超级“天眼”SKA:带你看更远的宇宙图景

2017-11-01 10:25 院校科研   来源:科技日报

导读SKA,全称为平方公里阵列射电望远镜,是国际天文界正在联合建造的世界最大孔径阵列的射电望远镜,它由约3300面15米口径反射面天线、250个直径约60米的致密孔径阵列及250个直径180米的稀疏孔径阵列组成,分布在3000公里范围内,是名副其实的“大个头”科学工程。目前,中国电科38所在内,已有来自全球20多个国家的约100个组织参与到SKA的设计研发中。  

SKA的职责和用途很广泛,可以探测到50光年外行星的信号,帮助人类寻找孕育生命的新摇篮,甚至可以搜索有没有外星生命。在不久的将来,人类借助这一超级‘天眼’,将‘看’到更远更清晰的宇宙图景。”10月31日,中国电子科技集团38所副所长盛景泰在2017中国(合肥)SKA孔径阵列技术国际高峰会议上这样向科技日报记者介绍在南非等国选址的平方公里阵列射电望远镜(SKA)。

此次会议上,来自SKA组织、科技部、国家遥感中心以及剑桥大学、牛津大学、清华大学、中国科技大学等单位的百余位专家学者汇聚一堂,交流探讨SKA技术研究的未来发展。

SKA:名副其实的“大个头”

SKA,全称为平方公里阵列射电望远镜,是国际天文界正在联合建造的世界最大孔径阵列的射电望远镜,它由约3300面15米口径反射面天线、250个直径约60米的致密孔径阵列及250个直径180米的稀疏孔径阵列组成,分布在3000公里范围内,是名副其实的“大个头”科学工程。目前,中国电科38所在内,已有来自全球20多个国家的约100个组织参与到SKA的设计研发中。

“宇宙从何而来,将向何处去?SKA建成后,可能为我们带来全新的宇宙观,”盛景泰告诉科技日报记者,正是因为有了“大个头”,与现有地面最大的射电望远镜阵列相比,SKA拥有着前所未有的高灵敏度和高分辨率,其灵敏度提高了50倍,巡天速度提高了1万倍。

中国技术助力SKA建设

中国电子科技集团38所陈信平所长告诉科技日报记者,SKA是革命性的射电天文观测装置,代表了人类信息技术的最高水平,也对世界信息技术提出了全新的需求,带来了全面的技术挑战。射电天文装置来自雷达的发展,而随着半导体器件技术的发展,雷达阵列技术从最初的无源阵列演变为有源阵列,再到现在的数字阵列,体系不断重构与演进,形态发生了变化,给很多行业和领域带来深远的影响。中国在世界30多年数字阵列雷达技术的发展过程中,经历了存在、跟随、突破、引领四个阶段发展,留下深刻的印迹。

中国电子科技集团公司38所依托数字阵列技术优势,在2013年以孔径阵列与空间探测安徽省实验室(KLAASA)名义加入SKA孔径阵列设计与建设联盟,主要从事系统架构、接收通道、信号处理等核心工作的研究,承担了全数字体制射电望远镜的关键任务。

多国合作的国际大科学工程

2012年,经国务院批准,科技部牵头参加SKA的研发和建设,并会同相关部委以及中国电科、中科院等单位组成SKA协调领导小组。

目前,SKA项目已有二十多个国家上百余个单位参与。中国作为SKA项目的创始国和正式成员国,目前参加了SKA对外发布的11个工作包中的6个国际工作包联盟的研发工作,其中包括低频孔径阵列(LFAA)和中频孔径阵列(MFAA)工作包联盟。

SKA项目是国际天文界计划建造的世界最大综合孔径射电望远镜,为人类认知宇宙提供重大机遇,具有重要意义。它不仅是基础科学研究的前沿,更将带动高新技术领域的突破性发展”,科技部国际合作司负责人表示,SKA将是解决当代天文与天体物理前沿科学问题的强大装置,需要凝聚全世界最优秀的科学和技术力量。

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