【2021年全省最美科技工作者】姚蕊:为FAST核心部件馈源舱“瘦身”

编前语

2021年12月9日,贵州发布2021年全省“最美科技工作者”先进事迹,25名来自科研生产一线的科技工作者,荣获2021年贵州省“最美科技工作者”称号。即日起,贵州日报天眼新闻将推出全省“最美科技工作者”先进事迹系列报道,激励广大科技工作者以“最美科技工作者”为榜样,大力弘扬科学家精神,学习最美、争当最美,以饱满的精神状态和昂扬的奋斗姿态投入科研生产一线,为贵州高质量发展提供强有力的科技支撑。

据12月20日在黔南州平塘县中国天眼(FAST)观测基地举行的2021年度FAST运行和发展中心年终总结会上最新消息,目前FAST已发现509颗脉冲星,基于FAST数据发表的科研论文已超过120篇,引用590余次。

这些成绩的取得,与每一位服务FAST的科技工作者和工作人员密不可分。姚蕊正是其中之一。

作为2021年全省“最美科技工作者”、中国科学院国家天文台FAST运行和发展中心机械组组长,姚蕊自2005年参与FAST项目以来,始终坚守科研一线,把个人的科研追求融入国家需求中,为祖国重大科技创新工程贡献青春力量。

被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜FAST是世界上最大口径、最灵敏的射电望远镜,使中国天文学家终于有机会走到人类视界最前沿,对促进我国天文学实现重大原创突破具有重要意义。

在FAST建设过程中,馈源支撑系统关系着FAST能否顺利建设与高性能运行。馈源舱是FAST的核心部件,舱内有大量高精尖设备,这些设备关系到“瞳孔”是否看得清、看得准。

当时,该类研究在全球都存在诸多理论空白。2012年,28岁的姚蕊临危受命,担任馈源舱负责人,针对馈源支撑系统的理论空白,她深入提炼出关键科学问题,先后完成大跨度索并联机构力特性及尺寸优化、大型混联机器人精度设计与补偿,以及多观测任务下的运动规划算法多项关键理论和技术创新,填补了国内外该类研究的理论空白,成功应用于FAST馈源支撑系统。

在开展理论研究的同时,她始终坚持在设计、制造及调试一线,用最新理论指导实践。

在试验中,她面临的第一个难题就是馈源舱超重。为保证安全性,按照设计规划,馈源舱限重为30吨,但馈源舱的重量一度超重近5吨。

姚蕊深知自己身上的责任,一刻也不敢懈怠,她带领团队开始了长达两年的馈源舱“瘦身之路”,经过一次次的集思广益,以及反复仿真计算,她大胆提出分组方案,按照观测规划将七套馈源进行优化分组。

同时,她研究并提出馈源舱高速精确的精度设计方法,成功应对设计输入的不断变化,更为馈源舱的结构设计提供了重要技术指标,最终将馈源舱由圆柱体优化成“钻石三角形”,成功为馈源舱“减肥”,确保FAST馈源舱按时按质完成各项任务及技术要求,为FAST顺利建设与运行调试创造了必要条件。

2016年7月,馈源舱顺利升空后,姚蕊继续专注于馈源舱的调试和试运行工作,并进行再创新,完成了馈源支撑系统的运动规划算法,进一步提升馈源支撑系统的运动稳定性和精度,最终馈源舱定位精度达到68mm,优于望远镜10mm的设计指标,使望远镜指向精度达角秒精度成为可能。

姚蕊说,能参与FAST项目,她倍感振奋和自豪。未来,将更加坚定自己轻物质重奉献、轻待遇重贡献的人生信念。