「中國智造」首台天線 建成後可搜索外星生命

世界最大射電望遠鏡陣首台天線「出爐」

中國為又一項國際大科學工程「打響」頭炮

「好一隻大『耳朵』！」

走近世界最大射電望遠鏡陣的第一台天線，不少人發出這樣的驚呼，天線主反射面一襲白裝，由66塊鋁製面板組成。加上底座，整個天線足有7層樓之高。

2月6日下午，這隻大「耳朵」啟動後，開始轉動反射體。俯仰之間，緩緩掃過天際，從容巡視天空——這是它的第一次正式亮相。

該天線由中國電子科技集團公司54所和中國科學院國家天文台主導研製。科技部副部長黃衛2月6日表示，在全球多國正在聯合打造的人類有史以來最龐大的天文設備中，中國製造了首台天線，為整個設備的建造「打響」了頭炮。

10個國家聯合打造的大工程

這個最龐大的天文設備全稱是「平方公里陣列射電望遠鏡」(SKA)。建成後，SKA總接收面積將達「一平方公里」，相當於140個足球場大。

2011年，7個創始成員國聯合成立了SKA獨立法人機構SKA組織。目前，該組織有10個成員國，總部設在英國，尚有多個國家正在申請成為成員國。中國是參與SKA的創始國之一。科技部國際合作司司長葉冬柏表示，SKA是我國繼熱核聚變項目之後，參與的第二個國際大科學工程。

SKA總幹事、射電天文學家菲利普·戴蒙德打過一個形象的比方：一片雪花掉落地面時產生的能量，超過了迄今為止射電天文領域接收到的所有能量——這讓我們了解到這些射電信號有多麼微弱，以及為了「拾取」這些信號，我們的系統需要有多麼敏銳。

他說，要「聽到」這些微弱的信號，科學家需要一個巨大的接收面積。按照規劃，SKA選址在澳大利亞、南非及非洲南部8個國家的無線電寧靜區域，將在約3000平方公里的廣袤荒野中，建設2500面15米口徑反射面天線。

SKA天線工作包聯盟主席、中國電科SKA辦公室副主任、54所專家王楓說，基線越大，望遠鏡的解析度越高，觀測就越精細，「繪製」的宇宙「圖景」也更有價值。SKA最長基線距離是3000公里，橫跨兩個大陸。

「中國智造」首台天線

2月6日，SKA首個仰望星空、機敏靈活的天線「出爐」。這是繼2015年12月「中國提交的天線設計方案，被批准成為SKA後續研發的唯一方案」之後，又一里程碑事件。

在SKA所有的基礎建設工作任務中，天線工作是最主要、最核心的部分。中國電科總經理劉烈宏說，首台天線的成功研製標誌著中國在SKA核心設備研發中發揮引領和主導作用，在國際大科學工程中，為世界成功提供「天線解決方案」。

54所SKA反射面天線總設計師杜彪告訴記者，SKA反射面天線經歷了從概念天線樣機、初步設計方案、詳細設計方案、首台樣機等幾個研發階段，中國的地位和作用隨之日益提升。他說，反射面的精度直接影響天線的靈敏度，在重力、溫度和風載荷影響下，首台天線主反射面的精度達到0.5毫米，副反射面精度達0.2毫米，綜合性價比超過目前國際所有同類天線。

這台天線還實現了高電磁屏蔽，為這隻「耳朵」傾聽宇宙聲音屏蔽掉電子設備輻射的電磁信號，讓它更加專註於宇宙目標。

王楓告訴記者，通過技術攻關，這台天線的重量只有以往同類天線重量的2/3，降低了建設成本，提高了建設效率，為未來SKA項目的順利實施奠定了良好的基礎。

建成後可搜索外星生命

王楓介紹，靈敏度和巡天速度是射電望遠鏡兩個非常重要的指標。靈敏度越高，天線「看」得就越遠，探測宇宙的能力就越強；巡天速度越快，天線「掃描」和「觀測」同一天區的速度就越快，天線的工作效率就越高。按照規劃，SKA的靈敏度將比目前最大的射電望遠鏡陣列——美國EVLA提高50倍，巡天速度提高1萬倍。

黃衛說，作為全球多個國家的科學技術人員共同參與、協作製造、共同運行和管理的跨國界全球大科學裝置，SKA不僅將是人類在21世紀里創造的又一個奇蹟，更是人類共同目標、共同命運的體現，是全世界不同語言、不同民族、不同文化的又一次碰撞與交融，是人類命運共同體在科學上的具體體現。

他說，SKA將為人類認識宇宙提供重要機遇，開啟人類探測宇宙的新紀元。它被寄予人類了解宇宙和生命奧秘的希望，將致力於揭示人類共同關心的一些基本問題。

杜彪說，SKA將探測宇宙、星系的起源和演化，尋找更多的星系，探尋孕育生命的新搖籃、搜索外星生命等。

這個大望遠鏡還將致力於揭示和回答關於「基本力」問題。比如，檢驗愛因斯坦的廣義相對論正確與否，探尋宇宙磁場是從哪裡來的，是怎麼演化的。

菲利普·戴蒙德今天透露，下一步SKA工程將進入建設階段，其中第一個建設階段項目總投入約6.75億歐元，預計在3年左右建成130多台天線。

本報石家莊2月6日電

中國青年報·中青在線記者 邱晨輝

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