SKA的首臺天線樣機(jī)。

翟羽佳攝(人民視覺)

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

SKA是國際天文界計劃建造的世界最大綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡，由全球多個國家出資共同建造。SKA臺址位于澳大利亞、南非及非洲南部8個國家的無線電寧靜區(qū)域，其接收面積約1平方公里，相當(dāng)于140個足球場大。

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1萬倍，為人類認(rèn)識宇宙提供了重要機(jī)遇。

SKA致力于揭示人類共同關(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題，有望開辟人類認(rèn)識宇宙的新紀(jì)元。

2011年，包括中國在內(nèi)的7國作為創(chuàng)始成員國成立了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、印度、意大利、新西蘭、南非、瑞典、荷蘭和英國共10個成員國，總部設(shè)在英國。SKA項目分為建設(shè)準(zhǔn)備階段、建設(shè)階段和運(yùn)行階段(預(yù)計50年)，預(yù)計2019年啟動采購招標(biāo)，2020年全面開工建設(shè)。

據(jù)了解，SKA—P的設(shè)計和建造由中國電科54所主導(dǎo)承擔(dān)。其概念設(shè)計于2015年5月提出，在同年11月召開的天線設(shè)計方案國際評選會上，由多名專家組成的國際評審委員會基于設(shè)計成熟度、建造安裝計劃、成本等方面因素綜合考慮，一致推薦中國設(shè)計方案作為SKA—P的唯一研發(fā)方案。

2017年，由中國電科54所和國家天文臺聯(lián)合成立的射電天文技術(shù)聯(lián)合實驗室(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、意大利等國家的20家科研機(jī)構(gòu)共同開展SKA反射面天線研發(fā)，并承擔(dān)了SKA—P的研發(fā)工作。

據(jù)中國電科54所所長張桂華介紹，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)的實現(xiàn)。SKA對天線技術(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等性能指標(biāo)要求，同時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5年技術(shù)攻關(guān)，JLRAT牽頭聯(lián)合國際團(tuán)隊通過標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、精細(xì)化、一體化設(shè)計，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，為未來SKA項目的順利實施奠定了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。

專家指出，SKA—P成功研制是SKA工程研發(fā)的一個重大成果，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，未來中方將繼續(xù)積極融入全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，以SKA國際大科學(xué)工程為契機(jī)，推動中國方案、中國技術(shù)、中國射電天文逐漸走到世界舞臺的中央。

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

(新媒體責(zé)編：wb001)