探寻宇宙的第一缕曙光，世界最大射电望远镜拟2030年建成

　　SKA建成后，比目前世界上最大射电望远镜阵列的灵敏度提高约50倍，巡天速度提高约10000倍，将第一次大规模实现数字信号传送和处理。这台望远镜集纳了全世界最前沿的技术，将探讨宇宙及天体起源、生命起源、地外文明、引力本质等。

　　
　　探寻宇宙中的第一缕曙光，深入探测引力波，验证爱因斯坦的广义相对论……这些听上去很炫很酷的事情，科学家们也许在2030年将可以着手去做了。那时候，一项伟大的国际大科学工程——“平方公里阵列射电望远镜(Square Kilometre Array, 简称SKA)”有望全面建成，并踏上宇宙探寻之旅。
　　
　　SKA究竟是什么？ 这台世界上最大的综合孔径射电望远镜将由十多个国家共同投资兴建。它由分布在南非及南部非洲8个国家的2500个高频碟形天线，以及分布在澳大利亚西部沙漠无线电宁静区域的上百万个偶极子低频天线组成，总接收面积达一平方公里。SKA建成后，比目前世界上最大射电望远镜阵列的灵敏度提高约50倍，巡天速度提高约10000倍，将第一次大规模实现数字信号传送和处理。这台望远镜集纳了全世界最前沿的技术，将探讨宇宙及天体起源、生命起源、地外文明、引力本质等。2018年到2023年是建设的第一阶段，2024年到2030年为全面阶段。
　　
　　中国科学院院士、上海天文台特聘研究员武向平介绍，我国是SKA首倡国和正式成员国之一，中国科学家最早开展SKA探路者项目。未来建设中，中国将在以下几方面贡献力量。第一是制造业，中电五十四所已经为澳大利亚建设了36个天线，未来有可能承接更大规模天线阵列的建设。第二是高性能计算领域，未来将需要相当于100亿台PC机计算能力的超级计算机来运算程序，而这不是哪个国家可以单独完成的。第三是通信领域，包括海量数据的传输、时间同步等。
　　
　　为什么要建造如此大规模阵列的望远镜？SKA组织总干事Philip Diamond在接受解放日报上海观察记者采访时，给了一个浪漫的回答：“当我们在乡下田间的夜晚仰望星空时，一定都有过这样的疑问，我们到底来自哪里，浩瀚宇宙有太多我们未知的东西。我承认，这是一个好奇心驱使的科学工程。不过，在这个探寻的过程中，一定会产生许多新的科学技术，可以反哺人类。就拿WIFI来说吧，它是大约30年前澳大利亚天文学家发明的一个技术，现在已经融入了我们每天的生活中。”
　　

SKA组织总干事Philip Diamond在上海演讲。（肖鹏 摄）

　　
　　机遇和挑战往往相伴相生。Philip Diamond谈到当下最大的挑战就是技术。未来面临的大数据处理和计算，在运算速度的需求和计算复杂度上都是前所未有的。SKA产生的数据量已经超出目前整个互联网数据之和，如何计算和存储这些数据会是个很大的难关，即使是天河-2这样的超级计算机，也难以应付，至少需要其6倍以上的计算能力。现在一些企业比如中国的浪潮，还有IBM都在研发这样的技术。第二个挑战，是成员国之间的协同支持，以及经费来源，毕竟这一重大科学工程预计在第一个阶段的前期投入就约6.5亿欧元。
　　
　　上海天文台在国内较早开展射电干涉研究，并创新性地将射电天文技术应用到探月卫星测定轨中，为嫦娥工程做出了卓越贡献，在超算和高速数据传输方面已达到国际水平。在谈到上海拟建SKA亚洲科学中心时，Philip Diamond称赞上海是个很有生命力的城市，希望这里成为一个“卓越中心”。（黄海华）