史上最大宇宙探索项目有望落户西澳

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【大澳门威尼斯人赌场官网2012年02月18日讯】(大澳门威尼斯人赌场官网记者赵宇希、李晓宇澳洲珀斯综合报导)平方千米阵(Square Kilometre Array)射电望远镜阵列项目被誉为21世纪最重要的科学工程之一,也是史上最大的国际天文学合作项目。科学家们经过多年的考察和筛选,剩下西澳与南非两相角逐,最后花落谁家?还有几周就将见分晓。

据今日西澳网报导,耗资将达25亿澳元的平方千米阵项目最终建在西澳还是南非,4月就将揭晓。这个望远镜阵列将为天文学家观察宇宙提供一个崭新的视野,其主要目的之一是探索宇宙以及尝试在外太空寻找智慧生命。

巨型射电望远镜阵 探索宇宙生命

平方千米阵(Square Kilometre Array,缩写为SKA)是计划中的下一代巨型射电望远镜阵列,在0.10–25GHz的波段之间工作,有效接收面积可以达到大约1平方千米,灵敏度将比目前世界上最大的射电望远镜还要高50倍。

平方千米阵将由上千台天线组成,覆盖数千公里的范围,呈螺旋形排列。平方千米阵预计能够探测到宇宙大爆炸之后第一代恒星和星系形成时发出的电磁波、揭示磁场在恒星和星系演化过程中的作用、探测暗能量产生的种种效应,并可能接收到外星生命发出的无线电信号,以期回答物理学和宇宙学的一些根本问题。

平方千米阵计划始于1993年。在国际无线电科联在日本京都举行的大会上,10个国家的天文学家联合提议建造接受面积为1平方千米的巨型射电望远镜阵,目前已经有来自20个国家的70个科研机构加入建造这个大规模的、新生代的射电望远镜,它所探索的潜在宇宙范围将大于现有设备的1万倍。

项目初期选址有澳大利亚、南非、中国、阿根廷四个国家参加了角逐。2006年9月,中国和阿根廷的方案分别由于地理条件以及电离层不稳定而遭到否决。剩下南非与澳洲两相竞争。平方千米阵将在2016年开始建造。

澳洲已经为该项目的投标从四个方面做了充分的准备,包括成立波西超级计算中心、默奇森射电天文观测站、射电天文学国际研究中心和与新西兰联手。

8千万澳元建波西计算中心

2009年8月27日,时任澳洲联邦革新、工业、科学与研究部长卡尔(Kim Carr)宣布,价值8千万澳元的高性能超级计算机处理中心在西澳本特里科技园(Bentley’s Technology Park.)破土动工,为澳纽联手竞标25亿澳元的国际天文学项目——平方公里阵(SKA)射电望远镜阵列迈出重要一步,中心取名为波西高性能平方千米阵科学计算中心(Pawsey High-Performance Computing Centre for SKA Science),简称波西中心。中心将以家喻户晓的澳洲射电天文学之父波西(Joseph Pawsey,1908-1962)的名字命名,建成后将用于处理平方千米阵巨型射电望远镜从宇宙空间采集的庞大数据。

平方千米望远镜阵列每分钟捕捉的数据量,超过1百万张CD光盘存储的数据量。计算中心的电脑要将这些数据进行及时的处理。

西澳得天独厚 联手新西兰与南非竞标

接受外太空电波需要安静没有干扰的环境,而西澳地广人稀,非常符合这一要求,澳洲最核心的射电望远镜选址在西澳杰拉尔顿(Geraldton)东北部300公里处。

2009年8月20日,新西兰加入澳大利亚组成21世纪的澳纽军团,参与对平方千米阵项目的竞标。

两国希望联手超越竞争对手南非而获得项目的承办权,澳大利亚和新西兰的设想是:用多达4,000台天线,覆盖5,000公里的范围,创建一个深空聆听设备,建成迄今为止同类设备中全球最强大的,将能够侦听到第一代恒星和星系的形成时发射的电磁波,同时寻找类似地球的外星球以及智慧的生命。将平方千米阵的配置扩展到新西兰将大大增加该项目的科学成果,有可能会在新西兰建立一个射电望远镜阵列和两个分站。

默奇森的平方千米阵探路者

在基础设施方面,西澳早已开始在默奇森地区建造居于世界射电天文学前沿的澳大利亚平方千米阵探路者射电望远镜(Australian SKA Pathfinder radio-telescope,简称ASKAP);CSIRO天文学与空间科学负责人菲尔.戴蒙德(Phil Diamond)说:“ASKAP实际上是SKA的小型版,可用于测试SKA的相关技术。”

戴蒙德介绍,西澳默奇森射电天文台位于世界上最好的无线电静默区之一,那里没有城镇,只有160人居住,地旷人稀,是从事射电天文学的完美场所。如果西澳中标,SKA建建在这里,戴蒙德介绍:“从这一地区再延伸到新西兰,我们就能为获取最佳图像分辨率提供长达5500公里的基线。”

成立射电天文学国际研究中心

2009年9月1日,西澳正式成立射电天文学国际研究中心,向SKA的竞标迈出最关键一步。研究中心由西澳大学和科廷科技大学合资建成,初期投资1亿澳元,其中西澳政府赞助2,000万澳元。中心将协调设有国内国际的射电天文学合作研究及产业伙伴关系。

为迎接4月份的最终竞标,西澳的科学家们正在夜以继日地工作,希望确保西澳能够处理史无前例的数据存储需求,从而应对平方千米阵产生的大量数据。他们目前正在解决研究中心主任奎因(Peter Quinn)提出的“数据泛滥”问题。他说:“全世界所有计算机整整一年中所产生的数据量,SKA的要求是在一天内存储下来。”

本周末,埃文斯参议员和西澳科技厅长戴伊(John Day)将走访中国和意大利,为4月份即将到来的国际投票提升澳洲竞标能力。

来自西澳大学物理学院的史密斯(Lister Staveley-Smith)教授说,平方千米阵已经谈了近20年了,它是天文学上一个极为重要的里程碑。

他说:“从一个天文学家角度来看,那意味着我们可以看到宇宙的某些部分,尤其是早期宇宙,那是以前无法探知的。对西澳来讲,那将意味着(树立)很高的科学声望。”

他对西澳竞标取胜南非充满信心,南非的选址将跨越9个国家。

预计该项目会给西澳经济至少注入1亿澳元。SKA的目标成本约为25亿澳元。花销将由国际合作者支付,在该项目至少50年的生命周期中,每年经营预算是2亿澳元。澳、新两国政府已承诺将联合出资5亿澳元用于建设核心场地、修建展示望远镜、制定能源方案,以及研制满足SKA数据要求的超速光纤。◇

(责任编辑:李晓宇)

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