为了“不可能”完成的任务——记丁肇中和他的中国团队

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为了“不可能”完成的任务

——记丁肇中和他的中国团队

新华社记者《 人民日报 》( 2010年09月18日   03 版)

  巨大磁体上太空,不可能。

  “中国制造”,不可能。

  太多的不可能,诺贝尔物理学奖获得者丁肇中和他的磁谱仪项目团队都经历了,但他们始终坚持着。“一切都要从零开始。很多人当初认为不可能,但我们做到了!”丁肇中说。

  “磁谱仪项目是我40多年里遇到的难度最大的实验,甚至比当初为我带来诺贝尔奖的发现J粒子的实验还要困难得多。”丁肇中说。他发现J粒子只用了不到两年的时间,而磁谱仪项目却让他及其国际团队奋斗了10多年。

  磁谱仪项目的关键是将一个桌子大小的磁体送入太空,目的是寻找宇宙中的反物质和暗物质,探索宇宙的起源和演变。

  “我的创意是1994年2、3月时提出的,因为我在上世纪60年代末就做过反物质的实验,此后也经常考虑暗物质、反物质的问题。”

  然而,他的创意面临长期悬而未决的问题,最关键的是大型磁体上不了天,因为此前的大型磁体有漏磁和二极磁矩问题,这些都会严重干扰航天器飞行。1972年,曾有科学家提出过类似计划,但因无法解决上述问题而放弃。

  丁肇中找来许多国家的科学家,英国人、美国人、俄罗斯人,但都找不出好方法。

  1994年,丁肇中偶然在美国一份文献中看到中科院电工所的论文,发现中国能制造很好的磁铁,于是飞到北京,造访电工所。与俄罗斯方案相比,电工所提出的永磁体方案具有重量轻、无漏磁、无二极磁矩及磁场均匀等优点。

  丁肇中把中国的方案带回美国,获得一致肯定,1995年,与中方签署了合作合同。

  “近40年无法解决的难题,最后还是由中科院电工所给解决了,”丁肇中说,“如果缺少了中国科学家,如何将大型磁体放入太空这一几十年来的难题恐怕现在还无法解决。”

  1998年6月,磁谱仪项目的实验机阿尔法磁谱仪1终于搭乘“发现”号航天飞机升空10天,获得了大量重要数据,其核心部分就是中国制造的永磁体系统。

  2011年2月,阿尔法磁谱仪2将搭载最后一班航天飞机,在国际空间站开始长达十余年的太空探索,而其核心部分仍是当年的“中国制造”。

  “一个产品,经过航天飞机飞行,经过12年的存放,还能上天,这足以说明,咱们提供的产品质量非常优良,性能特别稳定,”中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院(简称“航天科技一院”)专家王毅说。

  “我们没有任何经验可循,没有任何人告诉我们应该怎么做,在有限的时间内作出永磁体系统,完全是我们奋力拼搏的结果。”谈起磁谱仪项目中的最核心部件,中科院高能所所长陈和生显得很自豪。

  “我们的磁体和主结构从设计,到制造,再到测试,整个过程都在中国完成,可以说是百分之百的中国造。”

  美国对随航天飞机上天的设备要求非常苛刻。丁肇中举例说,航天局连做螺丝的人都要知道“是谁,受过什么教育”。

  最初,一些美国专家心存疑虑,然而,一系列验收彻底改变了美国航天局的看法。航天科技一院磁谱仪主结构项目地面实验总负责人陈振官回忆说,美国航天局有个叫肯·鲍尔的专家在验收他们的产品后对其上司说,“如果你们要找一家能够设计和制造一流航天产品的机构的话,那我告诉你,中国有个运载火箭技术研究院,他们有能力完成这个任务。”

  美国航天局磁谱仪项目经理吉姆·贝茨先生在验收结束后曾给航天科技一院发去电子邮件,他用两个惊叹号告知该院产品极为顺利地通过了第二阶段的安全评审,航天局决定取消第三阶段的安全评审。

  按照惯例,所有航天飞机的有效载荷必须经过三个阶段的安全评审。而航天科技一院制造的“磁体主结构作为航天飞机的有效载荷,在安全评审中开创了先例,所有提出的问题均用实验数据及事实作出了回答。没有一点猜测。”贝茨说。

  走别人没有走过的路,变“不可能”为可能。他的同事和朋友评价他“不到最后不回头”。而用丁肇中自己的话说,“自然科学研究是有竞争性的,只有第一,没有第二。”

  (综合新华社记者杨骏、林小春、周效政、任海军报道)