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打造“巨眼”窥宇宙——平方千米阵射电望远镜简介

2012-05-16□波特

太空探索 2012年7期

□ 波 特

夜空下的SKA

SKA中频孔径阵列

面积1平方千米的望远镜

镜面达到1平方千米的望远镜即将矗立在大地之上!

当然了,人们并不是真的要建造一个面积1平方千米的大家伙,而是要建造一个信号收集能力相当于1平方千米镜面收集能力的巨型射电望远镜阵列。这就是所谓的“平方千米阵望远镜”(SKA——Square Kilometre Array telescope),2012年5月25日,该计划团队宣布,将于2016年开始在南非和澳大利亚两地兴建平方千米阵。该项目中三分之二的天线将建在南非和非洲其他地区,另三分之一的天线将建在澳大利亚。中国、澳大利亚、英国、南非等20个国家共同参与了这项国际合作项目。

为了能够提供100万平方米的信号收集面积,同时为了满足高灵敏度和高分辨率图像的要求,平方千米阵将由三千多个碟形射电天线组成,单独的一个天线的口径都有15米。在阵列的中心区域天线是密集分布的,有一半的天线位于中央方圆5千米的区域里。其他的天线以5个旋臂的形式向四周延伸分布,在距离中心很远的边缘,天线之间的间距很大。根据设计,从中心到边缘天线旋臂要延伸3000千米。

平方千米阵采用了三类天线阵列,分别是高频碟状阵列、中频孔径阵列和低频孔径阵列,接收能力可以覆盖从70 MHz到10GHz的连续频段。一旦建成,这个巨大无朋的射电望远镜阵列将比目前世界上最好的射电望远镜灵敏50多倍,巡天速度快1万倍。

根据计划,建成平方千米阵将需要大约20亿美元的资金,在2019年,第一期300个射电望远镜将投入使用,供人们进行天文观测,而整个望远镜阵列要全部开动起来,则是2024年的事情了。……

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