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从大地出发
大学毕业近38年,我仍觉得还没有走进“大地测量学”的门槛。尽管做过10余年的野外大地测量工作,对地球的形状、大小和重力场的认识,仍然停留在皮毛上。不客气地说:不过是蹭到了皮毛上的一粒露珠。
积累了不少大地测量相关资料,并未及时整理、消化和运用。一箱箱的打印稿,都沉睡在了抽屉里、书架上、床底下,等待着被唤醒呢!
大学的知识,或已忘记、或已过时,真正用上的太少了。高斯公式、斯托克斯公式还给了主人;莫洛坚斯基的原理也还给了莫洛坚斯基。牛顿、伽利略恨不能替我做试验、推导公式了。泰勒、洛必达、柯西,觉得我太落后了,级数展开阶次太低、截断误差太大,积分误差太大 ;狄里克雷、诺伊曼、鲁斌都不满意了:“你是一个边值问题都没有弄明白呀!怎么理解地球的形状?”。尤拉也忍不住想替我旋转一下矩阵,旋转出信得过的坐标系。勒让德,当仁不让,要夺去我的圆规,自己画圆。
即使数学公式背得烂熟,遇到实际问题也仍然一头雾水。何况,公式里的铁哥们,也生分了;遇见问题不出手,袖手旁观,看我的笑话。
从大地出发,看见叠嶂层峦 ,好比看见雄文万卷。翻阅哪一页都觉得有必要。总是这山望着那山高,总觉此河不如彼河深。芝麻、西瓜都想抓,结果是抓到了尘埃、空气,摸到了一把淤泥。
手腕受伤,膝盖受伤,脚掌受伤;伤于重物、伤于坑洼、伤于岩石。可是,不能总养伤啊,该上工还得上工,该出发还要出发,该出力还得出力。
从大地出发,看到了雄伟壮丽,也看到了险峻危机;看到了风和日丽、阳光明媚,也看到了电闪雷鸣、连绵阴雨。曾经在朝阳中朝着山脊行进,也曾经在密雨中沿着山谷出发。曾经为险峻的山路提心吊胆,也曾经对如雾似烟的山岚心驰神往。曾经陶醉于山巅的浮动之霞,也曾经厌倦谷底的粗粝之石。
从大地出发,携带过各种各样的仪器装备,有国产的,也有进口的;有轻便的,也有笨重的。带单筒望远镜的仪器居多,还有指南针、较大比例尺的地图。
从大地出发,陪伴过各种脾气性格的战士、民工和首长;会师过各种姿态、各种熟练程度的同行、同学。
从大地出发,出过洋相、栽过跟头、闹过笑话,也创造过个人测量史的奇迹。让人羡慕过,也让人鄙视过。被人抬举过,也让人贬低过、误解过。
从大地出发,曾大胆冒险,也曾小心翼翼、畏缩不前;曾主动请缨,也曾被动躲避、逃之夭夭。
从大地出发,走过单行道,走过平坦的大路;也走过蜿蜒的、淹没于荆棘的羊肠小道。走过沥青融化的路,走过刚修建了半边的水泥路。走过尘土飞扬的路,走过泥泞、湿滑的路。
走过香气扑鼻的路,想深呼吸;也走过异味刺鼻的路,想掩口捂鼻。
在大地上做了几十年“表面文章”,对它巨大的表面依然所知甚少;在浩瀚的渤海、东海、黄海、南海边望洋兴叹:对于大海的波涛所知不多,对于翱翔的海鸥所知不多。
在海南三亚湾早起过,没有拣到漂亮的贝壳,只看到了无数灵动的小螃蟹。螃蟹们的个头,接近于北京百花山南坡上的蚂蚁。螃蟹们的洞穴,好似八卦迷宫。蚂蚁们的高层建筑酷似人类的摩天大楼。海边有趣,山上也有意思。
从大地出发,不仅收获了大地测量数据,也收获了乡情和友情。一座座山峰,好比一卷卷天书,吸引着我去翻阅、去解读、去思考、去发现。即使偶有迷眼、洒泪、滴血,也在所不辞。
大地的魅力是无穷的。大地蕴含着科学、技术,也蕴含着文学、艺术和哲学,还可唤起宗教一般的狂热情感。
大自然的启迪是多重的,只要感悟、记录和生发。
群山的赐予是丰盛的,只要接纳、消化和分享。
山河坦露我美景,我颂河山以诗文。
我是懵懂的、也是执着的,大地吸引着我。一次次出发,一次次攀登,即使收获寥寥,也不介意。
出发、归来;再出发、再归来。驻足多日。忍不住迈开脚步,再出发。休整后,筹备下一次出发。
目光 激光 星光
我只做过一年专职激光卫星观测员,时间是2004年4月到2005年4月。
多次观摩之后,2004年4月排了我一个夜班。我彻夜守候在仪器旁边。可惜,阴天!一圈卫星也没有观测到。
短期到海南出差,回到卫星观测站后,终于在5月份观测到了第一圈近地卫星。
值夜班时,我快速吃晚饭,赶紧到激光楼去。先打开圆顶,让天文望远镜适应环境温度,再打开激光器,把望远镜的镜头对准地靶,看一下回波信号情况;还会观察一下北极星的亮度,测试天气。在监视器屏幕上,北极星是一个清晰的大亮点,那就表示天气不错。如果连北极星都模糊了,过顶的卫星恐怕也不易被捕捉到。
二十年前,卫星观测站使用的还是液体燃料激光器,它发射的激光脉冲为每秒10次;换句话说,就是脉冲频率为10赫兹。现在,固体激光器的脉冲频率已经达到1000赫兹。
进入情况之后,我曾经沉迷于这样的场景:晴朗的夜晚,近地星、高轨卫星像排好了队一样逐个掠过台站上空。我用激光器发射的出波长532纳米绿色激光,在天文望远镜的引导下,瞄准、跟踪、观测卫星。最兴奋的是,赶上连续三个晴夜。
卫星影像经过数十倍放大之后,显示在监视器上。卫星在监视器上是略带放射状的发光体。观测中,我的目光会紧盯着监视器上的卫星影像,在卫星预报软件的支撑下实时跟踪过顶卫星。目光、激光、星光交织在一起了。
长夜宁静,陪伴我的唯有计算机、激光器及其箱式电源。
近地卫星过顶时间不过几分钟,高轨道卫星的单次观测时段可达两个小时。熟练的观测员,能在观测高轨道卫星时切换到近地卫星,然后回到轨道高达两万公里的卫星的观测中。激光器性能提高后,老观测员完成了高度三万六千公里的北斗“静止轨道”卫星观测。在激光楼,我创造的个人记录是一晚上观测到近30圈卫星,包括两万公里的高轨卫星。
天亮,关机。快速处理完数据、上传到数据中心,一夜的观测就算完成了。科学技术与工程人员可以下载星地距离数据,精密确定观测台站的三维坐标,也可以用多个地面台站的坐标来确定卫星的轨道;当然,还可以进行光学、通信等研究。
当天边显出朝阳的微光,当星星们闭上了眼睛,一夜未合眼、疲惫的我就该休息了。我这个夜工作者,活得充实、满足。天亮后休息,养精蓄锐,准备再战通宵,再次和排着队来的卫星们约会、交换信息。
地面仪器和卫星是通过激光交换信息的。工作原理很简单,就是光在太空中传播的距离等于光速与传播时间的乘积。所谓的激光卫星,就是在卫星上安置了一个后向反射器。后向反射器的特点是,入射激光与反射激光平行。
我原有五个实现了激光观测卫星的台站。2018年以来,又出现了实现激光测月的台站。月球上也安置了后向反射器。激光测月亮更难。全球致力于激光测卫星、测月的人,总共也就几百人。
40周岁生日到来之前,我的工作岗位发生了变化。我离开了激光楼,告别了激光测距卫星观测,告别了激光器,告别了天文望远镜。
工作之余,我撰写科普文章《高精度的卫星激光测距》发表在《百科知识》上。
每次返回观测站,看到老同事在监视器前“轻松地”观测高轨卫星,我手心发痒,可也不能再操纵键盘、鼠标了。现在,他一夜可观测百圈卫星。
近二十年来,我有多次机会进入激光楼,可惜再也没有打开或者关闭过激光器、再也没有观测过一圈儿卫星,只是在陪同友人参观时,小心翼翼地开、关过乳白色的圆顶,简要解说。
当然,我曾经在晴朗的冬日,在日落之前,趁着老同事刚刚打开圆顶、调整仪器的时候,拿出摄影机拍摄望远镜、拍摄激光器发出的绿色激光。
老同事的目光将凝视显现星光亮点的监视器,绿色激光将划破台站上空。
树木和建筑,将会被掠过的激光涂抹得色彩翠绿。
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GMT+8, 2025-1-1 08:23
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