原標(biāo)題：國(guó)際合作擦亮最大射電望遠(yuǎn)鏡SKA
正在建設(shè)中的國(guó)際大科學(xué)工程——平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡（SKA），將是人類有史以來(lái)規(guī)模最大的射電望遠(yuǎn)鏡。
近日，平方公里陣列天文臺(tái)（SKAO）在南京舉行第十一次理事會(huì)。SKAO總干事菲利普·戴蒙德、中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)吳雪峰等天文學(xué)家在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)指出，SKA面臨諸多挑戰(zhàn)，解決這些問(wèn)題需要國(guó)際合作，中國(guó)在國(guó)際上一直扮演著重要角色，希望更多的中國(guó)學(xué)者參與到SKAO中。
多國(guó)聯(lián)手建造最大射電望遠(yuǎn)鏡
SKA是由全球多國(guó)合資建造和運(yùn)行的世界最大規(guī)模綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡。2019年，中國(guó)作為SKAO創(chuàng)始成員國(guó)，在羅馬簽署《成立平方公里陣列天文臺(tái)公約》。
吳雪峰介紹，正在建設(shè)的SKA第一期工程預(yù)計(jì)2028年完成，其中中頻波段包括197面分散擺放的15米的反射面天線，低頻陣列是13萬(wàn)只小的偶極天線。
考慮到電磁環(huán)境的影響，SKA中頻天線選址在南非，低頻天線選址位于澳大利亞，兩邊同時(shí)工作就組成一個(gè)基線長(zhǎng)度達(dá)數(shù)千公里的射電望遠(yuǎn)鏡，接收面積之大、分辨成像能力之強(qiáng)前所未有。
這種方式國(guó)際早有先例。2017年，國(guó)際合作“事件視界望遠(yuǎn)鏡”（EHT），將分布在全球的8個(gè)亞毫米波望遠(yuǎn)鏡組成一個(gè)等效于地球口徑大小的“虛擬望遠(yuǎn)鏡”，首次捕獲黑洞“真容”。
SKA不僅是一個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡陣列，同時(shí)也是一個(gè)先進(jìn)的數(shù)據(jù)密集型科學(xué)計(jì)算平臺(tái)。
吳雪峰說(shuō)，SKA集成了相平面相控陣天線等創(chuàng)新技術(shù)，相控陣天線無(wú)須轉(zhuǎn)動(dòng)即可靈活控制波束方向，大大提高觀測(cè)靈活性。
SKA還將產(chǎn)生前所未有的海量觀測(cè)數(shù)據(jù)，二期工程建成后每秒數(shù)據(jù)量將超過(guò)目前全球互聯(lián)網(wǎng)每秒數(shù)據(jù)量。
“SKA第一階段耗資就達(dá)20億歐元，還集成了多項(xiàng)尖端技術(shù)，對(duì)任何單個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)都是巨大挑戰(zhàn)，所以采用國(guó)際合作模式建設(shè)�！眳茄┓逭f(shuō)。
探索宇宙離不開(kāi)國(guó)際合作
“像所有大項(xiàng)目一樣，我們有挑戰(zhàn)，包括財(cái)務(wù)挑戰(zhàn)和技術(shù)挑戰(zhàn)等�！狈评铡ご髅傻卤硎�，“一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)是如何處理所有數(shù)據(jù)，我們將產(chǎn)生比任何其他科學(xué)項(xiàng)目更多的數(shù)據(jù)。因此，我們必須開(kāi)發(fā)技術(shù)、算法和軟件來(lái)處理所有這些數(shù)據(jù)并產(chǎn)生科學(xué)。”
菲利普·戴蒙德說(shuō)，要解決這些問(wèn)題，就需要國(guó)際合作�！叭祟愐呀�(jīng)進(jìn)入大科學(xué)時(shí)代，大科學(xué)從根本上說(shuō)是需要國(guó)際范圍內(nèi)的團(tuán)結(jié)合作，尤其是天文學(xué)。所以我認(rèn)為對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)，參與國(guó)際合作很重要�！�
記者了解到，中國(guó)對(duì)SKA的貢獻(xiàn)有兩方面，一是提供相應(yīng)的建設(shè)資金，二是制造中低頻天線。目前，相關(guān)設(shè)備已經(jīng)在南非進(jìn)行安裝。
吳雪峰介紹，SKA將在50MHz—15.4GHz的超寬頻帶上進(jìn)行觀測(cè)，覆蓋范圍比現(xiàn)有射電望遠(yuǎn)鏡要寬得多，有助于發(fā)現(xiàn)新奇天體和現(xiàn)象，也有望解決一些根本性科學(xué)問(wèn)題：如回答宇宙是如何從“黑暗時(shí)代”進(jìn)化為現(xiàn)在的樣子，最早的恒星和星系是如何形成的，揭示暗物質(zhì)的本質(zhì)和分布，研究行星形成和系統(tǒng)演化，為宇宙學(xué)和生命研究等開(kāi)辟新視野等。
目前我國(guó)科研人員已完成了SKA區(qū)域中心中國(guó)站點(diǎn)的原型系統(tǒng)，為SKAO的順利推進(jìn)作出重大貢獻(xiàn)，并利用FAST等作為SKA探路者望遠(yuǎn)鏡，開(kāi)展了快速射電暴、脈沖星、引力波等預(yù)研項(xiàng)目，為未來(lái)SKAO關(guān)鍵科學(xué)項(xiàng)目積累經(jīng)驗(yàn)。
科技部也選定了與SKA優(yōu)先科學(xué)目標(biāo)高度契合的10個(gè)科學(xué)方向，逐步確立了中國(guó)SKA“2+1”科學(xué)目標(biāo)，其中“2”為兩個(gè)重點(diǎn)科學(xué)方向，“1”為八個(gè)特色科學(xué)方向。
SKA中國(guó)首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士武向平在早先接受媒體專訪曾表示：“項(xiàng)目實(shí)施后，我們要確保能和外國(guó)科學(xué)家站到同等的水平線上�！�