共建“人類之眼”

茫茫宇宙。究竟隱藏了多少秘密？人類探索太空的歷史，充滿了各種令人激動的時刻，現(xiàn)在，新的激動人心的一幕即將開啟?！捌椒焦镪嚵猩潆娡h鏡”工程已經(jīng)啟動，這個有史以來最龐大的“千里眼”將為人類展示怎樣波瀾壯闊的宇宙圖景？

史上第一

如今，在澳大利亞和非洲的廣衰大地上，包括中國在內(nèi)的十幾個國家的科技工作者，正緊鑼密鼓地聯(lián)合行動，為建造下一代超級射電望遠鏡——平方公里陣列射電望遠鏡而努力。平方公里陣列射電望遠鏡簡稱SKA，一旦建成，將是人類有史以來建造的最大的天文觀測設(shè)備，它匯集了人類在天文學(xué)、無線電、信息通信技術(shù)、超級計算機、先進機械制造等很多領(lǐng)域的最前沿科技成果，是真真正正的“世紀工程”。

SKA一旦建成，將主導(dǎo)未來半個多世紀的射電天文學(xué)發(fā)展，它的意義可能不亞于登月工程，幾乎肯定能夠在自然科學(xué)和人類文明發(fā)展上做出劃時代的革命性貢獻。

真的超級大

SKA望遠鏡是射電望遠鏡技術(shù)的集大成者，光是它的規(guī)模就大得令人咋舌。

SKA由大量小單元天線組成，這些小單元天線包括2500面15米口徑的碟形天線、250個直徑為60米的致密孔徑陣和130萬只對數(shù)周期天線……于是，如此龐大數(shù)量的天線群，將匯集形成巨大的接收面積，從而令SKA能夠獲得極高的靈敏度和空間分辨率，這兩條指標越大，射電望遠鏡的觀測能力就越強。

那么，SKA的性能有多強大呢？按照設(shè)計規(guī)劃，建成后的SKA，將比目前世界上最大的射電望遠鏡陣列靈敏度提高約50倍、巡天速度提高約10000倍，每年光是收集到的各種觀測數(shù)據(jù)，就相當于50萬臺電腦的存儲容量！

打個形象的比方吧，假設(shè)在宇宙中方圓50光年的范圍肉，有一架飛船飛過，SKA能夠監(jiān)測到這艘飛船中的兩個宇航員之間的對話！

跨國大合作

要達成這樣的高標準，就需要面積廣大的施工場地，因為SKA已經(jīng)遠遠超出了傳統(tǒng)射電望遠鏡陣列的概念，它的大小將跨越三大洲，是名副其實的“洲際望遠鏡陣列”。因此，沒有多國合作，SKA只能是紙上談兵。

按照計劃，SKA將分別在澳大利亞和以南非為核心的南部非洲8國分階段建設(shè)，總部則設(shè)在英國。SKA的第一個階段，計劃建造大約10%的射電望遠鏡天線陣列，從2019年開始施工，用5年時間完成。到了第二階段，將集中建設(shè)其余的射電望遠鏡陣列，這個階段將持續(xù)到2030年。

在第一階段的建設(shè)完成之后，SKA就已經(jīng)具備了一定的觀測能力，即便只有10%，也將成為全球最卓越的射電望遠鏡。

中國方案

令人振奮的是，中國的天文工作者將不會缺席這項人類史上最偉大的宇宙探測工程的建設(shè)。作為SKA的創(chuàng)始成員國，中國將承擔總計13個大類中的5項工作，尤其是在工程技術(shù)、數(shù)據(jù)處理和時間同步等方面，擔當重要角色。最令人倍感自豪的是，中國提交的SKA反射面天線設(shè)計方案已經(jīng)通過了審核，成為SKA反射面天線的唯一設(shè)計方案，SKA所有天線都將采用“中國方案”。

“中國方案”的好處非常多，比如說，每面天線的重量都不超過40噸，能夠有效控制制造成本，而且反射面的精度也非常高，同時，在重力、溫度和風速的影響下，中國方案的天線反射面精度能夠達到0.5毫米，綜合性能和價格優(yōu)勢超過全球所有同類天線。

隨著SKA工程進入施工階段，上海也在積極承建數(shù)據(jù)處理中心，用來服務(wù)三大洲天線陣列之間的數(shù)據(jù)溝通和傳輸。在中國人的深度參與下，人類的宇宙探測歷史即將翻開新的一頁。