平方公里阵列射电望远镜:探索宇宙的超级之眼
全球多国共建,灵敏度达现有设备万倍,助力破解宇宙起源之谜
平方公里阵列(SKA)是目前国际射电天文学领域最重要的大型望远镜项目,旨在构建一个总接收面积约为一平方公里的巨型射电望远镜阵列。
▲ 平方公里阵列射电望远镜首个原型天线。(图片来源:新华社)
该项目于2016年启动建设,选址分布在南非和澳大利亚两地。约三分之二的天线将部署在南非及非洲其他国家,其余三分之一位于澳大利亚和新西兰。中国、英国、南非等20个国家共同参与这一国际科技合作项目。
SKA采用三类天线阵列:高频碟形天线阵、中频孔径阵和低频孔径阵,接收频率覆盖70 MHz至10 GHz,未来可升级至25 GHz。为实现百万平方米信号收集面积,系统由超过3000台口径15米的碟形天线组成,具备超高灵敏度与分辨率。
阵列中心区域天线密集分布,其中一半位于半径5公里范围内,其余沿五条旋臂向外延伸,最远可达3000公里,形成超长基线干涉观测能力。
相比当前运行最大的厘米波综合孔径望远镜——甚大阵列(VLA),SKA灵敏度提升50倍,数据处理速度提高10000倍。
SKA致力于解答宇宙基本问题,包括第一代天体形成、星系演化、宇宙磁场、引力本质、地外生命与文明、暗物质与暗能量等重大科学议题。

