作者:崔爽 来源:科技日报 发布时间:2018/5/30 9:43:55
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武向平院士详解中国参与SKA科学目标
它将主导未来50年射电天文学发展命脉

 

“平方公里阵列射电望远镜SKA是人类迄今为止计划建造的最宏伟的天文观测设备,将主导未来射电天文学50年的发展命脉,参与SKA是中国基础科学领域和高科技产业走向国际舞台的最佳机遇。”在5月29日上午召开的中国科学院学部第六届学术年会上,中科院院士、中科院国家天文台研究员武向平介绍了中国SKA的参与情况和科学目标。

“SKA的第一批天线是我们造出来的”

武向平表示,即将实施建设的SKA集传统射电天文干涉技术和现代相控雷达技术为一体,集中诸多当代科学技术的最新和最高成就。SKA颠覆了射电天文学的传统研究手段,灵敏度更高,视场更大、频率和空间分辨率更高、巡天能力更高效,“如果50光年以内有飞机飞过,SKA可以‘听到’飞行员说的话”。

SKA由包括中国在内的10多个国家的科技人员共同参与和建造、联合运行和管理,是超越国界的全球大科学装置,是中国继ITER之后参加的第二大国际合作大科学工程。今年2月6日,SKA首台天线在石家庄启动。“SKA的第一批天线是我们造出来的。”武向平说。

丰硕的科学回报是终极目标

作为SKA主要成员之一,中国SKA有清晰的科学目标和发展路线图:一是揭示宇宙中诞生的第一代天体,直接抓捕宇宙第一代天体诞生和再电离的身影,再现宇宙的黎明。这是SKA第一阶段的首要科学目标。

二是积极参与脉冲星的寻找,并致力于发现毫秒脉冲星、脉冲星—脉冲星系统、脉冲星—黑洞系统等具有特别重要科学价值的事例以用于建立引力理论。目前已发现2600多颗脉冲星,SKA将发现40000颗脉冲星。SKA也有探测地外文明等其他科学目标。

参与SKA是牵动人心的国家战略举措,武向平的介绍一结束,现场相继有3位白发院士举手提问,在回答院士关心的“大锅的维护工作”时,武向平表示:“望远镜都是架空的、呈漏斗形、网状空心,不用担心环境潮湿。”

数据处理需要自主突破

武向平表示,参与革命性的SKA项目不乏风险:高额的建造费用仍存在资金缺口,各国出资比例未定型,有可能造成谈判工作艰巨和建设工作的进一步延误;多次推迟建设时间有可能给其他探测设备创造超车机会,SKA第一阶段设定的一些优先科学目标可能失去先进性和科学价值。

武向平强调,“我国SKA科学团队目前还没完全掌握SKA的关键数据处理技术、缺少自主射电干涉天文软件”,会影响既定科学目标的实现。武向平解释说:“虽然SKA所有数据由各成员国共享,但低频射电综合孔径数据处理软件并不分享,数据处理挑战很大,我们需要有自己的软件。射电望远镜卡脖子的地方就是软件,我花了十年时间写软件,换成年轻人,都没法毕业。”

武向平表示,中国将在SKA发挥越来越重要的主导作用,获得丰厚的科学回报。中国也将在组织、建设、运行和管理SKA国际大科学装置中积累经验,奠定并逐步夯实作为未来世界科技中心的基础。“追求宏伟科学目标与取得丰厚科学回报是我们参与SKA的唯一和最终目标。”武向平说。

 
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