中国持续参与平方公里阵列望远镜SKA国际合作

CETC54工程师与澳大利亚ASKAP天线

（a）DVAC-1天线（偏置格里高利）（b）DVAC-2天线（主焦）。

SKA (Square Kilometre Array)是计划建造的世界最大综合孔径射电望远镜，致力于回答宇宙起源和基本力等问题，如第一代天体如何形成、星系演化、宇宙磁场、引力的本质、地外生命与地外文明、暗物质和暗能量等。SKA涉及天文、无线电、信息科学、力学、机械、计算数学与系统科学、土木工程等众多领域；集成众多高科技成果，如高性能低造价宽带天线制造、高品质接收机、海量数据传输存储与处理、软件和计算、信号处理、系统工程、新材料和新工艺、绿色能源等，需要通过广泛的国际合作来实现。SKA是中国参与21世纪国际重大科学工程千载难逢的机遇。

这篇名为“持续参与世界最大综合孔径望远镜SKA国际合作”的论文发表于《中国科学：物理学 力学 天文学》2012年第12期，论述了中国参与SKA的历程及现状，由中科院国家天文台彭勃研究员担任通讯作者撰写。

SKA由大约3000个15米口径抛物面天线、250组中频和低频孔径阵列(Aperture Array)组成，分布范围大于3000公里，形成旋臂阵列望远镜。SKA将建造在南非和澳大利亚两个地区，建造经费约15亿欧元(2007年估价)，由多国政府及国家研究机构联合筹资, 分两个阶段建设：第一阶段SKA1 (2016–2020)建设约10%的SKA；第二阶段SKA2 (2020–2024)建设其余SKA。 目前处于建设准备阶段(2012–2015)。

中国一直参与SKA科学目标探讨、关键技术研发及相关路线图全球协调。1993年, 在日本京都第24届国际无线电科学联合会大会上, 包括中国在内10国天文学家联合倡议： 筹划建造下一代大射电望远镜LT (Large Telescope, 1999年易名SKA)，其相当于100面100 m口径天线组成的射电望远镜阵列。

1994年, 中国提出利用贵州众多喀斯特洼地群，建设LDSN (Large Diameter Small Number)射电望远镜阵列，这为LT中国概念KARST (Kilometre square Area Radio Synthesis Telescope)提供了独一无二的台址。1997年，北京天文台提出KARST先导FAST (Five- hundred-meter Aperture Spherical Telescope)概念，可独立于SKA开展世界第一大单天线射电天文观测与研究。

中国持续参加SKA建设准备阶段的可行性已通过天文界和科技界两次大型专家会的咨询与论证。2011年11月，国家天文台在伦敦签署了SKA独立法人机构SKAO成员协议。2012年9月，国务院批准由科技部、中科院、自然科学基金会联合上报的《关于加入平方公里整列射电望远镜建设准备阶段的请示》，同意科技部加入SKA建设准备阶段。2012年12月，科技部替代国家天文台成为SKA组织（SKAO）正式成员。SKA成为我国继国际热核聚变实验堆（ITER）计划后作为正式成员参加的第二个国际大科学工程。

中国电子科技集团公司第54研究所(CETC54)与国家天文台开创性地提出了SKA中国验证天线DVAC(Dish Verification Antenna China)方案。2011年6月15日,射电天文技术联合实验室JLRAT (Joint Laboratory for Radio Astronomy Techno- logy, NAOC & CETC54)按期提交了SKA天线中国方案：DVAC-1(DVAC, #1)即偏置格里高利15 m天线概念描述文档； DVAC-2即主焦天线概念描述文档，以及各自相应支撑文档，供专家评估。2011年7月13–15日, SKA天线概念评审会在加拿大举行, JLRAT作了DVAC 4个报告。

CETC54承建的澳大利亚SKA先导单元（ASKAP）全部36面天线于2012年10月5日启用。该天线阵设计制造精良，总体技术指标远超澳方要求，将ASKAP高频信号接收上限提高了一倍（由10GHz提高至20GHz）。澳方高度评价了中方的工作，认为该项目已成为中澳科技合作的典范。ASKAP所有36面天线均以当地土著居民的Wajarri语命名，澳方为感谢中方的贡献，将第24号天线命名为“Janimaarnu”，语意为“中国人”。(EurekAlert!)