封面新闻记者 闫雯雯 谭羽清
在四川省甘孜州稻城县群山之间,海拔3820米的高原之上,313个直径6米的抛物面天线围成一圈,不间断接收来自太阳的信号。这座大装置名为圆环阵太阳射电成像望远镜,是目前全球规模最大的综合孔径射电望远镜,也是国家重大科技基础设施“空间环境地基综合监测网”(子午工程二期)的标志性设备之一,因造型酷似一串珍珠,还被当地居民形象地称为“千眼天珠”。
圆环阵太阳射电成像望远镜“千眼天珠”
作为子午工程里的劳模,“千眼天珠”白天“专岗”监测太阳,晚上“加班”巡天,夜以继日地记录着来自太阳的讯息。与此同时,它还要与稻城当地高寒、风霜雨雪等自然环境“斗争”。
“千眼天珠”能持续顺利运行,能随时解决其天线健康问题的“天线医生”功不可没。绵阳小伙张扬是“千眼天珠”的运维工程师,也就是“天线医生”中的一员。在五四青年节来临之际,封面新闻记者专访了张扬。
“天线医生”如何“行医”?
搭档配合,在狭窄空间里做“精细活”
“其实我就是一个普通人,从事着一份普通的工作。”张扬这样说到。
作为“千眼天珠”的运维人员,修理、维护装置的天线是张扬的日常工作,“其实它并不算是一个娇气的宝贝,部分单元损坏的情况下,对整体系统性能影响不大。”张扬介绍,“圆环阵”最大能承受5%的故障率,在这个范围之内并不影响整体的成像和观测,因此只要及时对于坏掉的部分进行修理,就能够保障设备长期可靠地进行运行。
“千眼天珠”自身配备有一套自动测试系统,可以实时获取系统关键部组件的健康状态,但有经验的“医生”,总有自己“望闻问切”的手法。
“我在上班的路上就会用肉眼观察一下,然后再开着车去沿着圆环阵转一圈,很容易就能发现哪些天线出了毛病。”张扬说,“生病”的天线朝向会“跑偏”,很容易就能从正常的天线里把它“揪出来”。
张扬在机房测通道光功率
发现“生病”的天线后,要修理不能光靠一个医生,还需要有另外一名医生搭把手。“这个工作有个特点,就是至少要两个人搭配着干活:一个人在天线下面用电脑操作,另外一个人则需要爬到天线立柱上去‘做手术’。”张扬说道。而这也是个很精细的活,“立柱里面的空间特别狭窄,操作的难度很大。特别是有时候需要仔细拆卸多个零件,才能更换上新的零部件。”
最长的一次修理,张扬跟同事一起忙碌了一天多才修好一座天线。
除了为天线“诊疗”
他还有这些重要工作
除了日常修理天线,张扬还会负责“千眼天珠”机房中环控设备维护、观测数据备份等工作。
“千眼天珠”由天线分系统、接收链路分系统、数字分系统和数据处理分系统等组成,白天工作8小时,每天处理后仍有约2TB的数据,几乎全年无休。要保证机房内所有设备实时运转顺利,维护好其中调控温度、湿度等环控设备尤为重要,“如果精密环控设备故障,就可能影响机房所有设备的运转,甚至导致‘宕机’。”
张扬在进行“千眼天珠”天线的维护工作
而观测数据备份工作虽然并不难,因为“千眼天珠”装置内有专门的自动备份程序,可是磁带的储存空间却是有限的,存完一组就需要换新磁带,否则数据就有可能丢失。
“这些数据都是圆环阵的重要‘劳动成果’,如果是因为失误导致数据丢失,那就等于它这一天白观测了。”张扬说,“耗费了那么多的人力物力,观测一年也就是300多天,如果其中有几天的数据丢失了,影响还是很大的,所以每次我备份时都会特别小心,仔细核对。”
当下,利用“千眼天珠”观测数据开展的研究涵盖太阳物理、空间天气、射电天文和行星防御等学科方向。
从“听不懂术语”到“熟练治疗”
这些特质让他成为一名好“医生”
“千眼天珠”作为全球规模最大、性能最强的太阳射电成像望远镜,设计、建设、运维都涉及大量独特的科学知识。谈到做好其“天线医生”应该具备的特质,张扬提到“耐心”和“总结”很重要,“只有耐心了解了装置的运转原理,才能准确地进行维修,避免故障再次发生。而每次维修完,总结不同状态天线出现问题的原因(也能为下次维修提供参考)。”
张扬在检测“千眼天珠”周边的电磁环境
据他回忆,刚入职“千眼天珠”参加的第一场会议时,70%的内容他都没有听懂,“许多专业名词都听不懂,没理解,比如驻波、馈源这些天线上相关设备的名词。”当时为了充分了解这座大科学装置,他就跟着项目上的建设方、科学家一点点学习,摸索、了解它的运作原理、故障表现等。
基于以往积攒、总结的经验,张扬现下已经能熟练地处理“千眼天珠”出现的各种常见或偶发问题,“现在在维修前,我心里都会有一个排查流程,然后按照它对天线中的各个设备进行先后排查检修。”
今年除了对接、配合项目建设人员升级“千眼天珠”的天线,做好“天线医生”的本职工作外,张扬还计划着将自己过去的工作经验总结成维修教程,以便日后能更高效地为这座大科学装置“问诊把脉”。