[科学技术]武向平院士：下一代超级望远镜的中国机会

“当中国人民还沉浸在中国‘天空之眼’的骄傲中时，世界各地的射电天文学家已经开始建造下一代超级射电望远镜。”

中科院院士、中科院国家天文台研究员吴相平在5月29日召开的学术年会上泼了一盆“冷水”。

国际科学项目“平方公里阵列射电望远镜”(ska)中国首席科学家吴相平认为，这种超大型机器给中国带来的机遇不容错过。

没有最大的，只有更大的

天文学作为最古老、最神秘的自然科学，让无数人着迷。空，仰望星空时，你不能没有望远镜向宇宙深处眺望。当今世界，天文设备已经成为一个国家综合实力的体现和重要标志。

2016年9月，被誉为中国“天空之眼”的500米球形射电望远镜(fast)竣工，不仅实现了中国射电天文设备未来10年的国际霸主地位，也为中国射电天文学家探索宇宙奥秘、做出原创性发现创造了绝佳机会。目前，fast已经发现了50多颗脉冲星候选星，这是中国在这一领域的“零”突破，具有重要的里程碑意义。

然而，天文学家的野心和宇宙一样深远。国际学术界曾试图规划和建造下一代超级射电望远镜，以克服单孔径射电望远镜的缺陷和不足，获得更高的灵敏度、更大的视场、更高效的巡天能力等。

在众多方案中，由世界上十多个国家的科技人员建造、运营和管理的ska寄予厚望。

吴相平说:“ska是人类有史以来建造的最大的天文设备，也是一种超越国界的全球性科学仪器，将开启人类认识宇宙的又一新时代。”

作为下一代射电望远镜，ska将获得基线数千公里的非常高的空分辨率，获得纳秒采样的精细时间结构，并产生超过当前全球互联网的大数据。斯卡以追求突破性的科学发现为目标和动力，有望揭示宇宙中诞生的第一代天体，再现宇宙从黑暗到光明的历史进程。

为什么斯卡需要中国

斯卡曲风将传统的无线电天文干扰技术和现代相控雷达技术相结合，体现了当代许多科学技术的最新和最高成就，被认为促进了全球制造、通信、计算和能源等一系列产业的快速发展。

斯卡曲风将分两个阶段在澳大利亚和南非/非洲建设。第一期建设10%左右的量，计划2019年开工建设，历时5年；第二阶段建设的其余部分预计将于2030年完成。根据这个望远镜阵列的设计方案，吴相平推测，即使只达到第一阶段的目标，ska的综合性能也会远远超过fast。

他认为，ska的建设和运营时间表与“2035年成为最具创新能力的国家之一”和“2050年建设科技创新世界强国”的国家战略高度一致。中国参与ska也是中国“构建人类命运共同体”的具体科技实践，也是中国展示大国风范和责任的体现。

“国际斯卡家族需要中国的参与和支持，甚至成为未来的领导者和引导者。”吴相平说。

比如中国制造业会为ska打下坚实的产业基础。吴相平觉得，未来只有中国的行业才能支撑和保证ska近3000个反射面天线的质量和速度，中国新的信息、通信、计算机行业也将全方位参与项目建设和运营，再次展现“中国制造”的魅力。

中国为什么需要ska

ska的稳步崛起，为中国在基础科学和高技术产业领域进入国际舞台，瞄准世界科技前沿，实现战略性基础研究，引领原创成果重大突破创造了机遇。

换句话说，中国参与ska最大的动机和最终目的无疑是为了获得丰厚的科学回报。

作为中国迄今为止参与的第二大国际合作科研项目，中国经过广泛咨询、充分论证和顶层设计，确立了参与ska的科学目标。

比如中国科学家团队将继承从事低频无线电探测“宇宙第一曙光”的十年经验，直接“捕捉”宇宙第一代天体的诞生和再电离，重现宇宙的黎明明；它还将积极参与脉冲星搜索，长期参与并逐步领导与脉冲星阵列相关的工作，以期成为超大质量黑洞和引力波辐射合并过程中发现的主要贡献者。

此外，中国科学团队还计划建设一个区域数据中心，并使其逐步过渡到ska亚太科学与数据中心和未来的国际ska科学与数据中心。“这样，中国科学家不用出国就可以轻松利用数据产生科学成果，也将吸引国际合作伙伴来华进行科学研究和交流。”吴相平说。

当然，作为国际天文学中前所未有的革命性科学仪器，该项目在设计、建设、技术、科学、运营和管理方面都存在风险和挑战。但这个汇集了人类在天文、无线电、信息、通信、计算机、机械制造等领域最新科技成果的宏伟计划，也将以极大的概率主宰未来50年射电天文学的发展命脉。

正如吴相平所说，“参加ska将是中国天文学发展的里程碑，也是中国科技发展的长远全球布局。准备充分的中国队应该肩负起这个时代的重任，在探索神秘的宇宙中创造奇迹。”