原標題:天文學家爲何組團來到上海?人類最大望遠鏡工程進入關鍵階段

世界最大綜合孔徑射電望遠鏡SKA要怎麼建設?330餘名科學家、工程師和管理人員來到上海交流技術細節。

11月25日,2019年SKA工程與運行大會開幕。這是項目七個創始成員國——中國、澳大利亞、意大利、荷蘭、葡萄牙、南非和英國在今年3月正式成立政府間國際組織SKAO後,首次在上海舉行的國際會議。正值SKA-1建設進入重要階段,SKA-1建設各技術細節逐漸明朗,建造計劃和採購程序已基本完成,此次會議受到國際關注。

據介紹,會議重點將放在SKA望遠鏡近期和長期的未來,從採購到調試和運營,更將首次展示相關望遠鏡的完整設計,爲兩週後在SKA全球總部進行的整個系統關鍵設計評審奠定基礎。

爲了處理龐大望遠鏡陣列產生的海量數據,SKA科學區域中心網絡的最新發展也將成爲焦點。區域中心將是分佈在全球的超級計算設施,需處理和承載數百pb的數據。近日,上海天文臺成功研製出世界首臺SKA區域中心原型機。

什麼是SKA?

平方公里陣列射電望遠鏡(SKA)由2500面直徑15米的碟形天線陣列(中頻)、250個緻密孔徑陣列以及130萬隻對數週期天線陣列(低頻)組成,接收總面積達一平方公里,預期將於2021年1月1日開始建設。

SKA的臺址位於澳大利亞、南非及南部非洲八個國家的無線電寧靜區域。整個陣列延伸超過3000公里,所有觀測儀器相互之間採用高性能的計算引擎和超寬帶連接,並設有處理大量數據的“大腦”。

經各國科學家凝練,SKA射電望遠鏡一共形成五大科學目標,分別是:探測宇宙黎明和黑暗時期;研究星系演化、宇宙學與暗能量;驗證宇宙中有沒有其他生命,尋找地外文明;利用脈衝星和黑洞檢驗強引力場;研究宇宙磁場的起源和演化。其中,宇宙起源、引力波、引力本質、暗物質和暗能量等,都是目前物理領域最前沿的問題,一旦有所突破,很有可能會誕生一批可獲得“諾貝爾獎”的新理論、新成果。

上海蔘與SKA

上海市張江實驗室將SKA亞洲科學中心列爲中科院與上海市院市合作的重要議題之一。2018年12月,上海市副市長吳清會見來訪的SKA總幹事PhilipDiamond時,表示願意將SKA納入上海建設具有全球影響力的科技創新城市的戰略規劃。

上海天文臺作爲國內牽頭單位全力推進中國SKA工作,取得了一系列實質性成果:加入SKA低頻先導項目MWA的國際合作組織,組織國內天文學家利用SKA先導望遠鏡數據開展科學準備和技術研發;針對SKA數據處理特點,成功研製了SKA數據處理原理樣機,爲國際同類研究提供了良好的實例示範;完成了SKA核心軟件的聯合開發和大規模集成測試,推動SKA數據中心大型核心軟件的工程化進程;牽頭編寫《中國參與SKA(第一階段)綜合論證報告》和《中國SKA科學報告》,是中國參加SKA的行動指南和科學指導;主持了國家重點研發計劃大科學裝置前沿研究專項“SKA前期數據處理系統建設和相關科學預研”和中科院國際合作大科學計劃培育專項“SKA亞太科學數據中心的初步建設”等工作。

依託SKA項目,上海天文臺設立了院士專家工作站。在助力中國科學家利用SKA做出原創性重大科學發現的同時,上海天文臺着眼SKA第二階段的發展,爭取成爲引領東亞乃至亞太地區SKA科研活動的世界主要科學中心和創新高地。

責任編輯:劉德賓 SN222

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