探测宇宙的“世界巨眼”（科技大观）

　　在南非和澳大利亚火食希罕、广袤无垠的无线电平安区，一项国际大科学工程——“平方公里阵列”射电望远镜（SKA）正在建树中。作为由环球多国合伙制作和运行的新一代射电望远镜，SKA建成后将成为地球上最大、最先辈的科学办法之一。

　　SKA是一种射电过问干与阵列式望远镜，其频率范畴超过50兆赫至20吉赫，等效吸取面积达平方公里级。它回收双台址方案，中泼魅阵以南非为焦点、最终扩展至非洲南部8个国度，由漫衍在3000公里范畴内的2000面15米口径的碟型反射面天线构成；低泼魅阵位于澳大利亚西部，由130万个天线单位构成。两套射电过问干与阵在差异频段事变，完全独立运行。SKA将分阶段举办建树：第一期将建树近10%的望远镜单位，已正式开工，估量2029—2030年建成；别的部门将在第二期建树。

　　大视场、高迅速度、高判别率、高动态范畴、宽频段……SKA集诸多上风技能于一身，是革命性的新一代天文望远镜。平方公里级的等效吸取面积，意味着史无前例的超高迅速度和科学发明手段，可以发明大量已往无法被探测到的极薄弱信号。好比，它可以使银河系内的3万颗脉冲星根基上所有“现形”，而今朝人类只发明白个中的1/10；纵然在阔别地球50光年的星球上行使机场雷达，也逃不外SKA的“火眼金睛”。3000公里的最大基线长度，意味着其具备毫角秒级的超高空间判别本事，远超哈勃空间望远镜。它将使曾经“恍惚不清”的天体以亘古未有的清楚度展此刻人类眼前。当这一“天下巨眼”扫视宇宙时，被它“一扫而空”的宇宙信息量大到超乎想象，其每秒数据量乃至高于今朝环球互联网数据流量总和。

　　在科学层面，SKA负担着人类熟悉宇宙和根基物理纪律的一些重大科学试探使命。譬喻，实行显现宇宙第一代发光天体的降生、揭开“宇宙暗中期间”的科学谜团；以宇宙中最富厚的元素——氢为信使，绘制最大的宇宙三维布局图；寻找暗能量、暗物质的基天性子；发明银河系中险些全部的脉冲星，并用于准确检讨引力理论；通过对大量毫秒级脉冲星的精准测时，直接探测来自星系中心的超大质量黑洞所发生的引力波；寻找宇宙磁场的发源；试探宇宙生命的发源、探求地外文明以及试探其他未知规模等。

　　SKA是中国首个全程参加并饰演重要脚色的国际大科学工程，从项目酝酿提倡到国际组织建设及法则拟定，再到项目打点与建树等。1993年，包罗中国在内的10国配合提倡了制作SKA的倡议。2011年，中国等7国配合建设了国际SKA组织，该组织于2021年过渡为当局间国际组织——SKA天文台。今朝，SKA介入国包罗正式成员南非、澳大利亚、英国、中国、意大利、荷兰、瑞士、西班牙、葡萄牙和加拿大，以及调查员印度、法国、德国、瑞典、日本和韩国。中国接受SKA反射面天线事变包同牛耳席国，这是中国初次在国际大科学工程中领衔事变包同盟。

　　自1994年起，以国度天文台南仁东研究员为代表的一批中国射电天文学家，慢慢形成了操作中国贵州的喀斯专程貌，制作30面200米口径的巨型反射面天线构成平方公里阵的“中国SKA方案”。2016年9月，以“中国SKA方案”为基本成长出的“中国天眼”——500米口径球面射电望远镜（FAST）在贵州完工。

　　FAST是迄今为止天下最大单口径射电望远镜，也是北半球最迅速的装备，可与位于南半球的SKA形成互补。制止今朝，FAST已发明900余颗新脉冲星，在快速射电暴发源、引力波探测等规模产出一系列天下级成就。

　　近期，FAST又发明白6个间隔地球约50亿光年的中性氢星系，这是人类迄今直接探测到的最远的一批中性氢星系。中性氢普及存在于宇宙的差异时期，是差异标准物质漫衍的最佳示踪物之一。对中性氢举办探测研究，对付领略暗物质、暗能量属性，解读星系形成和演化进程等具有重要意义。此前，FAST已发明白4万多此中性氢星系样本。FAST正不绝为天下天文孝顺中国伶俐、为环球工程界提供中国技能。