浩瀚苍穹,带给人类永恒的好奇;仰望星空,离不开功能强大的望远镜。近日,中国科学院大学玉泉路校区礼堂里,来自国科大的学生和社会各界人士济济一堂,以“遥望宇宙的巨眼”为主题的天文讲座在这里举行。国际大科学工程“平方公里阵列射电望远镜”(SKA)的中国首席科学家、中国科学院院士武向平详细介绍了SKA的相关发展历程与科学目标,引起全场热烈掌声。
一直以来,人们探索宇宙空间的脚步从未停止,望远镜则是人们遥望宇宙的“巨眼”。目前,全世界的望远镜可连起来组成通信网络,可以说地球直径有多大,望远镜分辨率就有多高。面对遍地的“眼睛”,为什么科学家还要不遗余力地兴建如此庞大的“巨眼”工程呢?武向平介绍,因为望远镜分布在世界各个角落,工作时需依赖原子钟计时。那么,能否把望远镜的传统干涉技术与线控雷达技术相结合,建造一台信息化时代的射电望远镜?
天文学家陷入了沉思。为此,包括中国在内的十多个国家共同组成了平方公里阵列射电望远镜国际组织,平方公里阵列射电望远镜(SKA)应运而生。讲座上,武向平向同学们展示了SKA的场景图示。屏幕上,数千面天线从一口口“大锅”向外呈旋臂状铺展,延伸着长长的“触角”,尤为壮观。然而,建设SKA这样庞大的一个宏观设备仅仅是追求技术突破,以验证天线能否工作吗?答案是否定的。
武向平告诉《中国科学报》,该“神器”担负着探索宇宙的重大使命,且任务众多。他介绍,科学家们为SKA定出了两个优先科学目标,一是看到宇宙第一缕曙光,即寻找宇宙中第一个形成的天体;二是寻找脉冲星,验证引力理论是否正确。带着一系列任务目标,众多国际科学技术人员投身于这项宇宙探索工程,参与和协作建造、共同运行和管理SKA。据悉,SKA将分别在澳大利亚和南非/非洲八国的两个台址分阶段进行建设。
第一阶段建设于2019年开始,历时5年完成约10%的体量;第二阶段将建设其余的部分,预计于2030年全部完成。此工程被认为将推动全球制造、通信、计算、能源等一系列产业迅速发展。作为中国参与的第二大国际合作大科学工程,SKA是迄今为止计划建造的最宏伟的天文观测设备,将主导未来射电天文学50年的发展命脉,蕴涵多项重大科学发现,对自然科学和人类文明做出划时代的和革命性的贡献。
SKA是超越国界的全球大科学装置,是体现“构建人类命运共同体”的科研实践行动。SKA不仅能给中国在基础科学前沿领域带来丰厚和突破性的回报,也是中国科技长远发展的全球布局。他介绍,中国的科学团队还计划建设区域数据中心,并使之逐步过渡到SKA亚太科学和数据中心以及未来的国际SKA科学和数据中心。“这样中国科学家不出国门,就能便捷使用数据产出科学成果,并吸引国际伙伴来中国进行科学研究和交流。
” 据了解,近年来中国建成或正在建设一批大科学工程。随着国务院正式印发《积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案》,中国驶入了牵头组织国际大科学计划和大科学工程的“快车道”。除SKA外,力争给人类带来无限的清洁能源的国际热核聚变实验堆计划、探寻生命奥秘的人类基因组计划等各类项目如雨后春笋般涌现。“我们积极参与国际大科学工程,坚持自主研究和国际合作相结合,以实现望远镜单口径和干涉阵列的协同发展。
”武向平表示,“不过,中国参加SKA的主要目的是追求宏伟科学目标和取得丰硕的科学回报,那也是我们参加SKA和最终目的。”