来源:中国科学报 发布时间:2012-5-28 9:12:23
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全球最大射电望远镜花落两家
澳大利亚/新西兰和南非将聚焦不同电磁波谱区域

SKA天线将落户澳大利亚和南非。 
图片来源:SPDO/TDP/DRAO/Swinburne Astronomy Productions
 
本报讯 总部设在英国曼彻斯特大学的项目规划者于5月25日宣布,全世界最大的射电望远镜——平方公里阵列(SKA)——将同时在两地开建。SKA的合作伙伴已经决定,分别让两个候选台站——澳大利亚/新西兰和南非——聚焦电磁波谱的不同区域。
 
位于西澳洲默奇森河附近的澳大利亚/新西兰阵列将把精力集中在500兆赫(MHz)的低频区域。而位于北开普省卡鲁沙漠中央的南非阵列将负责观测500MHz以上的中高频区域。
 
SKA组织临时总干事Michiel van Haarlem表示:“成员国(加拿大、中国、意大利、荷兰、英国、南非、澳大利亚和新西兰)认为这是最佳的前进方式。这是我们在上个月才开始真正运作的一个项目。它将在南非和澳大利亚已有的基础上展开。”
 
其他各界也对这一决定表示欢迎。英国德雷尔河岸天体物理学中心主任Albert Zijlstra认为,双台站计划将适当增加这项斥资15亿欧元计划的开支,但这是“一个值得付出的代价”。
 
SKA的目标是建造一个采集区域达1平方公里的射电望远镜。它将由在数千公里的范围内散布的数千架碟形天线和其他天线构成。之前竞争的双方已经建造了所谓的前身阵列,以证明它们的能力,而如今这些阵列将被整合到两个SKA阵列中去。
 
南非的MeerKAT阵列最终将由64个碟形天线构成。预定于2016年开始的SKAⅠ期将另外增添190架天线,从而形成一个254强阵列,聚焦高灵敏度深度探测。而澳大利亚的SKA探路者阵列由36架天线构成,在Ⅰ期将额外增加60架天线。澳大利亚研究团队已经先驱性地在他们的天线中使用了一种新的探测器——相控馈给信号,后者特别适合进行高速观测,从而也将成为澳大利亚天线的焦点。
 
碟形天线对于高频是最佳选择。而对于中低频,SKA将使用简单的静态天线——孔径阵列。中频孔径阵列将在南非修建,而低频阵列将位于默奇森河。一个名为默奇森河广域阵列的原型正在澳大利亚台站进行建造当中。
 
Van Haarlem表示,这两个阵列将作为一个整体加以管理,尽管它们都将能够独立运行并进行单独的观测。他说,SKA的成员国将在未来半年中规划出如何将前身阵列合并到SKA中去,并调整两个台站对成本的影响。Zijlstra说:“各成员国对于额外费用只能咬紧牙关。”但他说,经过几个月紧张的决定过程,“每个人都放松下来”。
 
据悉,SKA建成后将有助于回答许多有关宇宙的深层次问题,如大爆炸之后恒星和星系的起源,宇宙中的暗物质究竟怎样发挥作用,以及寻找地球以外的生命等。
 
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SKA是世界最大的射电望远镜项目,这个在20世纪90年代提出的项目得名于其巨大的信号采集面。这并非意味着它具有1公里的天线口径,而是采用上千台较小的天线组成阵列。SKA建成后,其灵敏度将比世界上现有的设备高出50倍,分辨率高出100倍,将会给射电天文学的研究带来革命性变化。
 
SKA的选址至少要满足2个要求:一是远离无线电波干扰,二是足够开阔平坦。在城市里,受晚上灯光的影响,人们很难观测星星。同样道理,射电望远镜会受到无线电波干扰。因此必须尽可能远离无线电波,将其安装在人烟稀少的地方。当然,还需要足够平坦、空旷的场地来安装。
 
《中国科学报》 (2012-05-28 A2 国际)
 
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