标题：平方公里射电阵
基本介绍
平方公里射电阵计划始于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这个巨型射电望远镜阵列。　[1]
平方公里射电阵（Square Kilometre Array，缩写为SKA),它是一个巨型射电望远镜阵列。“  蝶形天线平方公里”这个名字就是为了突出其所覆盖面积之大。SKA并不是一个直径达到1公里的射电碟形天线，而是由数千个较小的碟形天线构成。国际SKA项目负责人理查德·斯基利齐表示：“碟形天线将采用椭圆形设计，直径大约在15米左右，由于造价必须低廉加之所需数量多达3000，它们的构造较为简单。”　[2]
迄今为止，来自20个国家的参与者已经投入15亿欧元(约合20亿美元)。这一项目预计于2024年前后完工，但真正投入使用还要等到2030年底。
建造原因
之所以建造一个如此巨大的阵列的原因在于：无线电波的波长远远超过可见光。一架光学望远镜的观测波长可达到10毫米，将其“放大”到射电天文学研究需要的厘米波长遭遇挑战。e-Merlin望远镜阵列——坐落于英国曼彻斯的乔德莱尔·班克射电天文台——负责人西蒙·加林顿指出：“为了获得与先进光学望远镜同样的观测细节，你需要镜面直径100公里的望远镜。很显然，你不可能建造一架口径100公里的望远镜，但你可以建造一个望远镜网络，通过将它们连接在一起达到同样的效果。”[2]
SKA的灵敏度将达到目前地球上任何射电望远镜阵列的50倍，解析度则将是后者的100倍。
选址之争
SKA阵列建造地点的争夺异常激烈,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。
澳大利亚和南非因良好的无线电环境成为最后的候选者。澳大利亚的候选台址位于其西部，距离米卡萨拉(Meekatharra)大约100公里，南非候选站址位于北开普省的卡鲁盆地，距离卡那封(Carnarvon)大约95公里，部分天线将位于博茨瓦纳、纳米比亚、莫桑比克、马达加斯加、毛里求斯、肯尼亚、加纳等周边国家。SKA项目南非负责人伯尼·法纳罗夫表示：“最为重要的是找到一个受无线电传输干扰极小的地区。如果建造地附近存在任何强广播信号，那就像是在太阳升起时观察天空中的星星一样。你不希望被手机信号覆盖，也不希望周围有很多人和汽车存在。我们在进行最初的测试中发现，就算是坐到一个塑料椅上这样微不足道的事情也会产生干扰。” 
在完成的阵列中，大约有50%的碟形天线位于中部5公里范围内，25%位于向外200公里范围内，最后的25%则位于最外部3000公里范围内。根据南非的提议，碟形天线将建在纳米比亚、博茨瓦纳、莫桑比克、马达加斯加、赞比亚、毛里求斯、肯尼亚和加纳。根据澳大利亚的提议，这个阵列将最远延伸至新西兰。竞标负责人布莱恩·博伊勒表示：“澳大利亚建议的核心地点默奇森射电天文台座落于地球上一个人口最为稀少的地区。选择澳大利亚和新西兰可以让望远镜阵列覆盖5500公里的区域。”[2]
光缆长度
SKA阵列的天线包括传统曲面碟形天线，能够将无线电波聚集，其他天线则为平板式天线。这个阵列将以一个相控天线阵的形式投入工作，由于采用先进的电子设备，将时间间隔以及到达阵列不同区域的相同无线电信号等因素考虑在内，SKA阵列无需移动便可立即定向。　
SKA项目筹备阶段英国负责人、乔德莱尔·班克天文台的克里斯·申顿表示，这允许望远镜一次观测不同方向。“我们可以按照自己的需要观测很多方向的无线电波，这是一种优势，可以同时进行多项实验。例如，可以对一个无线电波进行研究，同时对另一个进行非常详细的观测。”[2]
  这些天文设备每次不只能观察一片天空
然而，构建这样一个网络绝非易事。信号同步精度必须达到十亿分之一秒，所需光缆数量也是一个惊人数字，连接在一起的长度可绕地球两周。完成连接工作之后，电脑还要对每一对碟形天线进行比较。每架望远镜一秒钟可产生大约20GB数据，足以在短短几分钟内装满存储量最大的电脑硬盘。斯基利齐说：“我们需要拥有巨大的数据处理能力，根据我们的估计，只有世界上最强大的超级计算机才能胜任这项工作。”
项目责任
SKA阵列将负责解答一系列科学疑问，其中包括行星如何形成，引力波如何拉伸宇宙的结构以及首批形成的星系如何演化。牛津大学的史蒂夫·劳林斯希望SKA阵列能够揭开暗能量的谜团。他说：“平方公里阵列就像是一台时间机器。如果能够看的更远，你所观察到的宇宙就更为年轻，进而了解宇宙膨胀过程。暗能量似乎加速宇宙膨胀，我们将发现这种能量并有可能揭开其真面目。”　SKA项目科学家、美国宇航局喷气推进实验室的约瑟夫·拉齐奥希望SKA阵列能够上演一个更令人兴奋的发现，即发现地球以外世界的无线电信号。他说：“SKA阵列将拥有足够的灵敏度，能够发现人为产生的无线电信号[3]，进而找到一些距离我们最近的恒星系统内的类地行星。也许在50年内，我们便可发现另一个在科技方面与我们相当接近的文明。”SKA阵列一定会上演一系列预料  平方公里射电阵的低频孔径阵列内和预料外的重大发现。“SKA阵列将成为一个真正意义上具有变革性的科学仪器。我们将得出一系列出人意料的发现。”[2]
由于有了耗资13亿英镑(20.55亿美元)的平方公里射电阵(SKA)，有关宇宙的一些未解之谜，最终将会找到答案。它将收集大量有关宇宙的信息，为了处理这些数据，我们需要一台功能相当于10亿台个人电脑的超级电脑。
项目意义
平方公里射电阵将由直径是1900英里(3057.75公里)的数千个表面积是1平方公里的蝶形天线组成，它将为人类提供大量有关宇宙的数据，一位天文学家曾称，它会彻底改变我们对宇宙的看法。英国协会科学和发现中心的伊恩-格里芬博士说：“平方公里射电阵计划将为天文学家提供一个新工具，彻底改变我们对宇宙的了解。由于面积庞大，这个望远镜将会显示出星系令人难以置信的细节，通过研究激动人心的神秘天体，例如黑洞，有助于检测爱因斯坦的相对论，让天文学家了解更多早期宇宙史。” 
该科学机构还认为，如果我们的太阳系以外确实存在生命，平方公里射电阵将为发现它们提供最佳机会。要想达到这个目的，还需要突破性技术。平方公里射电阵的直径15米的蝶形天线将是有史以来建设的最为灵敏的天文设备，它能发现太空中的天体发出的电磁辐射，并能发现距离地球50光年的一颗行星上的机  天线和孔径阵列在观察天空时的排列秩序场雷达信号。这些蝶形天线将由低频和中频孔径阵列提供帮助，后者会为我们提供一个大型视场，每次用它不只能观察一片天空。这台望远镜获得的数据将会多得惊人，数据传输速度为每秒几贝脱比特(petabits)，或者大约是当前全球网络流量的100倍，每天能装满1500万个64GB的iPod。为了分析这些数据，需要制造一台每秒运行一百万万亿次的超级电脑，它比当前最强大的电脑的运行速度快1000倍。修建平方公里射电阵需要大量智囊团，目前20个国家的67个组织参与了它的设计和制造工作。
前期项目
2012年10月5日，澳大利亚联邦科学与工业研究组织表示，澳大利亚平方公里阵列射电望远镜（ASKAP）项目建设完成并于当天在西澳大利亚州默奇森地区正式启用。
ASKAP的36台独立碟状天线每个直径12米，它们将以前所未有的精度和速度捕捉宇宙射电波。项目所在地默奇森地区距离西澳大利亚州首府珀斯650公里，人烟稀少，被认为是世界上最佳的无线电静默区之一。
这一项目是世界最大射电望远镜“平方公里阵列”（SKA）的前期项目，整个SKA项目将包含数千个碟状探测装置，分布在澳大利亚、新西兰和南非等地。它将帮助科学家探索宇宙更为深层次的问题，如暗物质、暗能量、恒星和星系的起源等。
澳大利亚联邦科学与工业研究组织首席执行官梅甘·克拉克说，目前的射电望远镜绘制半人马座A星系的图像需要1200小时，而有了SKA望远镜，则只需要10分钟，“我们进入了绘制宇宙地图的新时代”。[4]