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科技報導

全球最大望遠鏡工程後年開建 中國全程參與並扮演重要角色



經數年籌備,SKA(平方公里陣列望遠鏡)將於2021年1月1日啟動建設!記者從昨天召開的“繼往開來,探索宇宙”2019年SKA工程與運行大會上了解到,作為SKA的創始成員國,中國將承擔該項目總計13個大類別中的5項,特別是在工程技術、數據處理、時間同步等方面承擔重要工作。

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為大科學項目貢獻“中國方案”

SKA是國際天文學家們計劃建造的世界最大綜合孔徑射電望遠鏡。它由2500面直徑15米的碟形天線陣列(中頻)、250個緻密孔徑陣列以及130萬隻對數週期天線陣列(低頻)組成,接收總面積達一平方公里,整個陣列延伸超過3000公里。

天線研發工作包是SKA項目中的核心工作包,建設經費預計佔項目總經費五分之一。中國電科SKA辦公室副主任、中國電科54所專家王楓透露:“我們的方案已被確認為SKA反射面天線唯一設計方案,一期133台天線及二期已知將建天線都將採用這一方案。”

“中國方案”究竟好在哪裡?王楓說,我們的天線比同類產品輕三分之一,整套天線不超過40噸,且反射面精度高。在重力、溫度和風載荷影響下,首台天線主反射面的精度達到0.5毫米,副反射面精度達0.2毫米,綜合性價比超過目前國際所有同類天線。

“SKA是中國參加的首個從項目醞釀發起、國際組織創建及規則制定,一直到項目管理與建設——中國全程參與並扮演重要角色的國際大科學工程。”SKA中國首席科學家、中國科學院院士武向平說。

上海將爭取建亞太區域數據處理中心

SKA的台址位於澳大利亞、南非及南部非洲八個國家的無線電寧靜區域,所有觀測儀器相互之間採用高性能計算引擎和超寬帶連接,並設有處理大量數據的“大腦”。一台反射面天線一次工作收集的數據就達22GB,如果要將所有的數據從澳大利亞傳輸到中國,所有的海底光纜都不夠,因此需要建設區域中心來承擔數據分析的工作。

“在區域數據處理中心的承建上,上海是最積極的一個。”SKA組織政策部副主任王啟明說,上海天文台作為國內牽頭單位全力推進中國SKA工作,目前已形成了初具規模的SKA科研團隊,開展了SKA早期科學研究和我國SKA數據中心原型機的建設準備,並研製了首個SKA數據處理原理樣機。

92歲高齡的中國科學院院士葉叔華昨天也現身會場,她曾在多個場合表示,推動上海成為SKA亞太區域數據處理中心是她最大的心願,希望中國在這一迄今世界上最大的天文國際合作項目上不要缺席。 “現在看來,往前走應該沒問題了,項目推動不易、建設不易,中國科學家應該把握住機會。”她笑著說。

據悉,SKA在2021年開建後,將在2024年至2025年傳回首批數據,2028年完成一期工程的建設和初始運行,二期工程的規模是一期工程的10倍,項目的設計生命是50年,其工程建設和科研研究產生的溢出效益,或將為人類認識宇宙提供重大機遇。