苏定强:项目成功比获奖更高兴
今年88岁的苏定强,在望远镜和天文光学领域从事研究工作65年,曾亲历并参与了我国2.16米光学天文望远镜(以下简称2.16米望远镜)、世界上口径最大的大视场望远镜郭守敬望远镜(LAMOST)等研制工作。“其实,项目的成功比获得奖励更让我高兴。”在接受采访时,苏定强说。
清除研制中的“拦路虎”
1958年,我国提出建造2.16米望远镜。“这个想法在当时很先进,因为欧洲1958年才建成一台1.93米望远镜,我们要建的望远镜更大。”苏定强回忆道,但实施过程中遇到很多困难,曾一度被搁置。
20世纪60年代中期,30岁的苏定强发现,传统天文望远镜的折轴系统和卡塞格林系统使用不同的副镜,需要更换,这不仅增加了机械结构的复杂性,还会降低光学系统准直的精度,使像质变差。1966年,苏定强突破传统局限,提出了增加一个中继系统获得共用副镜的新折轴系统。
在1966年思路的基础上,1972年6月,苏定强提出了只需在极轴上端增加一块椭球面镜(中继镜)的共用副镜的折轴系统。2.16米望远镜项目组当即决定采用。
1973年底,苏定强又有新的发现——只要转换时副镜做约11毫米的小量平移,将中继镜面形取为适当的扁球面,得到的折轴系统可同时消去球差和彗差,像质比传统的更换副镜的折轴系统提高约20倍。
2.16米望远镜最后采用了这样的折轴系统。这也让2.16米望远镜成为当时世界上第一架多焦点共用副镜的望远镜。
1977年10月,美国天文代表团访华。在了解到2.16米望远镜的上述设计思路时,他们表示,在采取单副镜这一方面,中国科学家的设计是世界上最独特、最优秀的,这一设计思路必将被世界仿效。
研究的步伐从未停歇
20世纪90年代,中国科学院院士王绶琯提出超大规模光谱巡天的科学目标,这需要新概念的大口径兼备大视场的望远镜。王绶琯和苏定强在探讨如何实现这一科学目标的过程中一拍即合。
随后,苏定强在1994年采用他首先提出的主动变形镜光学系统,即曲面参数不断变化的光学系统,开创了世界上最大口径的大视场望远镜——LAMOST,解决了国际上长期大视场望远镜口径做不大的难题。
当年,带有主动变形镜和两块拼接镜面的LAMOST光学系统是世界上前所未有的,研制中遇到了极大的困难,但在总工程师、中国科学院院士崔向群的领导下最终建成。
从加中继镜形成共用副镜的2.16米望远镜到LAMOST主动变形镜光学系统;从20世纪70年代独立提出光学自动优化设计的特殊评价函数——现今仍广泛应用的点图评价函数到研制我国第一个李奥(Lyot)双折射滤光器;从空间2米望远镜光学系统方案,到提出它与空间站共轨伴飞,避免震动并便于维修和更换仪器……1958年至今,苏定强提出了多项重要的创新工作,使我国天文光学达到国际高水平层次。
“思考深邃的问题”
“我从事科学研究的动力,一是对科学感兴趣,二是为了民族振兴。这两个动力促使我不仅努力学习国外先进的科学技术,而且希望在一些方面能超过国外,这就需要创新。”苏定强说。
2003年,67岁的苏定强重回南京大学,开始自学广义相对论,当时他还担任中国天文学会理事长,工作非常忙,学习的时间不多,但他仍然坚持学习,并于2007年开始在南京大学教授“广义相对论基础”课程。
苏定强曾说:“人生最快乐的是坐在桌前,桌上是几本数学或理论物理书和一杯茶,思考深邃的问题。”“做科研好比下棋,当你对下棋感兴趣的时候肯定希望有时能取胜,如果总是被对手打败,你还有兴趣吗?所以我们做科研也希望某些方面可以比国外做得更好,这就需要创新,需要给予科研人员思考的时间。”结合多年学习和工作经历,苏定强表示,打下坚实良好的科研基础非常重要,同时,还要在勇攀科技高峰的征程中不断学习和思考。 沈春蕾