时间博物馆:国家工业遗产的蒲城探索
2021-11-05张凌云
张凌云
昔日神秘的代号“中国科学院326工程”——国家授时中心蒲城授时部老短波台旧址上,一座让人有穿越感的时间博物馆即将揭幕。蒲城老短波授时台是我国自主研制建设的第一个全国土覆盖的无线电授时台。它的建设史,也是“淡泊名利、甘于清贫、无私奉献、科技报国”的326精神的生动体现。如今,走进国家工业遗产蒲城授时部老短波台,我们依然能感受到326精神的赓续传承以及授时人火热的家国情怀。
尽管在陕西省渭南市蒲城县高速公路出入口处就有一座“中国授时中心”日晷巨型雕塑,但当记者向附近村民询问前往老短波授时台的路线时,村民却是一脸茫然。一个村民若有所思后,突然醒悟似地问:是不是326啊?
村民们的反应,印证了蒲城老短波授时台半个多世纪来的神秘,人们只知其代号,而不识其真面目。
中国科学院国家授时中心蒲城授时部(本部现已迁至临潼)老短波台是我国第一个国家授时中心,也代表了我国当时授时技术、无线电技术和电子工业的最高科技水平。
2008年,中国科学院国家授时中心蒲城短波授时台旧址入选陕西省第五批省级文物保护单位。2019年,蒲城长短波授时台成功入选第三批国家工业遗产。这让蒲城县与中国科学院国家授时中心正在规划建设的时间博物馆,多了一份使命感。
“北京时间”来自蒲城
在工业和信息化部公布的第三批国家工业遗产名单中,中国科学院国家授时中心蒲城长短波授时台保护的主要核心物项包括:金帜山短波授时台发播大厅、短波发射机及辅助设备;杨庄长波授时台地下发播大厅、长波发射机及辅助设备和四塔倒锥形长波发射天线。
说起授时中心,感觉离百姓生活很远,但如果真了解了“时间”,就知道“授时”无处不在。
按国际惯例,各国的标准时间一般都以本国首都所处的时区来确定。北京时间是以首都北京所在的东八区时区的中央经线,也就是120度经线上的当地时间作为我们国家的标准时间。简单举例来说,当在北京地区看到太阳正在头顶时,不是十二点,而是十二点一刻左右,因为北京所处的经度是116.21度,其实我们国家最接近北京时间的省会城市是杭州。也就是说,我国采用的标准时间——北京时间不等于北京的地方时间。
在《你知道為了确定时间,我们花了多少“时间”吗?》一文中,中国科学院国家授时中心武文俊向大众科普了“时间”,可以简单理解为时间三步曲:守时——“协调世界时(UTC)”,这个国际标准时间是天文时与原子时“相互协调”的结果;授时——我国标准时间的产生与发播,由位于陕西西安的中国科学院国家授时中心负责,现发播形式有无线电(包括短波、长波和低频时码授时)、互联网、电话、北斗卫星、光纤传递等多手段授时服务体系;最后一个环节,定时——也叫做用时,各类时间用户通过定时接收机获得时间信号后,应用到各行各业中。
我国的长短波授时台位于陕西蒲城,是我国第一个授时中心,所以人们常说北京时间来自陕西蒲城。
拥有自己的授时台,才能使用高精度的时间,而这在尖端科技领域具有决定性的作用。所以,早在1955年全国科技发展十二年远景规划中,我国就将筹建“西北授时台”列为重点项目。
资料显示,上世纪50年代,我国的时间发播是由上海天文台租用邮电部真如国际电讯台向全国发布的。受技术设备和上海在全国的地理位置不是很适中等原因,发播效果并不理想。而当时的美、苏、日等发达国家,都陆续建立了本国的标准时间和频率授时系统。
随着1964年我国第一颗原子弹爆炸,1965年,国家科委提出“从战略上考虑,建议中国科学院在西部地区从速增设一个授时台”。在“651”计划(发射人造地球卫星计划)的“时间统一勤务系统初步方案”中,国家科委明确提出“在西安地区建立短波授时台,以满足第一颗人卫的需要”的建议,同时提出建立我国长波、超长波授时电台的问题。
短波台和326精神
位于陕西蒲城县城西北金帜山唐宪宗景陵附近的短波授时台,现多称为蒲城授时部老短波台。
从西安出发,沿京昆高速在荆姚收费站下高速,再走108国道,往唐景陵的路越来越窄,但路面平坦,尤其是道路两侧的人物、马、狮子等石刻,虽然有的缺损(主要是头部),但古风雅韵盎然。9月中旬的金帜山葱茏巍峨,正敞开胸怀欢迎人们的到来。
1965年,中国科学院选派上海天文台周尊博、苗永瑞和天津纬度站米永和三人组成选址工作组,先后在西北新、青、甘、陕四省区开展选址工作。11月,工作组初步预选台址是陕西武功县杨陵镇。
选址遵循要尽量靠近中国大地圆点附近、地势必须开阔和“靠山进洞”的备战要求。
1966年3月,中国科学院决定在陕西省关中地区筹建授时台,代号为“中国科学院326工程”。6月,授时台台址改定渭南市蒲城县附近。10月17日,“中国科学院326工程”成立,筹建工作开始。11月29日,国家科委批复同意西北天文台基本建设设计任务书,列入国家计划。
这其中有部分资料,是记者参观位于临潼的中国科学院国家授时中心时间科学馆时,从展出的“中国科学院陕西天文台档案室”资料中了解到的。
到1970年,短波授时台基本建成。短波授时系统主要由时间基准系统、授时发播控制系统、发播系统、供配电和供水系统等组成。10月,中国科学院上报国务院,请求试播。在这个文件中,中国科学院将326工程定名为中国科学院陕西天文台。2001年,更名为中国科学院国家授时中心。
1970年12月15日,经周恩来总理批准,短波台正式试播。1973年,短波台根据远洋授时任务需要进行扩建,增加了远洋授时天线群,发射机由4台增加到13台,最大发播功率增加到150千瓦。
1981年,经国务院批准后,短波台正式启动我国短波授时服务。
短波授时台的建立,使我国具备了连续的、全国土覆盖的高精度授时能力,基本适应了国民经济建设的需要,满足了毫秒量级用户的需求。
短波台是在我国“缺人才、缺技术、缺经验”的情况下自主研制建设的。一大批科学家和青年学生自愿从北京、上海、南京等大城市来到蒲城,看着光秃秃的山坡,他们没有怨言,从解决最基础的“通水、通路、通电”开始干起。凭着“就算一块石头一块石头地搬,也要搬出一个天文台”的信念,大家默默地和建筑工人一起埋头苦干,惟愿326工程早出成果。
为了学习技术,短波台人除了发扬吃苦耐劳的精神,也想出了许多好点子。有些刚毕业来的学生经验不足,就“老带新”,让有技术的人员多培训指导。短波台还把新人送到上海、北京等广播电台学习。
老一辈时频工作者在国外对我国技术严密封锁的情况下,自力更生,克服重重困难,建设短波授时台。一砖一瓦的建设,一步一个脚印的知识积累,全身心的辛勤工作,授时人用热血和汗水书写了“淡泊名利、甘于清贫、无私奉献、科技报国”的326精神。
短波授时台凝聚了20世纪60年代我国许多科研院所专家学者的智慧和劳动,是当时中国科技发展水平的一个缩影。
1971年,经周总理批复,短波授时台正式启用,中间历经技术升级改造。1993年,从山洞里搬到了地面上。至1998年12月,山下的新短波授时台建成后,老短波授时台完成了历史使命。
获得国家科技进步一等奖的长波台
短波台的优势是发射距离比较长,可以到几万公里,但是只能达到毫秒精度,不能满足战略武器实验、空间科学的发展。
我国第一颗原子弹试验成功后,正抓紧进行人造卫星和战略武器运载工具发射试验准备,建设精度能达到一个微秒的长波发射台迫在眉睫。
1973年,中国科学院等四部委联合向国务院上报关于建设“长波授时台”的申请,得到国务院批准,并由中国科学院抓总建设,工程代码为“3262工程”。全国近四十个单位科研人员参加了工程的研究攻关工作。
3262工程分为小功率长波试验台和大功率长波台两部分。1979年11月,小长波台正式发播。
大功率长波台发播控制系统,是按照经得住核袭击的建筑标准建在地下的,深度达三四十米,地上只有4座高耸的铁塔承载着15吨的倒锥形天线体。
1983年,大功率长波台联调成功并开始授时服务。长波授时台的建成,使我国陆基无线电授时服务手段达到国际先进水平,该项成果荣获1988年国家科技进步一等奖,并作为国家重大科技成果,参加了建国三十五周年庆典活动。
2009年,国家授时中心对长波台进行了现代化改造,从地下搬到了地上。地下发播大厅现在多称做蒲城老长波台。
“两弹一星”元勋钱学森曾在长波台方案论证会上,把长波台比喻为“全国性的一面大钟”。他说,为什么要搞这样的钟,为什么精度要求这么高?不仅在全国范围内,还要出海。导弹、卫星、飞船要以这样广泛地域作为测量基地……3262不光是科委的需要,不光是对尖端技术重要,而是对自然科学,乃至整个科学的发展都相关。因为时间频率是一个基本的物理量,支撑着经济社会、支撑着很多科学技术的发展。
长短波授时台的建成,使我国具备了自主可控、全国土覆盖的高精度陆基无线电授时能力,跻身国际先进水平。
暢游时间博物馆
2020年4月,蒲城县委、县政府在完成项目前期论证、设计施工招标工作的基础上,与中国科学院国家授时中心在老短波台旧址(用地面积约81亩),共同打造时间博物馆。
该项目是市县两级重点建设项目之一,采取原址保留,就地改造提升的方式进行,包括保护维修、陈列展览、安防、消防四项工程。博物馆以“北京时间从这里发出”为主要展题,融科普教育、爱国教育、时间体验等为一体。老短波台作为国家工业遗产的一部分,此次升级改造也符合工业遗产保护利用的相关要求,工业遗产保护的要素也丰富了展陈的内容。
蒲城县文化和旅游局的工作人员介绍,施工过程中,国家授时中心提供了大量影像、文字和文史资料。326精神的感人事迹,让展陈变得厚重起来,追随老授时人对科技强国不懈努力的脚步,时间博物馆之旅更具时代意义。
如果不走进展馆内部,从外观看上去,整个老短波台大院仍是上世纪七八十年代的样子,园区内除了大型的发播机房、工程车间以及值班室等办公建筑,还保留着工人宿舍、食堂、锅炉房和职工文体活动中心等生活设施。
核心区最早建立的发播大厅在山洞里。山洞入口处,高度比居民住宅的门高一些,宽度差不多。入口处几间红色瓦顶屋子,是当年的警卫室。
短波授时台第一期建设的洞内机房(石英钟钟房、发电机室、配电室、蓄水库、电子管室、维修室)和洞外机房,以及第二期建设的发射大厅、发播信号监控室(原子钟室)、天线交换开关大厅、办公区和生活区等至今保存完整。
工作人员说,此次升级改造时间博物馆,山洞机房也在改造范围内,只是考虑安全因素,还在等最佳的方案,暂时没有动工。
从标有中国科学院国家授时中心短波授时台旧址展陈的大门进去,工程接近尾声的3000平方米主展馆已完成展陈灯光、美工展板、通风空调安装、楼梯踏步铺设等工作。工作人员介绍,主体建筑完好,应该是那个时代按最高建筑安全标准修建的,维修的主要是破损的门窗、墙体等部位。
展陈以设问的形式“时间从哪里来”开始,时间的概念,从古至今时间测量方法的演变,测量工具的不断升级……“淡泊名利、甘于奉献、无私奉献、科技报国”的326精神的条幅,成为整个展陈的亮点。工作人员表示,旧址的每件设备都浓缩了科技工作者的心血和智慧,参观者肯定会有心灵的震撼。
走进发射机大厅,两排铁灰色的柜机,依然整整齐齐。工作人员指着入门第一组相对的发射机表示,这就是后来增加的一组远洋授时发射机。
发射大厅后面的一排平房里,是当年设计的通风冷却系统,功能类似于今天的中央空调,只是设备非常庞大。工作人员表示,这些设备完全是我们自主设计安装的,能代表当时最高科技水平。
发播核心区和家属区有严格的区分。
走出门口圆柱形的两层警卫室大门,才能看到家属区。家属区是一排排的红砖、青砖瓦房。蒲城县文旅局一位工作人员说,其实她小时候就是在这里长大的,父亲从部队转业后,来到短波台工作。80年代初出生的她,整个小学阶段就生活在短波台的家属区。但她从来没有进入过短波台的核心区,也从未听父亲说过单位上的事,可见当时的保密工作有多严格。她是此次因为工作的关系,才第一次进入到短波台和长波台的发射大厅。
有相當长一段时间,武警官兵换防休息时,会从山下住到山上来。在维修时,工作人员发现一块贴在外墙的黑板,黑板上用粉笔写着当时的一些信息和纪律要求,字迹有些模糊,但还能读到一些信息。这块有着当年警卫官兵温度的黑板,也被博物馆用有机玻璃罩保护起来。
蒲城县文旅局的工作人员表示,依托蒲城厚重的文化积淀和丰富的旅游资源,还将对旧址内原生活区(约28亩)进行科普、研学、时间主题旅游配套服务设施的规划建设,把这里打造成特色鲜明的研学基地项目,从而带动乡村振兴和当地群众增收致富。
据介绍,杨庄村的长波台主要保护的核心物项是地下发播台,里面宽阔而坚固,设备保存完好。按当时的设计可以保证工作一周不出去,空气和实物都能保障。据了解,中国科学院对长波台的保护升级改造也已开始。
2017年5月19日,中国科学院国家授时中心入选首批“中国十大科技旅游基地”,蒲城授时台是授时中心科技旅游基地四大板块之一,内容就是“探秘326工程”,感受老一辈时频工作者艰苦创业的精神,了解新中国时间工作和电子工业发展的历程。
“北京时间发出地,蒲城研学邀天下。”在蒲城县旅游推介会上,时间博物馆、研学基地已作为重要项目面向全国推广。时间博物馆集科普教育、社会教育于一身,带给公众探索时空科学奥秘的独特体验,不但极大丰富蒲城“中国报时城”的内涵,也能让人们深入了解建国初期我国科技事业发展状况以及科技工作者一心为国的奋斗精神。
记者了解到,时间博物馆核心项目已基本结束,2021年10月进入试运行阶段。道路、研学基地的食宿等设施改造即将开始。
中国科学院国家授时中心总部如今位于陕西省西安市临潼区。国家授时中心先后建成了短波、长波、低频时码、电话、网络以及通信卫星授时系统,为我国通信、电力、交通、测绘、航空航天、国防等诸多行业和部门提供了可靠的高精度授时服务,同时采用GNSS共视、卫星双向、GNSS PPP等多种手段为重要用户提供点对点的超高精度时间频率服务,基本满足了国家经济发展、国防建设和国家安全的需求。
中国科学院国家授时中心到底有多牛?只需提供一个数据,就足以让我们自豪:全世界85个守时实验室,能够和国际标准时间的偏差小于5纳秒的国家一共有5个,其中就包括中国科学院国家授时中心!
(本文部分图片由受访者提供,特别致谢!)