武向平院士：下一代超级望远镜的中国机会

■我们的记者丁佳

“尽管中国人仍沉浸在中国“天眼”的骄傲之中，但世界各地的射电天文学家已经开始建造下一代超级射电望远镜。”

在5月29日举行的中国科学院学术年会上，中国科学院院士、中国科学院国家天文台研究员吴向平给大家泼冷水。

作为国际科学项目“平方公里阵列射电望远镜”(SKA)的首席科学家，吴向平认为，这一超大型机器给中国带来的机遇不容错过。

没有最大的，只有更大的

作为最古老和最神秘的自然科学之一，天文学研究吸引了无数的人。仰望星空与仰望宇宙深处的望远镜是分不开的。在当今世界，天文设备已经成为一个国家综合实力的体现和重要标志。

2016年9月，被称为中国“天眼”的500米球面射电望远镜(FAST)竣工，不仅在未来10年内实现了中国在射电天文设备方面的国际领先地位，也为中国射电天文学家探索宇宙奥秘和获得原创性发现创造了绝佳的机会。目前，FAST已成功发现50多颗脉冲星候选星，在中国这一领域取得了“零”的突破，具有重要的里程碑意义。

然而，天文学家的雄心和宇宙一样深远。国际学术界试图规划和建造下一代超射电望远镜，以克服单孔径射电望远镜的缺陷和不足，获得更高的灵敏度、更大的视场和更有效的天空测量能力。

在众多方案中，由来自世界十多个国家的科技人员共同建造、运营和管理的SKA有着很高的期望。

吴向平说:“SKA是人类建造的最大的天文设备。它也是一个超越国界的全球性科学机构。它将为人类了解宇宙开辟另一个新时代。”

作为下一代射电望远镜，SKA将获得极高的空间分辨率，基线为1000公里，精细的时间结构和纳秒采样，并将产生超过目前全球互联网总量的大量数据。“SKA的目标是追求突破性的科学发现，并有望揭示宇宙中诞生的第一代天体，重现宇宙从黑暗到光明的历史过程。”

斯卡为什么需要中国

SKA融合了传统的射电天文干扰技术和现代相控雷达技术，体现了当代许多科学技术的最新和最高成就，被认为促进了全球制造业、通信、计算和能源等一系列产业的快速发展。

SKA将分阶段在澳大利亚和南非/八个非洲国家的两个场地建造。第一阶段约占总质量的10%，计划于2019年开始，持续五年。第二阶段建设的其余部分预计将于2030年完成。根据该望远镜阵列的设计方案，吴向平推测，即使只完成第一阶段的目标，SKA的综合性能也将远远超过FAST。

在他看来，斯卡公司的建设和运营进度与“2035年成为世界最大创新国家之一”和“2050年成为世界科技创新强国”的国家战略高度一致。中国参与SKA也是中国“建设人类命运共同体”的具体科技实践。这也体现了中国的大国风范和对大国责任的承诺。

“国际斯卡大家庭需要中国的参与和支持，甚至成为未来的领导者和领导者。”吴湘平说道。

例如，中国的制造业将为斯卡公司奠定坚实的工业基础。吴向平认为，未来只有中国的行业才能支持和保证斯卡公司近3000个反射面天线制造和安装的质量和速度。中国新的信息、通信和计算机产业也将全方位参与该项目的建设和运营，再次展示“中国制造”的魅力。

中国为什么需要斯卡

斯卡公司的稳步崛起，为中国在基础科学和高技术产业领域走上国际舞台、瞄准世界科技前沿、实现战略性基础研究、引领原创性成果重大突破创造了机遇。

换句话说，中国参与SKA的最大动机和最终目标无疑是获得丰富的科学回报。

作为中国迄今参与的第二大国际合作科学项目，中国经过广泛的咨询、充分的论证和*的设计，确立了参与SKA的科学目标。

例如，中国科学家团队将继承10年用低频无线电探索“宇宙第一缕光”的经验，直接“捕捉”宇宙第一代天体的诞生和再电离，代表宇宙的黎明。他还将积极参与寻找脉冲星，并将长期参与并逐步领导与脉冲星阵列相关的工作，从而成为超大质量黑洞及其合并过程中引力波辐射发现的主要贡献者。

此外，中国的科研团队还计划建立一个区域性数据中心，并逐步过渡到斯卡亚太科学与数据中心和未来的国际斯卡科学与数据中心。通过这种方式，中国科学家不用出国就可以很容易地利用数据产生科学成果，国际合作伙伴也将被吸引到中国进行科学研究和交流吴湘平说道。

当然，作为国际天文学史无前例的革命性科学仪器，该项目的设计、建设、技术、科学、运营和管理都存在风险和挑战。然而，这个汇集了天文学、无线电、信息、通信、计算机、机械制造等领域最新科技成果的宏伟计划，也极有可能主宰未来50年射电天文学的发展命脉。

正如吴向平所说，“参与SKA将是中国天文学发展的一个里程碑，也是中国科技发展的一个长期全球布局。准备充分的中国团队应该肩负起这个时代的重任，在探索神秘的宇宙中创造奇迹。”

中国科学杂志(第三版学术版，2018-05-31)