据英国媒体报道,来自全球20个国家的科学家们正在筹划建造全世界最大规模的射电望远镜阵列,其中主要的参加国包括澳大利亚、中国、法国、德国、意大利、荷兰、新西兰、南非和英国等。一旦建成,它将极大地帮助科学家们对行星和恒星的形成过程,以及宇宙暗能量之谜进行探测,甚至对可能存在的外星人信号进行监听。
这一设备取名“平方公里阵列”(SKA),这得名于其巨大的信号采集面。但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构成阵列。
之所以需要建造如此巨型的天线阵列,是因为其观测的无线电波波段波长要远远长于可见光。要保持一定的分辨率,望远镜的口径和所观测波段的波长成正比,即如果其工作波段越长,则要保持高分辨率,其望远镜口径也必须越大。可见光波段的波长非常小,因此几十厘米甚至几厘米的小口径望远镜已经可以获得较高的分辨率,但是无线电波波段的波长很长,这就要求望远镜的口径做的非常大,才能获取高分辨率的数据。
SKA建成后,其灵敏度将比世界上现存任何一台设备高出50倍,分辨率高出100倍。
现在正有来自20个国家的科学家们在设法进行望远镜的建造工作。该项目预计将耗资15亿欧元(约合142亿人民币)。按照计划,工程将于2016年开工,在2020年年底前完成第一阶段施工,全部工程将在2024年完成。
世界各国对于这一大型合作项目选址的竞争异常激烈。不过现在已经遴选出了最终入围的两处候选地点:南非的北角地区以及澳大利亚西部地区。
建成之后,整个阵列中大约50%的望远镜天线将位于中央的5公里半径内,另外的25%将外延至200公里范围,最后的25%将延伸超过3000公里。
根据设计,SKA阵列中将包含传统样式的,可自由转动的望远镜,从而指向天空中任意一片天区进行观测。
但另外一些天线则将采用平板设计,而没有传统的那种抛物面天线外形。它们将构成相位排列,借助复杂的电子技术,它们可以不用转动而迅速锁定天空中的某一点进行快速反应的观测活动。
不过,将这么多台天线精确的链接起来可不是一件那么容易的事。比如,信号的校准精度必须达到十亿分之一秒,而采用的光纤长度足可以绕地球两圈。并且必需借助超级计算机对各台计算机之间的数据进行实时的校准。但是一旦开始运行,每一台天线每秒将产生大约20G的数据,一般的电脑电脑硬盘在几分钟内就会被填满。
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