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全球最大射电望远镜阵列
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2018年2月12日 星期
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全球最大射电望远镜阵列
SKA首台天线诞生

  本报讯  作为人类有史以来建造的最庞大天文设备,国际大科学工程“平方公里阵列射电望远镜”(SKA)终于迎来又一里程碑式进展。近日,SKA首台天线样机在河北石家庄正式启动,这标志着由我国主导研制的SKA反射面天线即将进入正式建设阶段。

  2011年,包括中国在内的7个国家作为创始成员国成立了独立法人机构SKA组织。目前,该组织有10个成员国,总部设在英国。自2013年起,我国与来自南非、德国、意大利、澳大利亚、加拿大、瑞典、英国等国家的优势科研机构强强联合,组成工作包联盟,共同参与SKA工程设计研发工作。

  我国科研团队通过不断努力,积极提升技术研发水平,在成本、性能、技术成熟度和工程可实施性等方面与其他方案相比均具有明显优势,在2015年11月举行的天线设计方案国际评选会上,国际评审委员会一致推荐中国设计方案作为SKA首台天线正样样机(SKA-P)的惟一研发方案,为未来SKA项目的顺利实施奠定了重要基础。

  2017年10月,由中国电子科技集团公司第五十四所和中科院国家天文台共同组建射电天文技术联合实验室(JLRAT),成为SKA天线工作包联盟牵头单位。JLRAT联合南非、德国、意大利等国家的20家科研单位,共同开展SKA反射面天线国际联合研发,并承担了SKA-P的研发工作。

  据了解,反射面天线的性能关乎SKA整体性能和主要科学目标的实现。SKA对天线技术指标和工程建设提出了极高的要求,一方面需要高灵敏度、高指向精度、高指向一致性、超宽频带、高电磁屏蔽性及大视场等性能指标要求;另一方面又提出低制造成本、快速建设和便于维护的要求。

  通过技术攻关,JLRAT牵头联合国际团队通过标准化、模块化、精细化、一体化设计,使得SKA-P最终在技术上满足了SKA所有技术指标。同时,还将天线重量减少到以往同类天线重量的2/3,降低了天线的建设成本、提高了工程建设效率,为未来SKA项目的顺利实施奠定了强有力的基础。据了解,该天线样机高21米,重42吨,重量是常规天线的2/3;主反射面由66块六边形铝制面板组成,表面精度优于500微米,可以实现最大540度水平转动和90度俯仰转动。设计寿命50年。

  SKA致力于揭示人类共同关心的宇宙黎明和生命摇篮等科学之谜,是国际大科学工程“平方公里阵列射电望远镜”的简称。SKA是国际天文界计划建造的世界最大综合孔径射电望远镜,其台址位于澳大利亚、南非及南部非洲8个国家的无线电宁静区域,将在约3000公里的广袤荒野中建设2500面15米口径反射面天线。该项目建成后将成为世界上最大的综合孔径射电天文望远镜,比目前最大的射电望远镜阵列的灵敏度提高50倍,巡天速度提高10000倍,能够更全面地观测星空,寻找更多的星系,探寻孕育生命的新摇篮、搜索外星生命等。

  据悉,SKA国际大科学工程是继参与热核聚变项目之后,我国参与的第二个国际大科学工程。作为SKA全球多元化创新版图中日益重要的一极,未来我国将继续积极融入全球创新网络,以SKA国际大科学工程为契机推动中国方案、中国技术、中国射电天文逐渐走近世界舞台的中央。

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