全球最大射電望遠鏡花落兩家

澳大利亞/新西蘭和南非將聚焦不同電磁波譜區域

SKA天線將落戶澳大利亞和南非。 

圖片來源：SPDO/TDP/DRAO/Swinburne Astronomy Productions

　　位于西澳洲默奇森河附近的澳大利亞/新西蘭陣列將把精力集中在500兆赫（MHz）的低頻區域。而位于北開普省卡魯沙漠中央的南非陣列將負責觀測500MHz以上的中高頻區域。

　　SKA組織臨時總干事Michiel van Haarlem表示：“成員國（加拿大、中國、意大利、荷蘭、英國、南非、澳大利亞和新西蘭）認為這是最佳的前進方式。這是我們在上個月才開始真正運作的一個項目。它將在南非和澳大利亞已有的基礎上展開。”

　　其他各界也對這一決定表示歡迎。英國德雷爾河岸天體物理學中心主任Albert Zijlstra認為，雙臺站計劃將適當增加這項斥資15億歐元計劃的開支，但這是“一個值得付出的代價”。

　　SKA的目標是建造一個采集區域達1平方公里的射電望遠鏡。它將由在數千公里的范圍內散布的數千架碟形天線和其他天線構成。之前競爭的雙方已經建造了所謂的前身陣列，以證明它們的能力，而如今這些陣列將被整合到兩個SKA陣列中去。

　　南非的MeerKAT陣列最終將由64個碟形天線構成。預定于2016年開始的SKAⅠ期將另外增添190架天線，從而形成一個254強陣列，聚焦高靈敏度深度探測。而澳大利亞的SKA探路者陣列由36架天線構成，在Ⅰ期將額外增加60架天線。澳大利亞研究團隊已經先驅性地在他們的天線中使用了一種新的探測器——相控饋給信號，后者特別適合進行高速觀測，從而也將成為澳大利亞天線的焦點。

　　碟形天線對于高頻是最佳選擇。而對于中低頻，SKA將使用簡單的靜態天線——孔徑陣列。中頻孔徑陣列將在南非修建，而低頻陣列將位于默奇森河。一個名為默奇森河廣域陣列的原型正在澳大利亞臺站進行建造當中。

　　Van Haarlem表示，這兩個陣列將作為一個整體加以管理，盡管它們都將能夠獨立運行并進行單獨的觀測。他說，SKA的成員國將在未來半年中規劃出如何將前身陣列合并到SKA中去，并調整兩個臺站對成本的影響。Zijlstra說：“各成員國對于額外費用只能咬緊牙關。”但他說，經過幾個月緊張的決定過程，“每個人都放松下來”。

　　據悉，SKA建成后將有助于回答許多有關宇宙的深層次問題，如大爆炸之后恒星和星系的起源，宇宙中的暗物質究竟怎樣發揮作用，以及尋找地球以外的生命等。

　　SKA是世界最大的射電望遠鏡項目，這個在20世紀90年代提出的項目得名于其巨大的信號采集面。這并非意味著它具有1公里的天線口徑，而是采用上千臺較小的天線組成陣列。SKA建成后，其靈敏度將比世界上現有的設備高出50倍，分辨率高出100倍，將會給射電天文學的研究帶來革命性變化。

　　SKA的選址至少要滿足2個要求：一是遠離無線電波干擾，二是足夠開闊平坦。在城市里，受晚上燈光的影響，人們很難觀測星星。同樣道理，射電望遠鏡會受到無線電波干擾。因此必須盡可能遠離無線電波，將其安裝在人煙稀少的地方。當然，還需要足夠平坦、空曠的場地來安裝。