世界最大天文望远镜真厉害,快来围观!

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编者按

人类一直不断探寻宇宙的奥秘，近日又传出世界最大天文望远镜项目选址在南非敲定，世界最大天文望远镜项目从此开始进入建设性阶段。神奇的宇宙太空备受人类关注，宇宙里有壮阔的银河系，银河系里有漂亮的星云，最大天文望远镜项目的实施为人类了解宇宙起到了推动作用，小朋友们想窥视太空的想法又进了一步哦。

探寻宇宙的奥秘

全世界已经有很多不同规模的天文台，而平方公里阵列天文望远镜（SKA）是多个国家的科学家们筹划建造的迄今为止全世界最大规模的射电望远镜阵列，也是最大的天文学国际合作项目。根据设计规划，SKA将采用三种类型的无线电波接收天线阵列，即高频碟形天线阵列、中频孔径天线阵列和低频孔径天线阵列，覆盖频率从70兆赫兹至10000兆赫兹。

SKA建成后，所有天线汇集起来，组成了一个超级射电望远镜，其信号采集区域与一个面积为1平方公里的碟形天线相当，平方公里阵列天文望远镜因此得名。其灵敏度将比世界上目前现有的天文望远镜高出50倍，分辨率高出100倍，扫描速度也将提高1万倍。SKA甚至可以捕捉到距离50光年以外的一个机场雷达信号。SKA阵列中包含有可自由转动的望远镜，因此它可以对天空中任意一片区域进行观测，还能够同时扫描多个区域。

SKA项目将会成为科学家研究天文学、物理学以及宇宙学的有力工具。它将帮助天文学家探究宇宙大爆炸后最初的恒星及星系的演化信息，暗能量如何加快了宇宙膨胀，宇宙磁力的起源与演化，重力的本质，甚至寻找地球以外的生命，等等。

前所未有的挑战

根据天文观测资料和物理理论描述宇宙的具体形态，星系的形态特征对研究宇宙结构至关重要，从星系的运动规律可以推断整个宇宙的结构形态。在前人的基础上，组成SKA的每一个天线都将通过光纤与数据处理中心连接，所需光缆数量连接在一起的长度可绕地球两周。每个碟形天线每秒钟将产生1600亿比特的数据，而中、低频孔径天线阵列每秒钟更是将产生数千万亿比特的数据量，是目前全球互联网流量的100倍还多。另外，要使分布在数千公里范围内的几千个天线同步工作，对时间的精度要求极高。对高频天线来说，时间精度必须达到皮秒（1万亿分之一秒）级。

来自南半球的竞争

来自太空的电磁信号非常微弱，要让SKA充分发挥作用，建在哪里至关重要。SKA的选址至少要满足两个条件：一是必须远离无线电波干扰，二是有足够平坦、空旷的场地来安装数千个天线。其他要考虑的因素包括当地无线电静默区的长期稳定性、建设区域的地理特点、长距离数据网络连通情况、运营和建设费用、工作环境和政治因素等。经过SKA专家的评审，澳大利亚和南非进入最后的竞争，两国为争取SKA项目做出了很多努力。

2010年7月6日，SKA创始董事会宣布了SKA选址程序和时间表。两个候选国家是南非和澳大利亚。遴选第一阶段从2011年3月至9月，由两国向设在英国曼彻斯特的SKA项目开发办公室提交包括技术和科学数据、立法、习俗、安全、费用、必要的基础设施建设（如电力供应和输送等）及其他与选址有关的信息。南非申请SKA的行动得到了非洲的支持。2010年7月，非盟首脑会议专门发表了一份宣言，承诺依靠非洲大陆的人力和自然资源，参与全球SKA项目。非洲科技部长委员会也认定SKA为一个旗舰项目。为了给SKA项目做前期技术准备，南非从2004年开始推出MeerKAT项目，一个由64个直径为13.5米的碟形天线组成的阵列，预计在2016年全部完成。为了克服南非地理面积小的局限，南非联合博茨瓦纳、加纳、肯尼亚、马达加斯加、毛里求斯、莫桑比克、纳米比亚和赞比亚8国共同申请，并得到了非盟的支持。澳大利亚为获得该项目也做了多方面的准备，包括与新西兰联合申请，推出SKA探路者项目ASKAP，一个由36个直径为12米的碟形天线组成的阵列，建设默奇森射电天文观测站等。

南非科技部部长纳莱迪·潘多尔女士日前在加拿大班芙召开的平方公里阵列天文望远镜论坛会议上重申了南非及整个非洲对申请SKA项目的承诺，希望SKA落户南非。她说：“我们对SKA的承诺是坚定不移的。”她指出，南非已经拨款400万欧元给南非SKA项目办公室，支持其在预建设阶段的工作。南非也随时准备为不同的SKA预建设工作方案作出自己具体的贡献。她指出，南非已经通过《天文学地理优先法》，对SKA计划落户的北开普省卡鲁地区实施法律保护，该地区的人为活动和电磁信号传送等都要受该法约束，这在世界上是独一无二的。比如，南非私营的电信公司Vodacom就已经自行开发出新的技术，可以大幅降低手机信号传输对该地区的影响。另外，该地区已经接入国家电网和国家光纤通讯骨干网。

“这是南非和非洲的骄傲”

南非科技部部长潘多尔说，由国际知名专家组成的SKA选址咨询委员会对南非和澳大利亚的申请进行了客观的科技评估，认为南非提出的候选地址更为优越。

但是为了使SKA更加具有包容性，SKA最高决策机构 SKA组织2012年5月25日在荷兰阿姆斯特丹召开会议后作出最终决定，SKA的建设采取双址方案。具体为，在SKA建设第一阶段，绝大部分碟形天线将建在南非，南非现在正在建设的MeerKAT将作为其中的一部分；另有少部分碟形天线将建在澳大利亚，澳大利亚正在建设的ASKAP也作为其中一部分。在SKA建设的第二阶段，所有碟形天线和中频孔径天线阵列将建在南部非洲。第一、第二阶段的所有低频孔径天线阵列将建在澳大利亚和新西兰。

潘多尔说，尽管将SKA项目分拆的结果不是南非期待的，但南非仍然接受这样一个科学上的妥协。毕竟，SKA项目三分之二以上的天线将建在南非和非洲其他地区。“这是南非和非洲的骄傲，我感到很高兴。”

5月25日恰好是“非洲日”，SKA组织的这一决定可以说是送给非洲的最好礼物。

上期答案

1．雪地、沙漠、丛林、沼泽、山地、泥泞地带等不利于部队机动的地形,都被统称为“绝地”，也称“死地”。

2．不一定，水陆两栖全地形车，不仅能在山丘、雪地、森林、沼泽、湿地中自由行驶，还能在水上乘风破浪，但是在天上飞行，就需要有飞机配合。

3．新加坡全地形车被部署在条件恶劣的阿富汗历史上的所有战争里，无论一方实力多么雄厚，都能把某些地方作为天然屏障，而英国全地形车比新加坡全地形车更加技高一筹。

简答题：

本期的樱桃科学馆只有一道思考题，就是小朋友们希望通过世界最大天文望远镜看到宇宙中的什么物体呢？