超級(jí)“天眼”SKA：帶你看更遠(yuǎn)的宇宙圖景

超級(jí)“天眼”SKA：帶你看更遠(yuǎn)的宇宙圖景

“SKA的職責(zé)和用途很廣泛，可以探測(cè)到50光年外行星的信號(hào)，幫助人類尋找孕育生命的新?lián)u籃，甚至可以搜索有沒(méi)有外星生命。在不久的將來(lái)，人類借助這一超級(jí)‘天眼’，將‘看’到更遠(yuǎn)更清晰的宇宙圖景。”10月31日，中國(guó)電子科技集團(tuán)38所副所長(zhǎng)盛景泰在2017中國(guó)(合肥)SKA孔徑陣列技術(shù)國(guó)際高峰會(huì)議上這樣向科技日?qǐng)?bào)記者介紹在南非等國(guó)選址的平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡(SKA)。

此次會(huì)議上，來(lái)自SKA組織、科技部、國(guó)家遙感中心以及劍橋大學(xué)、牛津大學(xué)、清華大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)等單位的百余位專家學(xué)者匯聚一堂，交流探討SKA技術(shù)研究的未來(lái)發(fā)展。

SKA：名副其實(shí)的“大個(gè)頭”

SKA，全稱為平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡，是國(guó)際天文界正在聯(lián)合建造的世界最大孔徑陣列的射電望遠(yuǎn)鏡，它由約3300面15米口徑反射面天線、250個(gè)直徑約60米的致密孔徑陣列及250個(gè)直徑180米的稀疏孔徑陣列組成，分布在3000公里范圍內(nèi)，是名副其實(shí)的“大個(gè)頭”科學(xué)工程。目前，中國(guó)電科38所在內(nèi)，已有來(lái)自全球20多個(gè)國(guó)家的約100個(gè)組織參與到SKA的設(shè)計(jì)研發(fā)中。

“宇宙從何而來(lái)，將向何處去？SKA建成后，可能為我們帶來(lái)全新的宇宙觀，”盛景泰告訴科技日?qǐng)?bào)記者，正是因?yàn)橛辛恕按髠€(gè)頭”，與現(xiàn)有地面最大的射電望遠(yuǎn)鏡陣列相比，SKA擁有著前所未有的高靈敏度和高分辨率，其靈敏度提高了50倍，巡天速度提高了1萬(wàn)倍。

中國(guó)技術(shù)助力SKA建設(shè)

中國(guó)電子科技集團(tuán)38所陳信平所長(zhǎng)告訴科技日?qǐng)?bào)記者，SKA是革命性的射電天文觀測(cè)裝置，代表了人類信息技術(shù)的最高水平，也對(duì)世界信息技術(shù)提出了全新的需求，帶來(lái)了全面的技術(shù)挑戰(zhàn)。射電天文裝置來(lái)自雷達(dá)的發(fā)展，而隨著半導(dǎo)體器件技術(shù)的發(fā)展，雷達(dá)陣列技術(shù)從最初的無(wú)源陣列演變?yōu)橛性搓嚵校俚浆F(xiàn)在的數(shù)字陣列，體系不斷重構(gòu)與演進(jìn)，形態(tài)發(fā)生了變化，給很多行業(yè)和領(lǐng)域帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。中國(guó)在世界30多年數(shù)字陣列雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，經(jīng)歷了存在、跟隨、突破、引領(lǐng)四個(gè)階段發(fā)展，留下深刻的印跡。

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司38所依托數(shù)字陣列技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在2013年以孔徑陣列與空間探測(cè)安徽省實(shí)驗(yàn)室(KLAASA)名義加入SKA孔徑陣列設(shè)計(jì)與建設(shè)聯(lián)盟，主要從事系統(tǒng)架構(gòu)、接收通道、信號(hào)處理等核心工作的研究，承擔(dān)了全數(shù)字體制射電望遠(yuǎn)鏡的關(guān)鍵任務(wù)。

多國(guó)合作的國(guó)際大科學(xué)工程

2012年，經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，科技部牽頭參加SKA的研發(fā)和建設(shè)，并會(huì)同相關(guān)部委以及中國(guó)電科、中科院等單位組成SKA協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組。

目前，SKA項(xiàng)目已有二十多個(gè)國(guó)家上百余個(gè)單位參與。中國(guó)作為SKA項(xiàng)目的創(chuàng)始國(guó)和正式成員國(guó)，目前參加了SKA對(duì)外發(fā)布的11個(gè)工作包中的6個(gè)國(guó)際工作包聯(lián)盟的研發(fā)工作，其中包括低頻孔徑陣列(LFAA)和中頻孔徑陣列(MFAA)工作包聯(lián)盟。

“SKA項(xiàng)目是國(guó)際天文界計(jì)劃建造的世界最大綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡，為人類認(rèn)知宇宙提供重大機(jī)遇，具有重要意義。它不僅是基礎(chǔ)科學(xué)研究的前沿，更將帶動(dòng)高新技術(shù)領(lǐng)域的突破性發(fā)展”，科技部國(guó)際合作司負(fù)責(zé)人表示，SKA將是解決當(dāng)代天文與天體物理前沿科學(xué)問(wèn)題的強(qiáng)大裝置，需要凝聚全世界最優(yōu)秀的科學(xué)和技術(shù)力量。