SKA的首臺(tái)天線樣機(jī)。

翟羽佳攝(人民視覺(jué))

6日，由中方主導(dǎo)研發(fā)、被稱(chēng)為“地球之眼”的國(guó)際大科學(xué)工程——平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡(簡(jiǎn)稱(chēng)SKA)的首臺(tái)正樣樣機(jī)“反射面天線樣機(jī)”(簡(jiǎn)稱(chēng)SKA—P)，在中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四所(簡(jiǎn)稱(chēng)中國(guó)電科54所)出廠。這標(biāo)志著我國(guó)在SKA核心設(shè)備研發(fā)中開(kāi)始發(fā)揮引領(lǐng)和主導(dǎo)作用，并在國(guó)際大科學(xué)工程中為世界成功提供“天線解決方案”。

SKA是國(guó)際天文界計(jì)劃建造的世界最大綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡，由全球多個(gè)國(guó)家出資共同建造。SKA臺(tái)址位于澳大利亞、南非及非洲南部8個(gè)國(guó)家的無(wú)線電寧?kù)o區(qū)域，其接收面積約1平方公里，相當(dāng)于140個(gè)足球場(chǎng)大。

SKA建成后將比目前最大的射電望遠(yuǎn)鏡陣列EVLA的靈敏度提高約50倍，巡天速度提高約1萬(wàn)倍，為人類(lèi)認(rèn)識(shí)宇宙提供了重要機(jī)遇。

SKA致力于揭示人類(lèi)共同關(guān)心的宇宙黎明和生命搖籃等科學(xué)之謎，回答宇宙的第一縷曙光、結(jié)構(gòu)形成、生命起源等宇宙的基本問(wèn)題，有望開(kāi)辟人類(lèi)認(rèn)識(shí)宇宙的新紀(jì)元。

2011年，包括中國(guó)在內(nèi)的7國(guó)作為創(chuàng)始成員國(guó)成立了SKA獨(dú)立法人機(jī)構(gòu)SKA組織(SKAO)。目前SKAO有澳大利亞、加拿大、中國(guó)、印度、意大利、新西蘭、南非、瑞典、荷蘭和英國(guó)共10個(gè)成員國(guó)，總部設(shè)在英國(guó)。SKA項(xiàng)目分為建設(shè)準(zhǔn)備階段、建設(shè)階段和運(yùn)行階段(預(yù)計(jì)50年)，預(yù)計(jì)2019年啟動(dòng)采購(gòu)招標(biāo)，2020年全面開(kāi)工建設(shè)。

據(jù)了解，SKA—P的設(shè)計(jì)和建造由中國(guó)電科54所主導(dǎo)承擔(dān)。其概念設(shè)計(jì)于2015年5月提出，在同年11月召開(kāi)的天線設(shè)計(jì)方案國(guó)際評(píng)選會(huì)上，由多名專(zhuān)家組成的國(guó)際評(píng)審委員會(huì)基于設(shè)計(jì)成熟度、建造安裝計(jì)劃、成本等方面因素綜合考慮，一致推薦中國(guó)設(shè)計(jì)方案作為SKA—P的唯一研發(fā)方案。

2017年，由中國(guó)電科54所和國(guó)家天文臺(tái)聯(lián)合成立的射電天文技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室(JLRAT)成為SKA天線工作包聯(lián)盟新的牽頭單位，聯(lián)合南非、德國(guó)、意大利等國(guó)家的20家科研機(jī)構(gòu)共同開(kāi)展SKA反射面天線研發(fā)，并承擔(dān)了SKA—P的研發(fā)工作。

據(jù)中國(guó)電科54所所長(zhǎng)張桂華介紹，反射面天線的性能關(guān)乎SKA整體性能和主要科學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。SKA對(duì)天線技術(shù)指標(biāo)和工程建設(shè)提出了極高的要求，一方面需要滿足高靈敏度、高指向精度、高指向一致性、超寬頻帶、高電磁屏蔽性及大視場(chǎng)等性能指標(biāo)要求，同時(shí)又要滿足低制造成本、快速建設(shè)和便于維護(hù)的要求。

通過(guò)5年技術(shù)攻關(guān)，JLRAT牽頭聯(lián)合國(guó)際團(tuán)隊(duì)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、精細(xì)化、一體化設(shè)計(jì)，使得SKA—P最終在技術(shù)上滿足SKA所有技術(shù)指標(biāo)。

天線的設(shè)計(jì)壽命為50年，是常規(guī)天線重量的2/3，并具備低功耗、低成本、易安裝、易運(yùn)輸和批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，為未來(lái)SKA項(xiàng)目的順利實(shí)施奠定了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。

專(zhuān)家指出，SKA—P成功研制是SKA工程研發(fā)的一個(gè)重大成果，具有重要里程碑意義。作為SKA全球多元化創(chuàng)新版圖中日益重要的一極，未來(lái)中方將繼續(xù)積極融入全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，以SKA國(guó)際大科學(xué)工程為契機(jī)，推動(dòng)中國(guó)方案、中國(guó)技術(shù)、中國(guó)射電天文逐漸走到世界舞臺(tái)的中央。

近年來(lái)我國(guó)陸續(xù)建成多座射電望遠(yuǎn)鏡，天文學(xué)研究正逐步躋身一流。

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