中国射电天文:迈入世界射电强国和大国之列

在射电天文学这个分支领域,我国已经实现了从“0”到“1”的飞跃,逐步迈入世界射电的强国和大国之列。

中国射电天文:迈入世界射电强国和大国之列

从密云米波综合孔径射电望远镜、德令哈13.7米望远镜、上海佘山和乌鲁木齐25米望远镜、东亚第一台性能先进功能齐全的全可动65米口径大型射电望远镜“天马”、 巨型低频射电阵列21CMA,到500米口径球面射电望远镜“中国天眼”FAST,中国在射电天文学领域可谓布局深远,前进的脚步从未停歇。

2016年建成的“中国天眼”奠定了中国射电天文设备未来10年的世界霸主地位,但在更早之前,中国就已经将目光投向了远方。

SKA将是人类有史以来建造的最大射电望远镜,由全球十多个国家共同出资建造、运行、维护和管理。SKA将于2021年开始第一阶段建设,到2028年建成总规模的10%,并边建设边组网投入观测。

SKA是一部快速傅里叶变换望远镜、数字化望远镜和软件望远镜,体现了诸多当代科学技术的最新和最高成就,并将推动全球制造、通信、计算、能源等一系列产业的迅速发展

“SKA是一部超越国界的全球大科学装置,是人类在21世纪创造的又一奇迹,将开辟人类认识宇宙的新纪元。”中国科学院院士武向平说,“作为国际SKA大家庭的一员,中国参与SKA的最大驱动和终极目标是获得丰硕的科学回报。”

2019年3月,作为7个创始成员国之一,中国正式签署了政府间国际组织公约,正式从参与SKA设计建设阶段转向使用SKA取得卓越科学发现的准备阶段。

中国的下一个雄心

中国SKA科学团队在秉承国际合作开展大科学研究的前提下,经过长期探讨、广泛征询、充分论证和顶层设计,确立了中国SKA清晰的科学目标和发展路线图,即在SKA第一阶段,确保两个优先突破领域和若干具有中国特色的研究方向。

两个优先突破的领域是中国SKA科学优先发展和重点支持的两个领域:宇宙黎明和再电离探测,以及脉冲星搜寻、测时和引力理论检验。同时中国科学团队还确定了八个特色研究方向,即中性氢巡天和宇宙学研究、宇宙磁场、星际介质、暂现源探测、活动星系核反馈和黑洞、中性氢星系动力学和演化、生命摇篮以及超高能宇宙射线低频探测。

“中国制造”的力量

SKA的台址横跨澳洲、非洲两个大陆,由分布在3000公里范围内的2500面15米口径碟形天线、250个直径60米的致密孔径阵列以及130万只对数周期天线组成的稀疏孔径阵列组成。

这样一个“巨无霸”级别的大科学工程,让中国工业界看到了中国的机会。

例如,中国积累了雄厚工业基础,能够支撑和保障SKA数千面反射面天线制造和安装的质量和速度;而中国的新型信息、通信和计算机工业也将全方位参与SKA建设和运行,再次展现“中国制造”的实力。


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