崔向群:巡天望远无穷期
2023-10-24赵学
□文/赵学
我国自主创新研制的郭守敬望远镜,是目前世界上口径最大、获取光谱率最高的光谱巡天望远镜。主导这一项目的正是中国科学院院士崔向群,她率领团队用12 年时间攻坚克难,终于实现了中国天文望远镜对世界先进水平的追赶与超越。
2021 年,浩瀚星空中又新添了一颗中国科学家星——“崔向群星”。从此,我们仰望星空时,又多了一份理想追求的榜样照耀。
崔向群 摄影/吴宇
坎坷求学路
崔向群出生在一个干部家庭,母亲是高中语文老师,良好的家庭环境使得她从小就学习成绩优异。但是,在上中学时,她的求学道路中断了,不得不顺应时代大流,与千万的知识青年一道上山下乡。
在江西生产建设兵团的3 年里,崔向群利用空闲时间自学了高中数学、物理,还曾跟着一位好友学习针灸。1972 年,崔向群获得大学推荐名额。然而,她的求学道路仍不顺利。她的就读学校从上海某医学院换成了华东工程学院(现南京理工大学),专业也调成了光学仪器专业。崔向群对医学颇感兴趣,但是仍然选择了服从分配。“对我们那代人来说,读书的机会太难得了,有书读就不错了。”崔向群说。
崔向群的读研之路同样不寻常。崔向群听到国家恢复招考研究生的消息后,兴奋地骑行了20 千米的崎岖山路到县城报名。那年,中科院南京天文仪器厂天文光学专业只招8 个人,却有120 多人报名,崔向群把3 个志愿都填了这个专业。接下来的半年多时间里,她全身心投入复习。经过努力,崔向群终于开启了天文光学研究的新征程。
主动改分配
崔向群一向认为,学以致用才是人生最大的意义,所以她曾在毕业分配时主动要求更改分配单位,要去更适合发挥专业的地方。
1975 年,24 岁的崔向群从华东工程学院光学仪器专业毕业,被分配到南昌某大型飞机制造厂工作。但是,她为了专业对口,在江西省国防工办报到时,主动要求去位于江西大茅山深山沟里的军用光学仪器厂。
飞机制造厂在南昌,不少大学生做梦都想分配到那儿。而那个光学仪器厂,从南昌出发要先乘火车再倒汽车,花3 天时间才能到。厂干部看到这个刚分来的年轻姑娘,惊讶地问她:“你怎么要到山里来?我们想出都出不去呢!”崔向群却说:“好多同龄人连上学的机会都没有,我学到了东西,不能不用。”
仪器厂没有给崔向群安排任何技术岗位,而是让她去光学车间当工人。“山沟就山沟,工人就工人,只要能学以致用。”崔向群坚持了下来。在厂里,崔向群想尽一切办法找事干:看到手工修磨透镜不仅操作累,还会在手上卡出很深的印痕,她就设计了一种手持夹具,卡住透镜进行修磨;看到粘接透镜火漆仍在采用人工手捏的原始办法,她就设计了火漆机;看到高速抛光机没人使用,她就主动要求试验高速抛光工艺……
“我在厂里做了一些有益的尝试。我的出发点就是要做事,学以致用才是人生最大的意义。”崔向群说,在工厂的3年虽然辛苦,但是锻炼了她解决实际问题的能力。
1978 年,崔向群考上了中科院研究生;1985 年,她被中科院选派赴英国访问学习;1986 年,她被英国皇家天文学家Graham F.Smith 爵士推荐参加当时世界上最大的天文光学望远镜项目,主要承担其中核心的8.2 米主动主镜,即世界上第一块大口径主动变形镜的工作,成为这个领域出类拔萃的人物。
投身“敢死队”
人类研究宇宙,就像蚂蚁研究人类一样困难,只有研制出既能看得深又能看得广的望远镜,才能对茫茫苍穹进行深入探索。
星空下的郭守敬望远镜 供图/视觉中国
1993 年的一天,身处国外的崔向群收到导师苏定强院士代表王绶琯院士寄来的一封信。信中告知,两位院士提出在国内开展大规模光谱巡天的天文学战略设想和建立大视场兼备大口径的光谱巡天望远镜的构想,希望她回国加入团队。崔向群感受到中国天文的热切需要,毅然回国参加建议、立项和建造工作,立项后担任总工程师。建造中的望远镜正是郭守敬望远镜,英文简称为“LAMOST”。
天文望远镜的口径越大,看得越深远;视场越大,看到的天体越多。大规模光谱巡天,需要大视场兼备大口径的望远镜。当时国际上最大口径的大视场望远镜是澳洲的3.9 米口径2 度视场望远镜,配有400 根光纤;配备光纤数最多的是美国的2.5 米口径3 度视场斯隆数字巡天望远镜,配有640 根光纤。LAMOST 项目要做成最大光学镜面并配备4 000 根光纤的望远镜,有多项关键技术都是世界级的挑战。苏定强院士对崔向群说:“搞LAMOST需要‘敢死队’,而你就是‘敢死队’队长。”
从LAMOST 正式立项到落成的10多年里,崔向群带领团队开展多项关键技术攻关,首次在国际上成功实现在一块大镜面上同时应用拼接镜面主动光学技术和可变形薄镜面主动光学技术,首次在国际上实现了在一个光学系统中同时采用两块大镜面,推动了新的主动光学前沿技术,不仅使得LAMOST 的创新望远镜光学系统方案得以实现,也为将来研制巨型光学望远镜打下了基础。
2008 年10 月16 日,LAMOST 落成典礼举行,标志着我国的望远镜研制水平推进到世界最高水平的前沿。
事业大于天
回顾科研之路,崔向群认为自己成功的要诀是:认准一条路就努力走下去。
当初,崔向群决定回国参加巡天望远镜项目时,欧洲南方天文台曾一再挽留,德国一家大企业也邀请她去工作,但是她都谢绝了。在研制最困难的时候,有人退出,也有人泼冷水。崔向群既要当“滤波器”稳定军心,又要当“推进器”鼓舞干劲,更重要的是要带领大家解决主动光学、拼接镜面、光纤定位等诸多世界级技术难题。繁重的工作让她落下了严重的颈椎病并伴有高血压, 而她仍然通宵达旦地忙碌。对于这么多年的拼搏,崔向群从来不后悔自己的选择。
尽管现在做出了成绩,但是崔向群仍感到担忧,她说:“LAMOST 做出来后,在国际上有很大反响,欧美纷纷开始跟踪。目前,国际上已经有10 多个光纤光谱望远镜的计划,它们的思路与LAMOST 一样,都是向大规模的光纤光谱巡天方向发展,有的采用了LAMOST 的具体概念和方法,在光纤数上将超过LAMOST。虽然我们现在获得天体的光谱数是世界第一,但是很快就可能被超越,所以我们必须再向前迈步。”
大科学装置的建设不能跟在别国后面做简单的复制,而是要有自己的特色,在技术方案和关键技术方面必须有所创新,要从“跟跑”变成“领跑”。这是崔向群的深刻感悟,也是她的积极建议。
郭守敬望远镜 供图/视觉中国