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石斛的用量人类最大天文工程SKA：澳洲、南非组建百万平方米阵法-南非彩虹

作者: admin 　发布: 2016-06-25　分类:全部文章　阅读: 283次

人类最大天文工程SKA：澳洲、南非组建百万平方米阵法-南非彩虹
于云霆
由中国主导研发的平方公里阵列射电望远镜（SKA）首台反射面天线样机（SKA-P），日前在河北石家庄出厂，将SKA这一人类历史上最庞大的天文工程带入公众视线。
此前，“世界最大单口径射电望远镜”FAST在贵州山坳中落成梁平人才网，犹如一只巨大的“天眼”。而SKA将由数千面反射面天线组成阵列，编织成捕捉射电信号的天罗地网。接受面积合计1平方公里，即一百万平方米赵舸。
科学家们可以将网上的点任意组合机动部队绝路，模拟成无数个小射电望远镜、或者一个巨大的射电望远镜。

SKA选址在非洲和澳大利亚两处法师传奇2 。其中澳大利亚负责低频部分：一期项目包含13万个偶极天线，巡天时能捕捉到低至50兆赫的射电信号。

低频孔径阵列散布在澳大利亚默奇森地区的艺术想象图。

而非洲的9个国家负责中高频部分。分别为：南非、博茨瓦纳、加纳、肯尼亚、马达加斯加、毛里求斯、莫桑比克、纳米比亚、赞比亚。

非洲的中频SKA一期工程将建设大约200面天线封印的魔罐，巡天时能捕捉350兆赫至14千兆赫的射电信号梦回九九。图为南非卡鲁高原上的中频孔径阵列想象图。

南非的沙漠地区具有完美的射电静默背景。中频SKA将观测引力波、脉冲星，并搜寻银河系中的生命迹象。对比现存相似频段的最好望远镜央斯基甚大阵列（JVLA）帝国狂澜，它的分辨率提高3倍，灵敏度提高4倍，巡天速度快60倍。

南非立法在北开普敦划定了1250万公顷的射电天文保护区。

澳大利大的低频SKA和非洲的中频SKA在正式建设前各自启动了其先导项目。图为默奇森宽场阵列（MWA），为其中一个先导望远镜，于2013年全面运行，但它不会集成在最终的SKA中。MWA将对整个南半球的天空进行充分观察。其首要任务是寻找宇宙再电离时期包围早期星系的星际氢气。

另一先导项目澳大利亚SKA探路者(ASKAP)正处于紧张的技术研发阶段，澳大利亚政府投入了1.11亿澳元李树浩。ASKAP的相位阵馈源（PAF）能同时产生30个单独波束覆盖30平方度视场，极大地加快巡天速度合卺良缘。

ASKAP和SKA望远镜选址在默奇森地区，传统上是Wajarri Yamatji人的领地，他们是地球上人口最少的民族之一。为此，双方签署了一个原住民土地使用协议。

非洲的先导项目为64面“猫鼬”（MeerKAT）天线，预计几年后部署完成。图为第一面“猫鼬”天线于2014年3月安装完成。它们在第一阶段作为独立的装置产生科学成果，未来则会与其他130面天线一起组成中频SKA设施卫岗天天订。

SKA四种望远镜的夜间艺术想象图。低频孔径阵列（右下）和澳大利亚SKA探路者（右上）将在西澳落成，中频孔径阵列（左下）和“猫鼬”望远镜（左上）将在南非等若干非洲国家落成。

天线依照多个螺旋臂结构猛鬼学堂，从核心逐渐扩散开来，组成长基线干涉阵列。

中国是SKA的创始国和正式成员国之一石斛的用量。目前，在SKA对外发布的11个工作包中，中方参与了天线（DSH）、低频孔径阵列（LFAA）、中频孔径阵列（MFAA）、信号与数据传输（SaDT）、科学数据处理（SDP）、宽带单像素馈源（WBSPF）等6个国际工作包联盟的研发工作 。图为石家庄出厂的第一面天线样机。

中国电子科技集团公司第五十四研究所正在安装首台天线样机。

SKA将产生100倍互联网流量的数据，需要的计算力约等于1亿台个人电脑下堂妾。图为建设中的澳大利亚波希超算中心。

SKA科学目标（一）：绘制氢原子的宇宙分布致命预感，研究大爆炸后的暗能量演化。

SKA科学目标（二）：用脉冲星和黑洞的引力进行强磁场测试，验证爱因斯坦广义相对论。

SKA科学目标（三）：调查宇宙磁场的起源和演化。图为被神秘的宇宙磁场影响的日冕。

SKA科学目标（四）：寻找生命的起源

SKA中频和低频设备与现有最好同类望远镜的性能对比。

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我不去想，是否能够成功，既然选择了远方，便只顾风雨兼程。 我不去想，能否赢得爱情，既然钟情于玫瑰，就勇敢地吐露真诚。 我不去想，身后会不会袭来寒风冷雨，既然目标是地平线，留给世界的只能是背影。 我不去想，未来是平坦还是泥泞，只要热爱生命, 一切，都在意料之中！
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