì)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。

急中生智提出解決方案

在饋源艙限重問題之后，又一個(gè)難題“找”到了姚蕊。

原本計(jì)劃在FAST饋源艙內(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，2014年初FAST項(xiàng)目組決定與美國(guó)合作建設(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，但問題隨之而來——這位“新房客”的尺寸太大了，占了饋源艙內(nèi)近一半的使用面積?！笆Ｏ?個(gè)饋源裝置根本無法全部塞進(jìn)去?！币θ镎f。

FAST所有子系統(tǒng)必須在2016年9月25日前完成調(diào)試，當(dāng)時(shí)距離這一時(shí)間節(jié)點(diǎn)已經(jīng)很近了。姚蕊說，她不愿過多渲染緊張氣氛，但那種每天心都提到嗓子眼兒的感覺至今難忘。

急中生智，姚蕊想到了分組的辦法。

事實(shí)上，每次觀測(cè)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。“既然如此，為何不把閑置的饋源裝置‘請(qǐng)出饋源艙呢？探測(cè)時(shí)使用哪個(gè)饋源裝置，就將它裝進(jìn)饋源艙里，這樣就解決了‘放不下的問題?！币θ锘貞浀馈?/p>

就這樣，團(tuán)隊(duì)按照這一思路，開始了新一輪的改造工作。

2014年5月，在饋源艙詳細(xì)設(shè)計(jì)評(píng)審會(huì)上，這一分組方案得到了專家的認(rèn)可。2017年12月，饋源艙驗(yàn)收工作圓滿完成。2019年1月，姚蕊作為饋源艙控制技術(shù)領(lǐng)域的代表人物入選“35位35歲以下科技創(chuàng)新青年”名單。

姚蕊說，她還會(huì)繼續(xù)做好“守艙人”的工作，完成饋源艙的后續(xù)優(yōu)化任務(wù)?！白鳛槟贻p的科研工作者，我們有精力、有干勁，應(yīng)該為國(guó)家項(xiàng)目貢獻(xiàn)自己的力量。”