澳大利亚的沙漠里隐藏着一个伟大科学工程

①澳大利亚SKA探路者射电望远镜（ASKAP）。

②志愿者在沙漠里苦中作乐，举办“蜘蛛”望远镜组装大赛。

③科学家在讲解望远镜海量数据存储、传输与处理的原理。

　　西澳州首席科学家Peter Klinken坦承，以往澳大利亚在大型国际科技计划中只能算是“慢慢融入”。“因此，SKA是这个国家第一次领衔一个如此大型的国际合作项目，它对澳大利亚和西澳州来说都是一个难能可贵的机会。”他告诉《中国科学报》记者，“我们相信，SKA将为射电天文学带来革命性的变化。”

　　由于科技原因，南非台地高原地区和西澳州默奇森郡被选为SKA的共同主办地点。其中，高中频反射面天线将主要建设在非洲大陆，而低频天线将主要建设在默奇森地区。

　　这让SKA成为一个跨越两块大陆的宏大工程。在2012年选址阶段，澳大利亚和南非在为争取主办地展开过激烈的讨论甚至竞争，但最终双方决定联手，将这个望远镜架设在两个大洲上，最大限度地实现人类的科学梦想。

　　这仅仅是一个例子。实际上从一开始，SKA就是一个国际科技合作的典范之作。除了澳大利亚和南非，加拿大、中国、印度、意大利、新西兰、瑞典、荷兰和英国均是SKA的核心成员国，这意味着全世界40%的人口都将参与SKA的建设。

　　中国是SKA的创始国和核心成员国之一，在目前SKA公开发布的11个工作包中，包括中国科学院、中国电子科技集团公司、清华大学等在内的中国科研机构参与了其中6个研发工作。

　　例如，中国电科54所承担了ASKAP全部36个天线的制造任务，突破了铝蜂窝夹层面板，现场可更换单元的模块化设计和现场批量安装免调测等关键技术，天线总体技术指标远超过要求，将ASKAP高频信号接收上限提高了一倍。澳大利亚以当地土著居民Wajarri Yamatji人语言命名了36个天线，而为感谢中国的贡献，第24号天线被命名为Janimaarnu，意为“中国人”。

　　天文之外的无限可能

　　对全世界射电天文学家来说，SKA是一个美好的未来。但SKA能带给人类的，绝不仅仅是天文学，它还涉及无线电、信息科学、力学、机械、计算数学、系统科学、土木工程、新能源等诸多领域。

　　以超级计算为例，有专家预计，SKA使用的光纤能绕地球两圈，反射面天线每次传输的数据流量相当于全球互联网的10倍，在1天内收集到的信号可以在一部iPod上播放200万年……

　　这要求科学家和工程师为SKA设计开发一部能进行海量数据传输储存与处理的超级计算机，而将在其中诞生的前沿网络技术，或许会远超人们的想象。

　　就在今年5月，SKA数据处理与高性能计算第三次国际研讨会在中国上海召开。在这次会议上，专家们探讨了未来在上海建设SKA亚洲科学中心的可能性。上海市政府代表表示将支持在这里建设SKA科学和数据中心，使上海成为SKA科学研究的重要基地。

　　中科院上海天文台台长洪晓瑜则认为，建设SKA亚洲科学中心是中国成为天文大国的难得机遇，将为中国天文学实现跨越发展提供强大动力。在这个平台上，中国可以利用“第一手”信息，作与世界接轨的研究，取得国际领先的成果。

　　“数据处理、能源供应都将成为SKA所面临的巨大挑战。”David Luchetti坦言，“不过，这也是澳大利亚与其他成员国对这个项目感兴趣的原因。我们都希望能通过SKA的建设，推动整个世界科技的进步。”

　　可以预见，在未来十数年中，机遇、困难、未知、挑战将始终伴随着SKA，但人们不妨期待，在不久的未来，这片荒芜之地会开满科学之花。

　　原标题：SKA：沙漠里的科学奇观

　　《中国科学报》 (2016-06-27第3版 国际)

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