【石头科普】大事儿！SKA天文台——启动！
大事儿——SKA天文台启动
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，更高的灵敏度可以使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，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！
■ 作者：张沛锦
■ 美编：刘俞伶
文章来源“石头科普”公众号
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