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我国参建的平方公里阵列射电望远镜观天巨眼有多牛

  在南半球的澳大利亚、南非以及南部非洲的8个国家,2020年将开始建设世界最大综合孔径望远镜——平方公里阵列射电望远镜(SKA)。SKA由全球十多个国家计划合资建造,中国是发起国之一。目前,面向全球的项目布局、科学准备、工程技术研发、人才培养等工作正全面推进。我国部署的SKA前期数据处理系统建设和相关科学预研,日前在上海正式启动。

  打造史上最牛的“观天巨眼”

  浩瀚苍穹,带给人类永恒的好奇;仰望星空,离不开功能强大的望远镜。

  国际大科学工程-平方公里阵列射电望远镜(SKA),以大量的小单元天线汇聚实现综合孔径射电干涉成像,总接收面积达一平方公里,是人类有史以来建造的最宏大的望远镜。

  SKA由130万个对数周期天线组成的低频阵列(位于澳大利亚西部沙漠的无线电宁静区域)和2500面碟形天线组成的中频阵列(位于南非及南部非洲8个国家)两部分组成。建成后,将比目前世界上最大的射电望远镜阵列灵敏度提高约50倍、巡天速度提高约10000倍,堪称史上最牛的“观天巨眼”。

  平方公里阵列射电望远镜的第一阶段(SKA1)将于2020年开始建设,计划完成大约10%的建设任务,包括在南非建造197面碟形天线、在澳大利亚建造约13万台低频阵列天线。

  大科学装置为人类认识宇宙提供重要机遇。SKA建成后,有望揭示宇宙中诞生的第一代天体,重现宇宙从黑暗走向光明的历史进程;有望以宇宙最丰富元素“氢”为信使,绘制宇宙最大的三维结构图;有望发现银河系几乎所有的脉冲星、发现来自超大质量黑洞产生的引力波、重建宇宙磁场的结构、探知宇宙磁场的源头;还有望揭开原始生命的摇篮,寻找茫茫宇宙深处的知音……

  中国SKA科学目标和发展路线图

  据SKA中国首席科学家武向平院士介绍,作为SKA国际大家庭的一员,中国SKA科学家团队经过广泛征询、充分论证和顶层设计,现已确立了中国SKA科学目标和发展路线图。即在第一阶段,确保两个优先突破领域和若干个具有特色的研究方向,概括为“2+1”推进战略。

  两个优先领域分别是:利用SKA1低频阵列,直接抓捕宇宙第一代天体“再电离”的身影,再现“宇宙黎明”;积极参与脉冲星的搜索,并致力于发现毫秒脉冲星、脉冲星-脉冲星系统、脉冲星-黑洞系统等具有重要科学价值的事例,以用于验证引力理论。


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