项目概况与科学意义 - 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” [5] - SKA是中国首个深度参与的国际大科学工程，采用双台址方案，低频阵列位于澳大利亚，中频阵列以南非为核心并扩展至非洲南部8个国家 [5][6] - 项目旨在通过多面天线组合形成等效大孔径观测，相当于把地球变成一个“星球级镜头”，其平方公里级的等效接收面积意味着超高的灵敏度和科学发现能力 [9] 建设进展与技术规格 - 南非台址将由分布在3000公里范围内的数千台15米口径的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 [6][8] - 截至目前，南非台址已建成64台天线（即先导项目MeerKAT），另有15台由中方设计承建的天线正在现场装配中 [6] - 每台天线支架高约11米，支撑起15米翼展的主反射面，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的调整以确保反射面光滑 [8][11] - SKA产生的数据量极大，平均每秒就有约8TB的数据产出，通过专用宽带输送至超级计算机进行处理 [8] 科学能力与已获成果 - SKA具有广域巡天、高灵敏度、高解像度、观测速度更快等特征 [10] - 先导项目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月发现一个大小相当于银河系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 [10] - 项目预期目标包括研究宇宙物质的连接形态，磁力、重力的影响，脉冲星的运动规律以及开发新的天文研究方法 [10] 国际合作与中国参与 - 1993年包括中国在内的10国共同发起建造SKA的倡议，2011年中国等7国创建国际SKA组织，该组织于2021年过渡为政府间国际组织SKA天文台 [9] - 中国是SKA项目的重要贡献者，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，中国也是SKA区域科学中心的关键参与者 [11] - 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，负责设计、制造、运输、集成和调试等任务 [11] 协同效应与未来展望 - SKA（南天区）与中国的500米口径球面射电望远镜FAST（北天区）优势互补，FAST观测深度及精度高，SKA在观察范围和效率上更具优势 [12] - 今年5月，清华大学联合多国天文学家利用FAST和MeerKAT对银河系球状星团进行了高精度观测，绘制出更清晰的银河系磁场图谱，未来双方还将合作追踪脉冲星突变、研究星际湍流等 [12]