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研究宇宙的利器-SKA

 霃楓 2016-10-30

        由数千个射电望远镜小天线组成的望远阵列,将以人类前所未有的精度观测整个宇宙,这就是全球20多个国家合作的“平方公里阵(SKA)”项目。记者从上海交大获悉,包括物理和天文系在内,至少6个院系已加入这个天文学“巨阵”。    

        “用更远的望远镜发现更年轻的宇宙。”SKA项目同时在澳大利亚和南非建设,观测仪器分布于半径约3000公里的地理圈内,相互之间要求极高性能的计算引擎和超宽带连接。这座射电望远镜集群,全部镜面对宇宙信号的接收面积达1平方公里,因此拥有最高图像分辨率,灵敏度高于任何现存射电望远镜50倍以上,并能以1万倍的扫描速度完成巡天扫视,进而看见遥远无边的空间尽头,解答宇宙起源和演化的基本科学问题。科学家据此认为,“人类已经进入了绘制宇宙地图的新时代”。


    SKA国际合作参与方包括澳大利亚、加拿大、中国、意大利、新西兰、南非、瑞典、荷兰、英国、印度、德国等国,预算高达15亿欧元。按计划,SKA于2016年始建,2019年进行首期观测。上海交大物理与天文系教授正组织起物理学、天文学、数学、计算机和软件工程、机械工程、电子工程等各领域专家学者,为SKA中国项目提供科技背景培训,以及计算机系统初始输入支持。

        平方公里射电阵(Square Kilometre Array,缩写为SKA)是一个巨型射电望远镜阵列,由数千个较小的碟形天线构成,将负责解答一系列科学疑问,其中包括行星如何形成,引力波如何拉伸宇宙的结构以及首批形成的星系如何演化。平方公里射电阵计划始于1993年,项目预计于2024年前后完工,但真正投入使用还要等到2030年底。2012年10月,澳大利亚平方公里阵列射电望远镜(ASKAP)前期项目建设完成并于5日在西澳大利亚州默奇森地区正式启用。



        SKA阵列的天线包括传统曲面碟形天线,能够将无线电波聚集,其他天线则为平板式天线。这个阵列将以一个相控天线阵的形式投入工作,由于采用先进的电子设备,将时间间隔以及到达阵列不同区域的相同无线电信号等因素考虑在内,SKA阵列无需移动便可立即定向。 

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