经过数十年的准备,世界上最大的射电望远镜阵列 SKAO 终于开工建造

2022/12/6 14:39:01 来源:IT之家 作者:问舟 责编:问舟

IT之家 12 月 6 日消息,今天,世界上最大的射电望远镜“平方公里阵列天文台”(Square Kilometer Array Observatory,SKAO) 破土动工,包括南非卡鲁沙漠的 SKA-Mid 阵列和位于西澳大利亚州珀斯北部的 the SKA-Low 阵列。

这是一系列占地面积达一平方公里的射电望远镜集群,由政府间国际组织 SKAO 负责建设运行,包括中国在内的 16 个国家共同出资合作打造。在此之前,它已经经过了 30 年的筹备工作和一年半的前期准备工作。

SKAO 理事会主席 Catherine Cesarsky 今日参加了南非基地的奠基仪式。他表示:“SKAO 项目已经酝酿了很多年,今天我们在这里纪念我们共同走过的 30 年历程中的又一个重要篇章。经过 18 个月的紧张活动后,我们终于开始建造 SKA。”

SKA-低

中国科学技术部部长王志刚对此表示,科学无国界,创新永无止境。作为加强国际科技合作、深化双边和多边政府间交流的重要载体,国际大型科学项目是人类推动知识前沿、探索未知领域和解决重大全球问题的重要工具。SKA 望远镜是集射电天文学、物理学基础、数学与建模、通信技术、大数据等基础科学与前沿技术于一体的国际大科学工程,为人类更好地认识宇宙提供了重大机遇。中方将继续履行承诺,为 SKA 项目贡献智慧和力量。我国愿与所有参与国携手,开展全球协作,共同建设、交付、共享世界最大合成孔径射电望远镜,探索浩瀚宇宙,共创人类美好未来。

IT之家了解到,“SKA”望远镜将包含大量无线电接收机阵列。这些阵列分别位于南非和澳大利亚。阵列的分辨率和灵敏度,以及出色的计算支持,将帮助天文学家解决当今物理学中的一些最基本问题。

SKA 是国际天文界未来 50 年内世界最大综合孔径阵列射电望远镜,比目前最大的阵列射电望远镜灵敏度提高约 100 倍、搜寻速度提高约 10000 倍,从而帮助天文学家能够探测到来自宇宙最深处的信号。

例如,位于卡鲁的 SKA-Mid 阵列将使用 197 个直径为 15 米的天线扫描天空,寻找 350 MHz 至 15.4 GHz 中频范围内的无线电波源,而澳大利亚的 SKA-Low 阵列将依靠 131072 个偶极天线来检测频率在 50 至 350 MHz 之间的无线电波。

Cesarsky 认为,“SKA 望远镜将真正彻底改变我们对宇宙的理解”,“它们将使我们能够以前所未有的细节研究它的演变和一些最神秘的现象,这对科学界来说真的很兴奋。”

合成图像:左边 SKA-Mid 望远镜的艺术家印象与右边 MeerKAT 望远镜的真实图像融合在一起

根据 SKAO 的声明,前两个天线站将于 2023 年 5 月完成,后一个天线站将于 2024 年 4 月安装,随后每个月再完成三到四个天线站。

SKA 建成运行后将有机会揭示宇宙最基本的重大科学问题,特别是第一代天体如何形成、星系形成与演化、暗能量性质、宇宙磁场、引力本质、生命分子与地外文明等,其中任何一个问题的突破,都将是自然科学的重大变革。

SKAO 总部设在英国,正式成员目前有澳大利亚、中国、意大利、荷兰、葡萄牙、南非、英国 7 个国家,另有加拿大、法国、德国、印度、日本、韩国、西班牙、瑞典、瑞士 9 个国家以观察员身份参与 SKAO 工作。

SKAO 的 16 个成员国共同出资 15.5 亿美元建造这一系列望远镜,并为其投入运营的前十年提供 8.3 亿美元的资金。SKAO 在过去 18 个月中已经签订了 40 多项价值超过 1.57 亿美元的合同,而且在周一的仪式上还宣布了一项价值 3.15 亿美元的额外协议。该望远镜将为全世界天文学家服务至少 50 年。

在前期建设准备阶段,全球约 20 个国家的 100 多家科研院所参与了 SKA 的设计研发工作。

作为 SKA 的重要参与方,我国与来自澳大利亚、意大利、南非、英国、加拿大等国家的优势科研机构联合,共同参与建设准备阶段 7 个国际工作包联盟的工程设计研发工作。经过多年技术攻关,我国研发团队提出了 SKA 第一阶段反射面天线、信号与数据传输等工作包的设计方案并被采纳,于 2017 年当选反射面天线国际工作包联盟主席,主持核心技术研发,完成首台反射面天线样机建设。

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