姚蕊“中国天眼”守舱人

2019 年，年度“全球35 位35岁以下科技创新青年”名单中，有这样一个花一样的名字——姚蕊。下面，让我们一起去认识一下这位年轻的女科学家吧。

她是“科研大工匠”好苗子

1984 年，姚蕊出生在北京一个工程师家庭，在父母的熏陶之下，品学兼优的她选择了与机械工程打交道。“有些专业在外行看起来很枯燥，其实一旦深入了解，也有很多令人着迷的地方。”

短短几年时间，“学霸”姚蕊就在工学道路上从女学士成长为女硕士，身影也从北航辗转到了清华园。姚蕊的两大偶像是世界著名科学家钱学森和天文学家南仁东。南仁东老先生曾谈到的三个问题，“我们是谁？我们从哪里来？我们是否孤独？”也是姚蕊从事科研工作以来，一直思考的问题。

20 多年前，有人在一场聚集了世界顶尖无线电科学家的大会上提出，在全球电波环境继续恶化之前，人类应该建造新一代射电望远镜，接收更多来自外太空的讯息。当时中国最大的射电望远镜口径不到30 米，南仁东却放出“狂”言：“将来我们要建造一个口径500米，全球最大的太空望远镜！”有人嘲讽他痴人说梦。

姚蕊读研究生时，所做的第一个课题，就是国家项目——FAST（500 米口径球面射电望远镜）馈源支撑研究。这是姚蕊第一次与FAST相遇，当时她就感觉这个项目很特别，对它充满了好奇。于是，在导师的指导下，姚蕊开始参与FAST 相关的工作。

当26 岁的姚蕊硕士刚毕业时，就有幸加入南仁东的“中国天眼”科研团队。南教授的敬业精神和朴实的生活作风令她感佩不已。在这位“中国天眼之父”的影响下，姚蕊也磨炼出超越常人的吃苦精神。

2012 年，只有两年工作经验但表现突出的姚蕊，被任命为FAST 馈源舱的负责人，当时她只有28 岁。面对一些人提出“姚蕊太年轻”的异议，南仁东自信满满地说：“小姚是‘科研大工匠’的好苗子，她能吃苦，工作严谨，又敢于创新，放到普通岗位上倒是埋没了，我们应该给青年才俊大施拳脚的机会。”

科研路上追求完美

FAST 位于黔南的群山环抱之中，建成后，不仅会成为世界上规模最大的射电望远镜，同时，它接收宇宙电波的能力也将是最出色的。馈源是望远镜用来接收宇宙无线电波的装置系统，也就是天线;馈源舱是承载馈源的舱体，是“中国天眼”的最核心部件之一。这个世界之最的诞生，很大程度上依赖于灵敏的核心部件——馈源舱。

姚蕊是个完美主义者，在科研上总想做到世界最顶尖。项目启动后，她对每一张图纸仔细审核，反复计算，甚至曾经连续4 天不合眼在电脑前编程。“项目最紧张的那年，整个馈源支撑系统团队，仅记录在案的重要会议就多达140 次，多位负责人甚至连去食堂吃饭都在一起，就是为了能争取更多时间讨论交流。”

馈源舱的设计工作开始后，数不清的问题向姚蕊扑来。其中，馈源舱限重问题是最“折磨人”的。于是，姚蕊的首要任务，就是带队给馈源舱“减肥”。

这场耗时近两年的“瘦身”着实不易。馈源舱里不仅有馈源装置，还有配套的其他辅助设备和设施。经过反复的模拟实验，他们最终把主体框架从“正圆形”变成了“近似三角形”，一下减重几千斤！

随之而来的又有个棘手的难题。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 项目组决定建设一台超宽带馈源接收机，也要一并放入馈源舱。该馈源接收机性能先进，可代替原来的3 个馈源装置。

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。

姚蕊最终想出一个大胆又合理的方案：机设备分组运行。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“请”出馈源舱呢？探测时使用哪一个，就将它装进馈源舱里，按照这一思路，和团队开始了新一轮的设计改造工作。

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成员的认可。“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。

2016 年7 月3 日11 时46 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！

誓做“中国天眼”守舱人

馈源舱位于整个“天眼”望远镜球面的中心位置，正式投用后，它会随着探测的需要沿球面中心轴做上下运动。从高处往“天锅”底部看去，馈源舱就像一个碉堡。姚蕊打了个比方：“如果把FAST 看作一个天眼，那馈源舱就相当于这个眼睛的瞳孔，它起到聚焦的作用，我们能看得更清楚。”

姚蕊在完成馈源舱系统初步调试后，又展开升舱调试，结果显示，这只巨大的“中国天眼”运行十分正常。2017 年12 月，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。

“中国天眼”的诞生在中西方科学界引发了震荡。探索未知宇宙，搜寻和发现脉冲星是FAST 的主要科学目标之一。截止到目前，“中国天眼”已经先后发现了43 颗脉冲星，极大地增加了人类对宇宙的认知，我国天文学家们正在破解“天眼”获取的海量信息。如今，已经博士毕业的姚蕊，正是这口“天锅”的“眼瞳”守护人。“中国天眼”的正常运行，始终离不开姚蕊和团队在背后默默的技术支持。因为他们的坚持付出，一个当初没有多少人看好的梦想，最终成为一个国家的骄傲。

姚蕊诗意地说：“FAST 射电望远镜的作用，就是帮助人类从宇宙的白噪音中，更灵敏地分辨出有意义的声音。它可以接收到1351光年外的电磁信号，可以从雷声中听见蝉鸣。”2019 年1 月21 日，作为馈源舱控制技术领域的代表人物，姚蕊入选《麻省理工科技评论》年度“35 位35 岁以下科技创新青年”名单！如此年轻却有如此成就，让我们看到了中国创新科研力量的崛起。