第257章 天眼FAST項目啟動會
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大概又等了十分鐘，會議準時開始。
主持會議的華國天文學家南仁冬院士。
對這位院士，沈牧當然是有印象的。天眼FAST是南仁冬最早提出的項目概念，是天眼FAST項目的首席科學家、首席設計師和總工程師。
來開會之前沈牧還具體了解過這個項目，詳細了解過之後便知道其實他不是這個項目的引子，因為天眼這個項目早在1994年就被南仁冬提了出來。
其後立項，評審，啟動，說起來項目已經開啟了幾年了。
但不久前，這個項目因為現實的很多困難卡住，一直處於停滯狀態。
要是真正說沈牧的作用，他雖然不是這個項目最開始的提出者，卻為它重新啟動起到了重要的推動作用。
如果不是申請做這個項目，沈牧還不知道歷史上天眼FAST的落成過程竟然也有這樣的停滯期。
但想想也十分合理，500米口徑的射電望遠鏡在當今國際上前所未有，其設計和建設難度極其壓力可想而知。
雖年近七旬，頭髮已見花白，但南仁冬目光清明，聲音洪亮。
大會開始，他首先簡要回顧了FAST項目的漫長而曲折的歷程。
自1994年他率先在國際會議上提出概念，歷經多年選址、反覆論證，於2007年在黔省平塘縣大窩凼奠基。
然而，隨後的進展卻步履維艱。500米口徑帶來的前所未有的工程技術挑戰、巨大的經費需求、以及部分關鍵技術路徑上的爭議，使得項目在完成部分基礎工程後，實質性的核心建設推進緩慢，近年來幾乎陷入停滯。
沈牧在FRB快速射電暴領域的突破性發現，以及由此引發的國內對擁有自主大型觀測設施的強烈呼聲，如同一劑強心針，促使國家下定決心，重啟並全力推進這一巨大射電望遠鏡的建造。
老院士看向坐在不遠處的沈牧，目光欣慰，帶著期許和讚賞。
「所以，首先，我們要感謝沈牧教授，因為他的發現以及提議，我們的項目才得以重新受到這樣的重視。」
南院士的話音落下，全場便響起熱烈的掌聲。
很顯然，雖然這個項目很難，但對於南仁冬來說，這個項目從籌備到立項再到落實，這麼多年下來，就像他的孩子一般，他比誰都想要它順利落地。
當然，現場以及不在現場的那些參與者，當然也希望這項目能夠順利落成。
收到會場內為他一個人響起的掌聲，沈牧內心微微驚訝，但很快微笑點頭向南仁冬院士和在場眾人致意。
掌聲停息，南仁冬院士介紹完背景，神情轉為凝重，將話語權交給在座的專家。
「項目重啟，決心已下。但擺在我們面前的，依然是那幾個老問題，而且隨著時間推移，某些材料的性能基準、工業加工能力雖有提升，但主要挑戰的本質沒有變。今天，我們首先要面對的，就是一個根本性的戰略選擇：是堅持原方案的500米口徑，直面所有已知的、巨大的技術風險，還是退而求其次，選擇一個技術上更穩妥、更易實現的方案，比如先建設一個300多米口徑的望遠鏡，積累經驗？」
他話音剛落，一位坐在南仁冬斜對面，約莫四十多歲，面容嚴肅、戴著黑框眼鏡的中年男子便開了口。
他是周振，國內頂尖的空間結構與機構專家，工程院院士，也是南仁冬早年的學生之一，曾深度參與FAST前期的部分總體方案和結構設計論證。
「老師，各位同仁，」周正的聲音不高，但帶著非常篤定的語氣，「重啟FAST，是眾望所歸。但越是這個時候，我們越需要冷靜，越需要正視困難，而不是被熱情沖昏頭腦。」
他令學生操作電腦，很快投影幕上出現了位于波多黎各的阿雷西博望遠鏡的圖片和數據。
「阿雷西博，口徑305米，1963年建成，固定式，利用喀斯特窪地。它曾是世界的標杆，為我們提供了寶貴的經驗，但它的局限性和長期運行暴露出的結構老化、維護困難等問題，也給我們敲響了警鐘。」
「我們原方案的500米，比阿雷西博大了近200米！這帶來的不是線性增長，而是幾何級數上升的複雜性。這其中的最大的三個困難我們也早已總結過。」
周振的語氣更重了些，「第一，主動反射面。由約4400塊三角形鋁合金面板拼成，每塊面板背後有促動器，整體構成一個可變形的球面。要讓它實時變形為指向不同方向的拋物面，精度要求毫米級。這意味著要協調控制數千個促動器，處理海量傳感器數據，進行實時解算，還要抵抗風、溫度變化帶來的擾動。這是一個超大規模、強耦合、非線性、帶有時變參數和不確定干擾的分布參數系統控制問題。現有理論和工程實踐，沒有處理過這種規模和精度的先例。」
「第二，索網疲勞。支撐反射面的主動面，其背後是複雜的索網結構。這個索網要在球面和拋物面之間反覆變形，索段、節點承受複雜的交變應力。在500米尺度、數十年設計壽命的要求下，索網和節點的疲勞壽命預測、高疲勞強度特種索體的研製、以及確保成千上萬個連接點在大變形下的長期可靠性，是材料、結構、工藝的極限挑戰。一處關鍵節點或索體的疲勞失效，可能導致連鎖反應，後果不堪設想。」
「第三，饋源艙。這個重幾十噸的接收機艙，按照我們的設計，它由六根大跨度鋼索懸吊在140米高空，需要在直徑約200米的範圍內實現毫米級精度的六自由度運動，也就是空間三維移動加三維轉動。支撐索的蠕變、溫度變形、風致振動，以及饋源艙自身的動力學特性，使得高精度軌跡跟蹤和振動抑制變得極其困難。這本質上是一個多柔體、大跨度、強非線性、參數不確定且受複雜環境干擾的高精度運動控制系統設計問題。」
周振看向南仁冬，也掃過在座的眾人，最後把目光鎖定在沈牧身上，眼中似乎沒有一點溫度。
「我不是危言聳聽，這些是經過多次論證、仿真甚至部分試驗驗證過的結論。500米方案的科學目標固然<i class="icon icon-uniE089"></i><i class="icon icon-uniE023"></i>，但失敗的風險和成本，我們和國家是否能夠承受？」
「我認為，更務實、更負責任的選擇是，借鑑阿雷西博的經驗，但優化設計，將口徑定為350米左右。這樣，主動面單元數減少約一半，控制複雜度大幅降低。索網規模縮小，疲勞問題更易把握和驗證，饋源艙運行範圍減小，控制難度下降。」
「我們可以用更短的時間、更可控的風險，先建成一個世界領先的、可靠的大型射電望遠鏡，拿下急需的科學成果，同時為未來真正的500米積累全套技術、培養隊伍、建立信心。」
最後周振停下來，深吸了一口氣，「飯，要一口一口吃，路，要一步一步走。跨越太大，容易摔跤。」
只要真正參與過項目的人都知道，周振的發言可以說是句句都敲在工程實踐最現實的痛點上。
會議室里響起一片低聲討論，不少結構、控制領域的專家紛紛點頭，顯然認同這種穩紮穩打的思路。畢竟，國家投入巨大，不容有失。
南仁冬院士沒有立刻反駁，他沉默了片刻，目光最終落在沈牧身上，眼神中帶著複雜的期待與考量。
「沈牧教授，周高工提出的問題，非常具體，也非常現實。這三大難題，是我們之前爭論多年、也是項目暫停的主要原因。你雖然算是半路加入，但你的數學功底和解決複雜系統問題的獨特思路，是項目重啟的重要希望之一。」
「我想聽聽你的看法。面對周高工指出的這些幾乎不可能的任務，你是認為我們應該堅持原方案，挑戰極限，還是認同周高工的觀點，採取更穩妥的方案？」
瞬間，所有的目光全部集中到沈牧身上。
對於這種被眾人期待的眼神凝望的場面，沈牧表示也挺習慣的了，當然，還有當眾回答最棘手的問題這一點。
而沈牧在眾人的目光中不僅看到了期待，還有些審視和質疑的複雜情緒。
迎著南仁冬和周振的目光，他神色平淡。
作為一個重生者，他當然知道FAST的建成是必然的，況且現在還有他的貢獻，但此刻他必須給出自己嚴謹的解釋。
「南院士，各位。」
「如周高工所說，天眼現在確實主要面臨著這三項難點，而且克服每一項的困難都是不小的。」
只是稍稍肯定了下那幾項難點，他便話鋒一轉。
「但這些困難也許並不是不能克服，任何一個項目落地都會有困難，況且我們現在要建造的是國際上史無前例，一個超大口徑的射電望遠鏡。」
聽到這裡周振的臉色已經有些不好，南仁冬倒是再次溫和地打量著沈牧，那個眼神里雖然也有些審視的成分，但是更多的是有愉悅在裡頭的。
沈牧可以理解。
經過實際的困難棒喝之後，他看得出來，項目組的其他成員對原定計劃，建造500米口徑的射電望遠鏡現在大多都持懷疑，或者直接像周振一樣，是直接放棄的態度。
可是一手將這個項目籌划起來的南老，明顯是希望項目組可以有辦法按照原定計劃進行的。
南老帶著期待和讚許的眼神，好似想讓沈牧多說兩句，關於為什麼這項目要堅持原計劃。
沈牧姑且就又接著說了幾句。
「關於是否縮小口徑，我認為，這不僅僅是一個單純的技術風險評估和工程實現難度比較問題，更是一個關乎項目終極科學目標能否達成的戰略選擇問題。我們建造FAST，根本目的不僅僅是為了擁有一台大型望遠鏡，更是要獲得一種革命性的、超越現有所有設備的綜合觀測能力，那將是高出近一個數量級的靈敏度、以及與之匹配的宇宙巡望速度。」
「而這種能力，是我們在快速射電暴精細定位與統計、脈衝星計時陣列探測引力波、宇宙中性氫分布測繪、乃至潛在的地外文明信號搜尋等最前沿、最核心的天文領域，實現從跟跑、並跑到領跑的關鍵。沒有這種代際的性能優勢，我們很可能依然只能在國際激烈的競爭中，拾人牙慧，或是在邊緣領域做些修補補的工作。」
說到這裡，眾人連連點頭，情緒明顯被帶動了起來。
沈牧忽然覺得，自己這一路參加了不少會議，獎項，發過不少言，不知不覺間在演講和語言的感染力這一塊簡直提升飛速。
頓了頓，他繼續道：「350米口徑，性能當然會比現有的任何全可動或大型固定式望遠鏡強，但它能否確保我們在未來十年、二十年的國際競爭中，在那些最硬核、最需要靈敏度的科學問題上，形成壓倒性的、別人無法輕易追趕的優勢？我個人持保留態度。而500米帶來的性能躍升，是質變，它能支撐我們去探索別人看不到的宇宙暗弱信號，去檢驗別人無法檢驗的物理理論。這個終極科學目標，值得我們傾盡全力去挑戰那些工程難題。」
等沈牧說完，周振緊鎖著眉頭直直地看向沈牧。
「所以，沈教授，你支持我們按照原計劃繼續建造500米口徑的射電望遠鏡？」
沈牧可以感覺得到，不同於與會的某些人心緒被他的話激勵了一下，現場那些打定主意要改變計劃的項目組成員內心並不是毫無波動。
至少他們也感到放棄那項計劃有多遺憾，而退而求其次的計劃總是無奈的。
所以周振現在內心明顯因此是有些惱怒的。
沈牧瞭然，所以面對周振生硬的語氣，他臉色依然平靜。
「是的，這個項目我支持按照原計劃，建造我國自己的，口徑為500米的射電望遠鏡。」
這話說出來，南仁冬似乎是欣慰一笑，坐在他身邊的方敬堯也對著他點了點頭。
周振臉上那絲髮冷的笑容這下也徹底消失。
「那麼沈教授，既然你支持原計劃，那你認為我們該如何克服眼前的這些困難？」
大概又等了十分鐘，會議準時開始。
主持會議的華國天文學家南仁冬院士。
對這位院士，沈牧當然是有印象的。天眼FAST是南仁冬最早提出的項目概念，是天眼FAST項目的首席科學家、首席設計師和總工程師。
來開會之前沈牧還具體了解過這個項目，詳細了解過之後便知道其實他不是這個項目的引子，因為天眼這個項目早在1994年就被南仁冬提了出來。
其後立項，評審，啟動，說起來項目已經開啟了幾年了。
但不久前，這個項目因為現實的很多困難卡住，一直處於停滯狀態。
要是真正說沈牧的作用，他雖然不是這個項目最開始的提出者，卻為它重新啟動起到了重要的推動作用。
如果不是申請做這個項目，沈牧還不知道歷史上天眼FAST的落成過程竟然也有這樣的停滯期。
但想想也十分合理，500米口徑的射電望遠鏡在當今國際上前所未有，其設計和建設難度極其壓力可想而知。
雖年近七旬，頭髮已見花白，但南仁冬目光清明，聲音洪亮。
大會開始，他首先簡要回顧了FAST項目的漫長而曲折的歷程。
自1994年他率先在國際會議上提出概念，歷經多年選址、反覆論證，於2007年在黔省平塘縣大窩凼奠基。
然而，隨後的進展卻步履維艱。500米口徑帶來的前所未有的工程技術挑戰、巨大的經費需求、以及部分關鍵技術路徑上的爭議，使得項目在完成部分基礎工程後，實質性的核心建設推進緩慢，近年來幾乎陷入停滯。
沈牧在FRB快速射電暴領域的突破性發現，以及由此引發的國內對擁有自主大型觀測設施的強烈呼聲，如同一劑強心針，促使國家下定決心，重啟並全力推進這一巨大射電望遠鏡的建造。
老院士看向坐在不遠處的沈牧，目光欣慰，帶著期許和讚賞。
「所以，首先，我們要感謝沈牧教授，因為他的發現以及提議，我們的項目才得以重新受到這樣的重視。」
南院士的話音落下，全場便響起熱烈的掌聲。
很顯然，雖然這個項目很難，但對於南仁冬來說，這個項目從籌備到立項再到落實，這麼多年下來，就像他的孩子一般，他比誰都想要它順利落地。
當然，現場以及不在現場的那些參與者，當然也希望這項目能夠順利落成。
收到會場內為他一個人響起的掌聲，沈牧內心微微驚訝，但很快微笑點頭向南仁冬院士和在場眾人致意。
掌聲停息，南仁冬院士介紹完背景，神情轉為凝重，將話語權交給在座的專家。
「項目重啟，決心已下。但擺在我們面前的，依然是那幾個老問題，而且隨著時間推移，某些材料的性能基準、工業加工能力雖有提升，但主要挑戰的本質沒有變。今天，我們首先要面對的，就是一個根本性的戰略選擇：是堅持原方案的500米口徑，直面所有已知的、巨大的技術風險，還是退而求其次，選擇一個技術上更穩妥、更易實現的方案，比如先建設一個300多米口徑的望遠鏡，積累經驗？」
他話音剛落，一位坐在南仁冬斜對面，約莫四十多歲，面容嚴肅、戴著黑框眼鏡的中年男子便開了口。
他是周振，國內頂尖的空間結構與機構專家，工程院院士，也是南仁冬早年的學生之一，曾深度參與FAST前期的部分總體方案和結構設計論證。
「老師，各位同仁，」周正的聲音不高，但帶著非常篤定的語氣，「重啟FAST，是眾望所歸。但越是這個時候，我們越需要冷靜，越需要正視困難，而不是被熱情沖昏頭腦。」
他令學生操作電腦，很快投影幕上出現了位于波多黎各的阿雷西博望遠鏡的圖片和數據。
「阿雷西博，口徑305米，1963年建成，固定式，利用喀斯特窪地。它曾是世界的標杆，為我們提供了寶貴的經驗，但它的局限性和長期運行暴露出的結構老化、維護困難等問題，也給我們敲響了警鐘。」
「我們原方案的500米，比阿雷西博大了近200米！這帶來的不是線性增長，而是幾何級數上升的複雜性。這其中的最大的三個困難我們也早已總結過。」
周振的語氣更重了些，「第一，主動反射面。由約4400塊三角形鋁合金面板拼成，每塊面板背後有促動器，整體構成一個可變形的球面。要讓它實時變形為指向不同方向的拋物面，精度要求毫米級。這意味著要協調控制數千個促動器，處理海量傳感器數據，進行實時解算，還要抵抗風、溫度變化帶來的擾動。這是一個超大規模、強耦合、非線性、帶有時變參數和不確定干擾的分布參數系統控制問題。現有理論和工程實踐，沒有處理過這種規模和精度的先例。」
「第二，索網疲勞。支撐反射面的主動面，其背後是複雜的索網結構。這個索網要在球面和拋物面之間反覆變形，索段、節點承受複雜的交變應力。在500米尺度、數十年設計壽命的要求下，索網和節點的疲勞壽命預測、高疲勞強度特種索體的研製、以及確保成千上萬個連接點在大變形下的長期可靠性，是材料、結構、工藝的極限挑戰。一處關鍵節點或索體的疲勞失效，可能導致連鎖反應，後果不堪設想。」
「第三，饋源艙。這個重幾十噸的接收機艙，按照我們的設計，它由六根大跨度鋼索懸吊在140米高空，需要在直徑約200米的範圍內實現毫米級精度的六自由度運動，也就是空間三維移動加三維轉動。支撐索的蠕變、溫度變形、風致振動，以及饋源艙自身的動力學特性，使得高精度軌跡跟蹤和振動抑制變得極其困難。這本質上是一個多柔體、大跨度、強非線性、參數不確定且受複雜環境干擾的高精度運動控制系統設計問題。」
周振看向南仁冬，也掃過在座的眾人，最後把目光鎖定在沈牧身上，眼中似乎沒有一點溫度。
「我不是危言聳聽，這些是經過多次論證、仿真甚至部分試驗驗證過的結論。500米方案的科學目標固然<i class="icon icon-uniE089"></i><i class="icon icon-uniE023"></i>，但失敗的風險和成本，我們和國家是否能夠承受？」
「我認為，更務實、更負責任的選擇是，借鑑阿雷西博的經驗，但優化設計，將口徑定為350米左右。這樣，主動面單元數減少約一半，控制複雜度大幅降低。索網規模縮小，疲勞問題更易把握和驗證，饋源艙運行範圍減小，控制難度下降。」
「我們可以用更短的時間、更可控的風險，先建成一個世界領先的、可靠的大型射電望遠鏡，拿下急需的科學成果，同時為未來真正的500米積累全套技術、培養隊伍、建立信心。」
最後周振停下來，深吸了一口氣，「飯，要一口一口吃，路，要一步一步走。跨越太大，容易摔跤。」
只要真正參與過項目的人都知道，周振的發言可以說是句句都敲在工程實踐最現實的痛點上。
會議室里響起一片低聲討論，不少結構、控制領域的專家紛紛點頭，顯然認同這種穩紮穩打的思路。畢竟，國家投入巨大，不容有失。
南仁冬院士沒有立刻反駁，他沉默了片刻，目光最終落在沈牧身上，眼神中帶著複雜的期待與考量。
「沈牧教授，周高工提出的問題，非常具體，也非常現實。這三大難題，是我們之前爭論多年、也是項目暫停的主要原因。你雖然算是半路加入，但你的數學功底和解決複雜系統問題的獨特思路，是項目重啟的重要希望之一。」
「我想聽聽你的看法。面對周高工指出的這些幾乎不可能的任務，你是認為我們應該堅持原方案，挑戰極限，還是認同周高工的觀點，採取更穩妥的方案？」
瞬間，所有的目光全部集中到沈牧身上。
對於這種被眾人期待的眼神凝望的場面，沈牧表示也挺習慣的了，當然，還有當眾回答最棘手的問題這一點。
而沈牧在眾人的目光中不僅看到了期待，還有些審視和質疑的複雜情緒。
迎著南仁冬和周振的目光，他神色平淡。
作為一個重生者，他當然知道FAST的建成是必然的，況且現在還有他的貢獻，但此刻他必須給出自己嚴謹的解釋。
「南院士，各位。」
「如周高工所說，天眼現在確實主要面臨著這三項難點，而且克服每一項的困難都是不小的。」
只是稍稍肯定了下那幾項難點，他便話鋒一轉。
「但這些困難也許並不是不能克服，任何一個項目落地都會有困難，況且我們現在要建造的是國際上史無前例，一個超大口徑的射電望遠鏡。」
聽到這裡周振的臉色已經有些不好，南仁冬倒是再次溫和地打量著沈牧，那個眼神里雖然也有些審視的成分，但是更多的是有愉悅在裡頭的。
沈牧可以理解。
經過實際的困難棒喝之後，他看得出來，項目組的其他成員對原定計劃，建造500米口徑的射電望遠鏡現在大多都持懷疑，或者直接像周振一樣，是直接放棄的態度。
可是一手將這個項目籌划起來的南老，明顯是希望項目組可以有辦法按照原定計劃進行的。
南老帶著期待和讚許的眼神，好似想讓沈牧多說兩句，關於為什麼這項目要堅持原計劃。
沈牧姑且就又接著說了幾句。
「關於是否縮小口徑，我認為，這不僅僅是一個單純的技術風險評估和工程實現難度比較問題，更是一個關乎項目終極科學目標能否達成的戰略選擇問題。我們建造FAST，根本目的不僅僅是為了擁有一台大型望遠鏡，更是要獲得一種革命性的、超越現有所有設備的綜合觀測能力，那將是高出近一個數量級的靈敏度、以及與之匹配的宇宙巡望速度。」
「而這種能力，是我們在快速射電暴精細定位與統計、脈衝星計時陣列探測引力波、宇宙中性氫分布測繪、乃至潛在的地外文明信號搜尋等最前沿、最核心的天文領域，實現從跟跑、並跑到領跑的關鍵。沒有這種代際的性能優勢，我們很可能依然只能在國際激烈的競爭中，拾人牙慧，或是在邊緣領域做些修補補的工作。」
說到這裡，眾人連連點頭，情緒明顯被帶動了起來。
沈牧忽然覺得，自己這一路參加了不少會議，獎項，發過不少言，不知不覺間在演講和語言的感染力這一塊簡直提升飛速。
頓了頓，他繼續道：「350米口徑，性能當然會比現有的任何全可動或大型固定式望遠鏡強，但它能否確保我們在未來十年、二十年的國際競爭中，在那些最硬核、最需要靈敏度的科學問題上，形成壓倒性的、別人無法輕易追趕的優勢？我個人持保留態度。而500米帶來的性能躍升，是質變，它能支撐我們去探索別人看不到的宇宙暗弱信號，去檢驗別人無法檢驗的物理理論。這個終極科學目標，值得我們傾盡全力去挑戰那些工程難題。」
等沈牧說完，周振緊鎖著眉頭直直地看向沈牧。
「所以，沈教授，你支持我們按照原計劃繼續建造500米口徑的射電望遠鏡？」
沈牧可以感覺得到，不同於與會的某些人心緒被他的話激勵了一下，現場那些打定主意要改變計劃的項目組成員內心並不是毫無波動。
至少他們也感到放棄那項計劃有多遺憾，而退而求其次的計劃總是無奈的。
所以周振現在內心明顯因此是有些惱怒的。
沈牧瞭然，所以面對周振生硬的語氣，他臉色依然平靜。
「是的，這個項目我支持按照原計劃，建造我國自己的，口徑為500米的射電望遠鏡。」
這話說出來，南仁冬似乎是欣慰一笑，坐在他身邊的方敬堯也對著他點了點頭。
周振臉上那絲髮冷的笑容這下也徹底消失。
「那麼沈教授，既然你支持原計劃，那你認為我們該如何克服眼前的這些困難？」