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SKA (将要是)最厉害的射电望远镜阵列

时间: 2021-04-12 17:01:31 | 作者:Pjer | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 118次

SKA (将要是)最厉害的射电望远镜阵列

2021年2月4日,中国的农历小年,对于射电天文来说是个重要的日子。

平方千米阵Square Kilometer Array(SKA)的天文台:平方千米阵天文台SKA-Observatory(SKAO)正式启动。SKAO旨在建造和运营世界上最大规模的最复杂的射电望远镜阵列:SKA。

关于SKA

SKA计划建造一个改变人类对宇宙看法的综合孔径射电望远镜,由2500个蝶形天线和250组低频+中频综合孔径阵列组成,接收面积达到史无前例的大约1平方公里,因此得名平方千米阵。

国际大项目

SKA虽然还没有建成,但是它在射电天文中的地位是“世界上最好的射电望远镜阵列(没有之一)”。SKA成员国有14个:澳大利亚,加拿大,中国,法国,德国,印度,意大利,荷兰,葡萄牙,南非,西班牙,瑞典,瑞士,英国。

中国在设计建造运营中是重要参与者。

有多厉害

到了喜闻乐见的跑分环节。

众所周知,天文望远镜的工作约等于拍照,衡量一个天文望远镜的主要性能参数有三个:

(1)分辨率

不用过多解释,分辨率越高,越多细节。

(2)巡天速度

单位时间可以用最佳分辨率观测的视场范围大小,对应相机的成片速度。

更快的巡天速度可以带来更大的观测范围,完成更多科学目标。

(3)灵敏度

可以观测到的最弱的信号强度,更高的灵敏度可以是我们看到更弱更远的观测对象

以下是SKA对比当前世界正在运营的最优秀的射电望远镜,欧洲的低频射电阵LOFAR和美国的甚大天线阵JVLA。

(1)分辨率

在射电天文中,分辨率决定于基线长度和天线排布密度,越多天线,基线越长分辨率越好。

SKA计划在广袤的澳洲和非洲上大铺天线,所以分辨率上不含糊,在低频相比LOFAR(20-240MHz)有1.2倍,在中频相比JVLA(1-50GHz)有4倍提升。

(2)巡天速度

巡天速度上的提升非常惊人,相比现在最先进的LOFAR和JVLA有两个数量级上的提升。

高巡天速度对于整个数据流链条上的所有环节都是一个挑战,包含天线电控,数据采集,数据处理传输存储。

SKA有6个科学目标包含引力本质探索,星系演化暗能量探测,宇宙磁性,瞬变无线电,连续巡天,太阳物理。

更高的巡天速度可以让SKA更好地在这六个科学目标中进行协调,同步实现6个巡天目标。

(3)灵敏度

更高的灵敏度可以得到更弱更远的射电源。

射电天文中,灵敏度取决于天线总接收面积,系统信噪比,观测所在地的电磁环境。总接收面积1km^2,电磁环境在南非和澳洲,基本上是地球上最后的大块电磁净土了。

无敌是多么寂寞。

从各项参数来看,SKA一骑绝尘,一个项目左手打低频右手打高频,所有参数都是全场最佳。

可以说是射电天文里的哈勃了。

不计成本,想要改变人类对宇宙和物理基本法则的看法。

题外话:

作为一个太阳射电的在读博士,能够见证SKA这种超级项目落地着实是激动人心。如上所述SKA预计运营50年,应该是将要伴随我完整的职业生涯。希望SKA能搞快点,早日初光,早日出数据。也期待我亲自摸到SKA太阳分会场数据的那一天!

文章标题: SKA (将要是)最厉害的射电望远镜阵列
文章地址: http://www.xdqxjxc.cn/jingdianwenzhang/101790.html
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