项目概况与规模 - 平方公里阵列射电望远镜（SKA）是全球多国出资建造的世界最大规模综合孔径射电望远镜，被誉为“世界巨眼” [1] - SKA采用双台址方案，低频阵列位于澳大利亚西部，中频阵列以南非为核心并扩展至非洲南部8个国家 [2] - 项目首期建设已完成阶段性目标，南非台址已建成64台天线（MeerKAT），另有15台由中方设计承建的天线正在现场装配 [2] - 首期项目将安装197台碟形天线，后期计划安装数千台天线以形成更大阵列 [4] 技术优势与科学目标 - SKA通过多面天线组合形成等效大孔径观测，相当于“星球级镜头”，具有平方公里级的等效接收面积 [5] - 项目展现广域巡天、高灵敏度、高解像度、观测速度更快等特征 [6] - 科学目标包括整合宇宙演化图景、研究宇宙物质连接形态、磁力重力影响、脉冲星运动规律及开发新天文研究方法 [6] - 射电望远镜相较光学望远镜具有穿透力更强、分辨率更高、数据收集更稳定等特点 [5] 数据处理与全球合作 - SKA产生海量数据，平均每秒产出约8TB数据，通过专用宽带输送至超级计算机进行处理 [4] - 项目是跨越五大洲和南北半球的独特组织，已建立各国共建共享新一代科学平台的机制 [5] - 中国是SKA的重要贡献者，提供中频天线结构并参与验证，未来还将提供64台天线作为实物贡献 [6] - 中国电科网络通信研究院是SKA在建中频天线结构任务的一级承包方，负责设计、制造、运输、集成和调试 [7] 选址要求与观测成果 - 南非卡鲁荒漠因光污染小、环境寂静被选为台址，面积约40万平方公里，需保持“无线电静默”以屏蔽物理干扰 [2][3] - 天线阵列呈从中心向外逆时针旋臂展开的布局，以更好地覆盖信号，实现不同频率和方向上的优化接收 [3] - MeerKAT已取得系列观测成果，包括首次合成银河系中心照片、发现相当于银河系32倍多的巨型星系、在11个星系中探测到中性氢信号 [6] 国际合作与互补效应 - SKA是中国首个深度参与并扮演重要角色的国际大科学工程，中国等7国于2011年共同创建国际SKA组织 [4] - FAST（中国天眼）与SKA优势互补，FAST位于北天区具高深度精度，SKA居南天区在观察范围和效率上具优势 [7] - 清华大学已联合多国利用FAST和MeerKAT对银河系球状星团进行高精度观测，未来将在脉冲星追踪、星际湍流等领域深化合作 [7]

项目概况与科学意义 - 平方公里阵列射电望远镜（SKA）是全球多国出资建造的世界最大规模综合孔径射电望远镜，被誉为“世界巨眼” [5] - SKA是中国首个深度参与的国际大科学工程，采用双台址方案，低频阵列位于澳大利亚，中频阵列以南非为核心并扩展至非洲南部8个国家 [5][6] - 项目旨在通过多面天线组合形成等效大孔径观测，相当于把地球变成一个“星球级镜头”，其平方公里级的等效接收面积意味着超高的灵敏度和科学发现能力 [9] 建设进展与技术规格 - 南非台址将由分布在3000公里范围内的数千台15米口径的碟形反射面天线组成，首期项目将安装197台碟形天线，后期还会安装数千台 [6][8] - 截至目前，南非台址已建成64台天线（即先导项目MeerKAT），另有15台由中方设计承建的天线正在现场装配中 [6] - 每台天线支架高约11米，支撑起15米翼展的主反射面，主反射面由66块边长3米的独立面板组成，每块面板经过亚毫米级精度的调整以确保反射面光滑 [8][11] - SKA产生的数据量极大，平均每秒就有约8TB的数据产出，通过专用宽带输送至超级计算机进行处理 [8] 科学能力与已获成果 - SKA具有广域巡天、高灵敏度、高解像度、观测速度更快等特征 [10] - 先导项目MeerKAT已取得一系列观测成果：2022年首次合成出银河系中心照片；今年2月发现一个大小相当于银河系32倍多的巨型星系；今年10月在距离地球超过40亿光年的11个星系中探测到中性氢信号 [10] - 项目预期目标包括研究宇宙物质的连接形态，磁力、重力的影响，脉冲星的运动规律以及开发新的天文研究方法 [10] 国际合作与中国参与 - 1993年包括中国在内的10国共同发起建造SKA的倡议，2011年中国等7国创建国际SKA组织，该组织于2021年过渡为政府间国际组织SKA天文台 [9] - 中国是SKA项目的重要贡献者，提供了SKA中频天线结构，未来还将提供64台天线作为实物贡献，中国也是SKA区域科学中心的关键参与者 [11] - 中国电科网络通信研究院是SKA在建中频天线结构任务的一级承包方，负责设计、制造、运输、集成和调试等任务 [11] 协同效应与未来展望 - SKA（南天区）与中国的500米口径球面射电望远镜FAST（北天区）优势互补，FAST观测深度及精度高，SKA在观察范围和效率上更具优势 [12] - 今年5月，清华大学联合多国天文学家利用FAST和MeerKAT对银河系球状星团进行了高精度观测，绘制出更清晰的银河系磁场图谱，未来双方还将合作追踪脉冲星突变、研究星际湍流等 [12]

项目概况与规模 - 平方公里阵列射电望远镜（SKA）是全球多国出资建造的世界最大规模综合孔径射电望远镜，被誉为世界巨眼 [1] - SKA采用双台址方案，低频阵列位于澳大利亚西部，中频阵列以南非为核心并扩展至非洲南部8个国家 [2] - 南非台址将由分布在3000公里范围内的数千台15米口径碟形反射面天线组成，首期项目将安装197台碟形天线，后期还会安装数千台天线形成更大阵列 [2][4] 技术特点与优势 - 天线呈从中心向外逆时针旋臂展开的阵列布局，以更好地覆盖信号，在不同频率和方向上有更好的接收及连接效果 [3] - 作为综合孔径射电望远镜，通过多面天线组合形成等效大孔径观测，相当于把地球变成星球级镜头来观测星空 [5] - 具有平方公里级等效接收面积，展现广域巡天、高灵敏度、高解像度、观测速度更快等特征 [5][6] - 平均每秒产生约8TB数据，通过专用宽带输送至超级计算机进行处理 [4] 建设进展与成果 - 南非与澳大利亚两处台址首期建设均已完成阶段性目标，南非台址已建成64台天线（先导项目MeerKAT），另有15台由中方设计承建的天线正在现场装配中 [2] - MeerKAT已取得一系列观测成果：2022年首次合成出银河系中心照片，今年2月发现大小相当于银河系32倍多的巨型星系，今年10月在距离地球超过40亿光年的11个星系中探测到中性氢信号 [6] 国际合作与中国参与 - SKA是中国首个全程参与并扮演重要角色的国际大科学工程，1993年包括中国在内的10国共同发起建造倡议，2011年中国等7国创建国际SKA组织 [4] - 中国是SKA项目的重要贡献者之一，提供了SKA中频天线结构，未来还将提供64台天线作为实物贡献，中国电科网络通信研究院是SKA在建中频天线结构任务的一级承包方 [6][7] - 中国也是SKA区域科学中心的关键参与者，碟形天线的主反射面由66块边长3米的独立面板组成，每块面板经过亚毫米级精度调整 [7] 设备协同与科学目标 - FAST代表单口径射电望远镜技术最高水平，SKA则属于综合孔径射电望远镜，二者优势互补 [5][7] - FAST位于北天区，SKA居于南天区，清华大学已联合多国天文学家利用FAST和MeerKAT对银河系球状星团进行高精度观测，未来还将合作追踪脉冲星突变、研究星际湍流 [7] - 项目预期目标包括整合宇宙演化拼图，研究宇宙物质连接形态、磁力重力影响、脉冲星运动规律及新天文研究方法 [6]