中国首个深度参与的国际大科学工程“平方公里阵列射电望远镜”取得阶段性成果—— 走进“世界巨眼”南非台址(国际科技前沿)
人民日报·2025-10-27 06:01

项目概况与规模 - 平方公里阵列射电望远镜(SKA)是全球多国出资建造的世界最大规模综合孔径射电望远镜,被誉为世界巨眼 [1] - SKA采用双台址方案,低频阵列位于澳大利亚西部,中频阵列以南非为核心并扩展至非洲南部8个国家 [2] - 南非台址将由分布在3000公里范围内的数千台15米口径碟形反射面天线组成,首期项目将安装197台碟形天线,后期还会安装数千台天线形成更大阵列 [2][4] 技术特点与优势 - 天线呈从中心向外逆时针旋臂展开的阵列布局,以更好地覆盖信号,在不同频率和方向上有更好的接收及连接效果 [3] - 作为综合孔径射电望远镜,通过多面天线组合形成等效大孔径观测,相当于把地球变成星球级镜头来观测星空 [5] - 具有平方公里级等效接收面积,展现广域巡天、高灵敏度、高解像度、观测速度更快等特征 [5][6] - 平均每秒产生约8TB数据,通过专用宽带输送至超级计算机进行处理 [4] 建设进展与成果 - 南非与澳大利亚两处台址首期建设均已完成阶段性目标,南非台址已建成64台天线(先导项目MeerKAT),另有15台由中方设计承建的天线正在现场装配中 [2] - MeerKAT已取得一系列观测成果:2022年首次合成出银河系中心照片,今年2月发现大小相当于银河系32倍多的巨型星系,今年10月在距离地球超过40亿光年的11个星系中探测到中性氢信号 [6] 国际合作与中国参与 - SKA是中国首个全程参与并扮演重要角色的国际大科学工程,1993年包括中国在内的10国共同发起建造倡议,2011年中国等7国创建国际SKA组织 [4] - 中国是SKA项目的重要贡献者之一,提供了SKA中频天线结构,未来还将提供64台天线作为实物贡献,中国电科网络通信研究院是SKA在建中频天线结构任务的一级承包方 [6][7] - 中国也是SKA区域科学中心的关键参与者,碟形天线的主反射面由66块边长3米的独立面板组成,每块面板经过亚毫米级精度调整 [7] 设备协同与科学目标 - FAST代表单口径射电望远镜技术最高水平,SKA则属于综合孔径射电望远镜,二者优势互补 [5][7] - FAST位于北天区,SKA居于南天区,清华大学已联合多国天文学家利用FAST和MeerKAT对银河系球状星团进行高精度观测,未来还将合作追踪脉冲星突变、研究星际湍流 [7] - 项目预期目标包括整合宇宙演化拼图,研究宇宙物质连接形态、磁力重力影响、脉冲星运动规律及新天文研究方法 [6]