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張雙南:我最大的滿足,就是研制的望遠(yuǎn)鏡傳來宇宙的奧秘


七年前的初夏

一顆叫作“慧眼”的天文衛(wèi)星發(fā)射成功

成為驚艷世界的國之重器

也讓時(shí)任項(xiàng)目的首席科學(xué)家

清華大學(xué)工物系1979級(jí)校友張雙南

為人所知

七年過去

各項(xiàng)性能依舊良好的“慧眼”衛(wèi)星

仍在太空中服役

而62歲的張雙南先后作為

五個(gè)空間天文項(xiàng)目的首席科學(xué)家

依然在鐘愛的事業(yè)上全身心投入

探索茫茫未知宇宙的奧秘

是無數(shù)科學(xué)家的夢想與追求

“宇宙特別鐘愛我們

給我們不同的‘禮物’”

對(duì)于“尋找”與“拆開”這些“禮物”

張雙南始終保持熱情

讓我們一起走近

“大國重器中的清華人”系列報(bào)道

為你講述改革開放以來

新一代清華人為鑄就國之重器

默默耕耘的奮斗故事

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歸來,為了那聲召喚

走進(jìn)張雙南中國科學(xué)院高能物理研究所的辦公室,桌上的“慧眼”衛(wèi)星模型閃閃發(fā)光,記錄著他最為人所知的一段故事。

2017年6月15日,當(dāng)“慧眼”衛(wèi)星從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心起飛奔向茫茫宇宙,時(shí)任項(xiàng)目首席科學(xué)家的張雙南內(nèi)心激動(dòng)萬分,那是夢想實(shí)現(xiàn)的感覺。

那一刻,張雙南不禁回憶起多年前來自導(dǎo)師李惕碚的來信。

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張雙南在阿拉巴馬大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室給學(xué)生們講解

2001年底,正在美國阿拉巴馬大學(xué)任教的張雙南接到李惕碚的來信,希望他能夠回國幫助研制中國第一臺(tái)空間X射線望遠(yuǎn)鏡,即“慧眼”衛(wèi)星。

幾乎沒有猶豫,張雙南便作出選擇,源于對(duì)導(dǎo)師的信任,更是對(duì)夢想的執(zhí)著。

從小學(xué)到中學(xué),張雙南的成績一直非常優(yōu)秀,高考考入清華大學(xué)工程物理系。1984年本科畢業(yè)后,張雙南進(jìn)入中國科學(xué)院高能物理研究所讀碩士,師從被譽(yù)為“中國居里夫人”的著名物理學(xué)家何澤慧院士和中國高能天體物理開創(chuàng)者之一李惕碚院士——他們都是清華畢業(yè)的校友。隨后張雙南留學(xué)英國,博士畢業(yè)后到美國工作,在國外從事科研與教學(xué)的過程中,領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)空間科學(xué)衛(wèi)星項(xiàng)目的想法像一顆種子,不斷在他心中向下扎根,直到迎來大洋彼岸的召喚,仿佛春風(fēng)化雨。

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2004年畢業(yè)20周年之際,張雙南(前排左一)和班主任趙嵐老師(前排左二)一起在清華的辦公室

來之不易的“慧眼”

“慧眼”衛(wèi)星是一臺(tái)來之不易的太空望遠(yuǎn)鏡。從李惕碚和吳枚等科學(xué)家于1993年提出,到2011年立項(xiàng),再到2017年發(fā)射,前后整整用了24年,凝聚了幾代科學(xué)家的智慧和心血,過程中的漫長科研與各種困難不言而喻。

然而這些,張雙南卻不太愿意回憶,他笑稱自己是個(gè)“好了傷疤忘了疼”“永遠(yuǎn)向前看”的人?!懊恳粋€(gè)新的科學(xué)研究項(xiàng)目,所做的事情都是以前沒做過的,必然會(huì)遇到很多困難,我們最擅長的就是解決問題?!弊鳛轫?xiàng)目團(tuán)隊(duì)主要帶頭人,他的原則是不管遇到多少困難,解決了便是,這個(gè)原則也潛移默化地影響著團(tuán)隊(duì)中每一個(gè)人。

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張雙南在演講中

2014年前后,“慧眼”團(tuán)隊(duì)在美國找到一家供貨商,對(duì)方是做這種探測器和望遠(yuǎn)鏡的商業(yè)公司中水平最高的,“已經(jīng)按照中國的設(shè)計(jì)研制出來,但要發(fā)貨時(shí)被美國商務(wù)部攔下了,說是在地面實(shí)驗(yàn)室用沒問題,但放到太空中不行?!?/p>

面對(duì)這種情況,中國的科學(xué)家們選擇自己干!他們與北京一家公司聯(lián)合,開發(fā)研制出所需要的技術(shù)和材料,衛(wèi)星的發(fā)射因此延遲一年。但也正因?yàn)榇?,團(tuán)隊(duì)在探測器及空間X射線、伽馬射線、望遠(yuǎn)鏡方面的研發(fā)能力有了相當(dāng)大的提升。

“活捉”黑洞噴流、給中子星“把脈”、測量“宇宙最強(qiáng)磁場”、精確探測迄今最亮伽馬暴、開展X射線脈沖星導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)……“慧眼”衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間積累了豐富的科學(xué)數(shù)據(jù),也產(chǎn)出了一系列重大科學(xué)成果。

如今,設(shè)計(jì)使用壽命只有四年的“慧眼”衛(wèi)星,由于各項(xiàng)性能依舊良好,仍然在太空中服役,尋找并拆開各種來自宇宙的“禮物”。

中國加速度

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張雙南在“慧眼”衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心

作為中國科學(xué)院高能物理研究所研究員、中國科學(xué)院高能物理研究所粒子天體物理中心主任、中國科學(xué)院粒子天體物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室原主任,張雙南除了擔(dān)任“慧眼”衛(wèi)星首席科學(xué)家之外,還擔(dān)任“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室伽馬暴偏振實(shí)驗(yàn)、新一代“慧眼”——增強(qiáng)型X射線時(shí)變與偏振(eXTP)空間天文臺(tái)、中國空間站伽馬暴偏振實(shí)驗(yàn)2號(hào)和旗艦級(jí)實(shí)驗(yàn)“高能宇宙輻射探測”項(xiàng)目、中國載人航天工程空間天文與天體物理領(lǐng)域?qū)<医M的首席科學(xué)家,為中國宇宙探測領(lǐng)域的加速前進(jìn)貢獻(xiàn)力量。

朋友的一個(gè)玩笑話至今令張雙南記憶深刻:多年前當(dāng)他在一個(gè)國際會(huì)議上侃侃而談中國宇宙探測領(lǐng)域的規(guī)劃時(shí),底下有外國同行笑稱張雙南“瘋了”,他們完全沒有想到的是,那些規(guī)劃如今很多都已實(shí)現(xiàn),這在張雙南看來,是無數(shù)國內(nèi)同行滿負(fù)荷甚至超負(fù)荷工作和付出換來的。

張雙南坦言,目前中國和美國在宇宙探測領(lǐng)域的差距仍然很大,但中國正在加速前進(jìn),甚至在一些細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)反超。他舉例說,如果“慧眼”衛(wèi)星是個(gè)小型天文臺(tái),那么新一代“慧眼”就是一個(gè)旗艦級(jí)的空間天文臺(tái)?!靶乱淮垩邸l(fā)射后,我們可以說在這一領(lǐng)域就擁有足夠的話語權(quán)了?!?/p>

把機(jī)會(huì)留給年輕人

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張雙南喜歡的一張照片,他稱之為“時(shí)間機(jī)器”

滿負(fù)荷工作了20多年,張雙南開始給自己做減法。

今年春節(jié),張雙南卸任了他擔(dān)任20年的中國科學(xué)院粒子天體物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任的職務(wù)。接棒的,是來自清華大學(xué)天文系的馮驊(本科和博士都畢業(yè)于清華),而實(shí)驗(yàn)室也正在步入全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的序列。對(duì)于繼任者,張雙南毫不吝嗇贊美之詞,相信他會(huì)比自己做得更好。

雖然張雙南仍然在不斷推進(jìn)很多新項(xiàng)目,但是他決定不再擔(dān)任首席科學(xué)家,而是將機(jī)會(huì)更多留給年輕人,讓他們獨(dú)立承擔(dān),挑起大梁,并鼓勵(lì)他們“做事業(yè)要稍微有一點(diǎn)理想主義”,比如擔(dān)任“懷柔一號(hào)”極目衛(wèi)星首席科學(xué)家的熊少林(本科也畢業(yè)于清華),在當(dāng)時(shí)成為全世界最年輕的空間科學(xué)項(xiàng)目首席科學(xué)家。

張雙南2010年兼職在中國科學(xué)院國家天文臺(tái)建立了X射線成像實(shí)驗(yàn)室,帶著從清華招來的幾位“弟子”,再次創(chuàng)業(yè),從無到有、十年磨一劍研發(fā)了國際領(lǐng)先的龍蝦眼X射線望遠(yuǎn)鏡技術(shù),成功地應(yīng)用到了2024年1月發(fā)射的“愛因斯坦探針”X射線天文衛(wèi)星(注:衛(wèi)星的名字是張雙南起的),該衛(wèi)星已經(jīng)取得了很多重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)。2024年4月初,他也辭去了該實(shí)驗(yàn)室團(tuán)組的首席科學(xué)家,接棒的是2010年從清華招來的實(shí)驗(yàn)室第一位成員張臣,年輕的張臣已經(jīng)是這個(gè)領(lǐng)域的國際知名專家。

工作之外,他又在給自己做加法。

他登上講臺(tái),在中國科學(xué)院大學(xué)為本科生講授通識(shí)課,火爆程度一座難求;他熱愛科普,不僅參加各種活動(dòng),還出版了《極簡天文課》和《科學(xué)方法與美學(xué)》等科普書籍,坦言“作為科學(xué)家我們只能以此回饋公眾”。

這一切源于他曾經(jīng)的經(jīng)歷,“我受的教育雖然已是國內(nèi)最好的,但出國后就明顯會(huì)感覺到差距。這也是我花時(shí)間帶團(tuán)隊(duì)、在學(xué)校開課、做科普的目的,希望幫助年輕人開闊眼界、了解世界,幫助他們將來做得比我們更好?!?/p>

張雙南回憶起多年前的一次采訪。對(duì)方問到“什么時(shí)候中國能夠趕上歐美”,他的回答是“我的學(xué)生的學(xué)生成長起來,能夠在國際前沿發(fā)揮作用,就差不多了”。每當(dāng)看到身邊年輕人的成長與成績,張雙南內(nèi)心都會(huì)充滿欣喜,仿佛看到那個(gè)曾經(jīng)的自己。