人类有史以来最大天文设备今日迎来最新进展中

作者:admin | 分类:天体探索 | 浏览:122 | 评论:

  “第一台天线样机的成功研制不仅是SKA工程研发的一个重大成果,它还展现了中国智慧,代表了我国持续参与国际大科学工程的决心。”

  在6日举行的平方公里阵列射电望远镜(SKA)首台天线样机出厂仪式上,科技部副部长黄卫说。

  作为人类有史以来建造的最庞大天文设备,国际大科学工程“平方公里阵列射电望远镜”(SKA)终于迎来又一里程碑式进展。

  今天下午,该望远镜首台天线在位于河北石家庄的中国电科第五十四所工程现场正式“出炉”,标志着这个大科学工程即将进入实质性建设阶段。

  与“哈勃”等光学望远镜不同,SKA并非捕捉可见光,而是探测宇宙的电磁波信号,用于研究宇宙大爆炸、星系演化、暗能量以及宇宙磁场等天文学和物理学的基本问题。

  “2018年我们进入到了关键设计评审阶段,该阶段将于今年年底结束,确定望远镜的最终设计。”SKA组织总干事菲利普·戴蒙德说,在项目第一阶段最终将有约133面天线矗立在南非,第一阶段预计在2023年完成。

  作为世界最大综合孔径射电望远镜,SKA是由全球10多个国家100多个科研机构的天文学家和工程师参与计划建造,我国是SKA的创始国和正式成员国之一。

  其台址位于澳大利亚、南非及南部非洲8个国家的无线电宁静区域,接收面积约1平方公里,建成后将比目前最大的射电望远镜阵列提高约50倍。

  另外巡天速度提高10000倍,由2500个反射面天线组中频和低频孔径阵列组成,分布范围大于3000公里,形成旋臂阵列望远镜。

  走近世界最大射电望远镜阵的第一台天线,不少人发出这样的惊呼,天线块铝制面板组成,加上底座,整个天线层楼之高。

  今天下午,这只大“耳朵”启动后,开始转动反射体,俯仰之间,从15°到90°,缓缓扫过天际,水平转动,左右270°,从容巡视天空——这,是它的第一次正式亮相。

  “我们的设计方案被选为SKA反射面天线研发唯一设计方案。”中国电科集团SKA办公室副主任王枫说,通过5年技术攻关,由中国电科54所和国家天文台联合成立的射电天文技术联合实验室牵头联合国际团队使得首台天线样机最终在技术上满足SKA所有技术指标。

  最新的“耳朵”同时还将天线重量减少到以往同类天线,降低了天线的建设成本、提高了工程建设效率。

  “反射面天线是SKA的核心设施,性能关乎SKA整体性能和主要科学目标的实现。”王枫介绍, SKA对天线技术指标和工程建设提出了极高的要求,一方面需要高灵敏度、高指向精度、高指向一致性、超宽频带、高电磁屏蔽性及大视场等性能指标要求,另一方面又提出低制造成本、快速建设和便于维护的要求。

  王枫说,灵敏度和巡天速度,是射电望远镜非常重要的两个指标。灵敏度越高,天线“看”得就越远,探测宇宙的能力就越强;巡天速度越快,天线“扫描”和“观测”同一天区的速度就越快,天线的工作效率就越高。

  可以想象,SKA几千面天线,从中心向外呈旋臂状延伸,从空中望去,如同静静伏在地球表面的一只巨大“海星”,延伸着长长的“触角”,倾听来自宇宙最深处的声音。

  这些声音,一旦被数量庞大的反射面天线和其他天线放大,即可进行处理,并转化为信息,然后进一步转化为——科学。

  黄卫说,作为全球多个国家的科学和技术人员共同参与、协作制造、共同运行和管理的跨国界全球大科学装置,这不仅仅是人类在21世纪里创造的又一个奇迹,更是人类共同目标、共同命运的体现,是全世界不同语言、不同民族、不同文化的又一次碰撞与交融,是人类命运共同体在科学上的具体体现。

  他说,SKA将为人类认识宇宙提供重要机遇,开启人类探测宇宙的新纪元。它寄予着人类了解宇宙和生命奥秘的使命,天体探索将致力于揭示全球各国和人类共同关心的一些基本问题。

  中国电科54所SKA反射面天线总设计师杜彪说,SKA将探测宇宙、星系的起源和演化,寻找更多的星系,探寻孕育生命的新摇篮、搜索外星生命等。

  此外,这个大望远镜还将致力于揭示和回答关于“基本力”问题。比如,检验爱因斯坦的广义相对论正确与否;探寻宇宙磁场从哪里来,怎么演化的。

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