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“世界巨眼”迎來歷史性時刻——中國等七國正式簽署平方公里陣SKA天文臺公約

發表日期:2019-03-14來源:放大 縮小

  312日,國際大科學工程—平方公里陣射電望遠鏡(Square Kilometre Array, SKA)計劃迎來重要里程碑。來自15個國家的部長、大使、及高級代表齊聚意大利首都羅馬,共同見證了國際SKA組織天文臺公約簽字儀式。澳大利亞、中國、意大利、荷蘭、葡萄牙、南非、英國共七國政府簽署了SKA天文臺公約,中國科技部副部長張建國代表我國簽署了公約。 

  公約的簽署,標志著國際SKA組織正式開啟向政府間國際組織(IGO)過渡的進程,SKA組織將成為繼歐洲南方天文臺之后,世界上第二個以天文學研究為目標的政府間國際組織。包括中國在內的7個首批簽約國將成為SKA政府間國際組織的創始成員國。 

  SKA是我國目前參加的繼國際熱核聚變實驗(ITER)(即俗稱的“人造太陽”計劃)之后第二大國際大科學工程,也是我國參加的首個從項目醞釀和發起、國際組織創建和規則制定,一直到項目管理和建設,均全程參與并扮演重要角色的國際大科學工程。 

  SKA將分別建在南非和澳大利亞,英國是SKA的永久總部國。目前國際SKA組織的成員國包括:澳大利亞、加拿大、中國、法國、印度、意大利、荷蘭、新西蘭、南非、西班牙、瑞典、及英國共12國,再加上剛剛簽署公約的葡萄牙。 

  SKA將成為人類在地球上建造的迄今規模最大的一套科學設施。它是由250015米口徑的碟型天線、及超過一百萬個低頻天線等單元組成的陣列式射電望遠鏡,分布在3000公里的范圍內。SKA是集大視場、高靈敏度、高空間分辨率、高巡天速度、寬頻段范圍等諸多卓越性能于一身的革命性設備,其頻率范圍從50MHz20GHz以上,空間分辨率可高出哈勃空間望遠鏡兩個數量級,達毫角秒級。SKA同時也將是一套世界最先進的IT系統,它睜開巨眼看宇宙時,“一網打盡”的宇宙信息量如此之大,以致其每秒產生的數據量,比當今全球英特網的數據流量總和還要高。 

  SKA將分階段建設。第一階段建設約10%SKA,預計2020年底開工建設,2027年左右完工。剩余的望遠鏡單元將在第二階段建設,全部建成在2030年以后。SKA第一階段建成后,將具備約10%SKA能力,但即便以這不足一成的功力,SKA就足夠稱霸世界了。SKA第一階段的建設和運行費總計估價約16億歐元。 

  SKA將與詹姆斯韋伯空間望遠鏡、下一代巨型光學望遠鏡、歐洲核子中心的強子對撞機LHC、引力波天文臺LIGO、及熱核聚變實驗ITER等一起成為人類21世紀進行物理學重大發現的神器。 

  SKA的科學目標涵蓋廣泛,包括:(1)揭示宇宙137億年歷史中的頭1億年,宇宙是如何被第一批星星點亮的,即宇宙如何從黑暗走向黎明的第一縷光問題(2)利用脈沖星檢驗強場下的引力,及檢驗愛因斯坦廣義相對論(3)利用脈沖星計時陣直接探測超大質量雙黑洞產生的引力波(4)宇宙磁場探測(5)宇宙大尺度結構及暗能量、暗物質(6)星系形成與演化(7)宇宙中生命的起源(8)地外文明(9)宇宙快速射電暴之謎(10)完全未知的東西,即所謂“unknown unknowns”,等等。 

  為迎接SKA時代的到來,中國天文界正在做充分的科學準備。在中國SKA首席科學家、中科院國家天文臺武向平院士牽頭下,我國天文界已形成11個科學工作組,并已完成《中國SKA科學白皮書》中、英文版。面向未來的中國SKA人才培養探路計劃,如與SKA臺址國澳大利亞和總部國英國合作的“中-澳、中-SKA聯合博士生計劃”已執行多年。

  國際SKA組織在意大利羅馬舉行SKA天文臺公約簽字儀式。從左至右:英國駐意大使Jill Morris,中國科技部副部長張建國,葡萄牙科學、技術與高等教育部部長Manuel Heitor,意大利教育、大學與研究部部長Marco Bussetti,南非科技部部長Mmamoloko Kubayi-Ngubane,荷蘭教育、文化與科學部科研司副司長Oscar Delnooz,及澳大利亞駐意大使Greg French(圖片來源:國際SKA組織)

SKA第一階段的望遠鏡示意圖,包括由近200面碟型天線組成的中頻陣,及由13萬個低頻天線組成的低頻陣(來源:國際SKA組織) 

 

 

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