中国首个深度参与的国际大科学工程“平方公里阵列射电望远镜”取得阶段性成果——走进“世界巨眼”南非台址
繁星秘语,旷野聆听。在南非卡鲁荒漠深处,数十台射电望远镜呈旋臂状铺陈,巡天望远,探索着宇宙的奥秘——这是中国首个深度参与的国际大科学工程“平方公里阵列射电望远镜”(SKA)。SKA是由全球多国出资共同建造和运行的世界最大规模综合孔径射电望远镜,被誉为“世界巨眼”。日前,记者深入该项目南非台址,采访多位科学家及工程人员,了解其最新建设进展及科学发现。寂静之地,竖起撑天巨伞碟形天线通过阵列布局实现更强信号接收与连接在南非当地语言里,“卡鲁”意为“寂静之地”。这片荒漠与半荒漠地带面积约40万平方公里,零星散落的村镇动辄相隔上百公里。大自然塑造了这里的荒凉和孤寂,也为天文观测创造了绝佳条件。SKA采用双台址方案,低频阵列位于澳大利亚西部,中频阵列以南非为核心并扩展至非洲南部8个国家。“目前南非与澳大利亚是少数受光污染较小的天文观测地,这也是SKA选址于此的重要原因。”国际天文学联合会主席威利·本茨表示,“在地球表面进行深空探测面临多重挑战,光、声、电磁信号以及建筑物等都会影响观测,我们需要尽可能地屏蔽一切物理干扰。”据介绍,南非台址将由分布在3000公里范围内的数千台15米口径的碟形反射面天线组成,它们相互间利用射电干涉原理连接。截至目前,SKA项目南非与澳大利亚两处台址首期建设均已完成阶段性目标。其中,南非台址已建成64台天线(即先导项目MeerKAT射电望远镜),另有15台由中方设计承建的天线正在现场装配中。进入SKA南非台址有特殊规定,所有人员从近百公里外的卡那封小镇启程时就需处于“无线电静默”,一切手机信号、无线网络、蓝牙、热点均须关闭。记者随采访车队向SKA项目现场进发,沿途是看不尽的荒原景象。当高耸的碟形天线远远出现在视野中时,大家不由得惊呼“终于有了发现”。车行愈近,天线越多,它们像一把把洁白的撑天巨伞,静静矗立于荒原之上。“从上空看,它们是一个从中心向外逆时针旋臂展开的阵列,越往中心天线越密集,越向外天线的间隔距离越大。”SKA中频望远镜总监林赛·马格努斯向记者介绍,“这种阵列布局是为了更好地覆盖信号,在不同频率和方向上有更好的接收及连接效果。”走进碟形天线阵列,每台天线支架高约11米,支撑起15米翼展的主反射面,这些“大盘子”时而以设定的节奏统一转向、俯仰,发出“吱……吱……”的机械运转声,时而又“分散行动”,几台朝向特定方位转动,另外...
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