七年前的初夏
一顆叫作“慧眼”的天文衛星發射成功
成為驚艷世界的國之重器
也讓時任項目的首席科學家
清華大學工物系1979級校友張雙南
為人所知
七年過去
各項性能依舊良好的“慧眼”衛星
仍在太空中服役
而62歲的張雙南先后作為
五個空間天文項目的首席科學家
依然在鐘愛的事業上全身心投入
探索茫茫未知宇宙的奧秘
是無數科學家的夢想與追求
“宇宙特別鐘愛我們
給我們不同的‘禮物’”
對于“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
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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
歸來,為了那聲召喚
走進張雙南中國科學院高能物理研究所的辦公室,桌上的“慧眼”衛星模型閃閃發光,記錄著他最為人所知的一段故事。
2017年6月15日,當“慧眼”衛星從酒泉衛星發射中心起飛奔向茫茫宇宙,時任項目首席科學家的張雙南內心激動萬分,那是夢想實現的感覺。
那一刻,張雙南不禁回憶起多年前來自導師李惕碚的來信。
張雙南在阿拉巴馬大學的實驗室給學生們講解
2001年底,正在美國阿拉巴馬大學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空間X射線望遠鏡,即“慧眼”衛星。
幾乎沒有猶豫,張雙南便作出選擇,源于對導師的信任,更是對夢想的執著。
從小學到中學,張雙南的成績一直非常優秀,高考考入清華大學工程物理系。1984年本科畢業后,張雙南進入中國科學院高能物理研究所讀碩士,師從被譽為“中國居里夫人”的著名物理學家何澤慧院士和中國高能天體物理開創者之一李惕碚院士——他們都是清華畢業的校友。隨后張雙南留學英國,博士畢業后到美國工作,在國外從事科研與教學的過程中,領導一個空間科學衛星項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,仿佛春風化雨。
2004年畢業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”衛星是一臺來之不易的太空望遠鏡。從李惕碚和吳枚等科學家于1993年提出,到2011年立項,再到2017年發射,前后整整用了24年,凝聚了幾代科學家的智慧和心血,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“好了傷疤忘了疼”“永遠向前看”的人。“每一個新的科學研究項目,所做的事情都是以前沒做過的,必然會遇到很多困難,我們最擅長的就是解決問題。”作為項目團隊主要帶頭人,他的原則是不管遇到多少困難,解決了便是,這個原則也潛移默化地影響著團隊中每一個人。
張雙南在演講中
2014年前后,“慧眼”團隊在美國找到一家供貨商,對方是做這種探測器和望遠鏡的商業公司中水平最高的,“已經按照中國的設計研制出來,但要發貨時被美國商務部攔下了,說是在地面實驗室用沒問題,但放到太空中不行。”
面對這種情況,中國的科學家們選擇自己干!他們與北京一家公司聯合,開發研制出所需要的技術和材料,衛星的發射因此延遲一年。但也正因為此,團隊在探測器及空間X射線、伽馬射線、望遠鏡方面的研發能力有了相當大的提升。
“活捉”黑洞噴流、給中子星“把脈”、測量“宇宙最強磁場”、精確探測迄今最亮伽馬暴、開展X射線脈沖星導航實驗……“慧眼”衛星在軌運行期間積累了豐富的科學數據,也產出了一系列重大科學成果。
如今,設計使用壽命只有四年的“慧眼”衛星,由于各項性能依舊良好,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
張雙南在“慧眼”衛星數據中心
作為中國科學院高能物理研究所研究員、中國科學院高能物理研究所粒子天體物理中心主任、中國科學院粒子天體物理重點實驗室原主任,張雙南除了擔任“慧眼”衛星首席科學家之外,還擔任“天宮二號”空間實驗室伽馬暴偏振實驗、新一代“慧眼”——增強型X射線時變與偏振(eXTP)空間天文臺、中國空間站伽馬暴偏振實驗2號和旗艦級實驗“高能宇宙輻射探測”項目、中國載人航天工程空間天文與天體物理領域專家組的首席科學家,為中國宇宙探測領域的加速前進貢獻力量。
朋友的一個玩笑話至今令張雙南記憶深刻:多年前當他在一個國際會議上侃侃而談中國宇宙探測領域的規劃時,底下有外國同行笑稱張雙南“瘋了”,他們完全沒有想到的是,那些規劃如今很多都已實現,這在張雙南看來,是無數國內同行滿負荷甚至超負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域的差距仍然很大,但中國正在加速前進,甚至在一些細分領域實現反超。他舉例說,如果“慧眼”衛星是個小型天文臺,那么新一代“慧眼”就是一個旗艦級的空間天文臺。“新一代‘慧眼’發射后,我們可以說在這一領域就擁有足夠的話語權了。”
把機會留給年輕人
張雙南喜歡的一張照片,他稱之為“時間機器”
滿負荷工作了20多年,張雙南開始給自己做減法。
今年春節,張雙南卸任了他擔任20年的中國科學院粒子天體物理重點實驗室主任的職務。接棒的,是來自清華大學天文系的馮驊(本科和博士都畢業于清華),而實驗室也正在步入全國重點實驗室的序列。對于繼任者,張雙南毫不吝嗇贊美之詞,相信他會比自己做得更好。
雖然張雙南仍然在不斷推進很多新項目,但是他決定不再擔任首席科學家,而是將機會更多留給年輕人,讓他們獨立承擔,挑起大梁,并鼓勵他們“做事業要稍微有一點理想主義”,比如擔任“懷柔一號”極目衛星首席科學家的熊少林(本科也畢業于清華),在當時成為全世界最年輕的空間科學項目首席科學家。
張雙南2010年兼職在中國科學院國家天文臺建立了X射線成像實驗室,帶著從清華招來的幾位“弟子”,再次創業,從無到有、十年磨一劍研發了國際領先的龍蝦眼X射線望遠鏡技術,成功地應用到了2024年1月發射的“愛因斯坦探針”X射線天文衛星(注:衛星的名字是張雙南起的),該衛星已經取得了很多重要科學發現。2024年4月初,他也辭去了該實驗室團組的首席科學家,接棒的是2010年從清華招來的實驗室第一位成員張臣,年輕的張臣已經是這個領域的國際知名專家。
工作之外,他又在給自己做加法。
他登上講臺,在中國科學院大學為本科生講授通識課,火爆程度一座難求;他熱愛科普,不僅參加各種活動,還出版了《極簡天文課》和《科學方法與美學》等科普書籍,坦言“作為科學家我們只能以此回饋公眾”。
這一切源于他曾經的經歷,“我受的教育雖然已是國內最好的,但出國后就明顯會感覺到差距。這也是我花時間帶團隊、在學校開課、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。”
張雙南回憶起多年前的一次采訪。對方問到“什么時候中國能夠趕上歐美”,他的回答是“我的學生的學生成長起來,能夠在國際前沿發揮作用,就差不多了”。每當看到身邊年輕人的成長與成績,張雙南內心都會充滿欣喜,仿佛看到那個曾經的自己。