南非科技部長娜萊迪·潘多爾5月25日在比勒陀利亞宣布，南非和澳大利亞共同獲得平方公里陣列天文望遠鏡項目承辦權。這標志著歷時9年的選址競爭落下帷幕，世界最大天文望遠鏡項目從此開始進入建設階段。

　　探尋宇宙的奧秘

　　平方公里陣列天文望遠鏡（SKA）是多個國家的科學家們籌劃建造的迄今為止全世界最大規(guī)模的射電望遠鏡陣列，也是最大的天文學國際合作項目。根據設計規(guī)劃，SKA將采用三種類型的無線電波接收天線陣列，即高頻碟形天線陣列、中頻孔徑天線陣列和低頻孔徑天線陣列，覆蓋頻率從70兆赫茲至10000兆赫茲。其中高頻碟形天線陣列由3000多個直徑為15米左右的碟形天線組成。這些天線在中心區(qū)域將呈高密度排列，然后沿著5條向外擴展的螺旋臂，按對數(shù)規(guī)則排列，離中心越遠，密度越低。最遠的天線離中心的距離將超過3000公里。

　　SKA建成后，所有天線匯集起來，組成了一個超級射電望遠鏡，其信號采集區(qū)域與一個面積為1平方公里的碟形天線相當，平方公里陣列天文望遠鏡因此得名。其靈敏度將比世界上目前現(xiàn)有的天文望遠鏡高出50倍，分辨率高出100倍，掃描速度也將提高1萬倍。SKA甚至可以捕捉到距離50光年以外的一個機場雷達信號。SKA陣列中包含有可自由轉動的望遠鏡，因此它可以對天空中任意一片區(qū)域進行觀測，還能夠同時掃描多個區(qū)域。

　　SKA項目將會成為科學家研究天文學、物理學以及宇宙學的有力工具。它將幫助天文學家探究宇宙大爆炸后最初的恒星及星系的演化信息，暗能量如何加快了宇宙膨脹，宇宙磁力的起源與演化，重力的本質，甚至尋找地球以外的生命等等。

　　前所未有的挑戰(zhàn)

　　組成SKA的每一個天線都將通過光纖與數(shù)據處理中心連接，所需光纜數(shù)量連接在一起的長度可繞地球兩周。每個碟形天線每秒鐘將產生1600億比特的數(shù)據，而中、低頻孔徑天線陣列每秒鐘更是將產生數(shù)千萬億比特的數(shù)據量，是目前全球互聯(lián)網流量的100倍還多。對如此多的海量信息進行處理和篩選也是一個巨大的挑戰(zhàn)。科學家稱，必須要有一臺每秒運行速度達到10萬萬億次的超級計算機才能滿足需求，這比目前世界上最快的超級計算機還要快出10倍。

　　另外，要使分布在數(shù)千公里范圍內的幾千個天線同步工作，對時間的精度要求極高。對高頻天線來說，時間精度必須達到皮秒級（1萬億分之一秒）。

　　SKA項目預計建設費用為15億歐元，建成后每年的運營維護費用估計需要1億至1.5億歐元。按照計劃，2012年完成選址工作；2013年至2015年為詳細設計和預建設階段；2016年至2019年建設一期工程，并于2020年開始運行；2018年至2023年建設二期工程，并于2024年開始運行。

　　來自南半球的競爭

　　來自太空的電磁信號非常微弱，要讓SKA充分發(fā)揮作用，建在哪里至關重要。SKA的選址至少要滿足兩個條件：一是必須遠離無線電波干擾，二是有足夠平坦、空曠的場地來安裝數(shù)千個天線。其他要考慮的因素包括當?shù)責o線電靜默區(qū)的長期穩(wěn)定性、建設區(qū)域的地理特點、長距離數(shù)據網絡連通情況、運營和建設費用、工作環(huán)境和政治因素等。

　　經過SKA專家的評審，澳大利亞和南非進入最后的角逐，兩國為爭取SKA項目做出了不懈的努力。

　　南非2008年通過《天文地理優(yōu)勢法案》，對SKA計劃落戶的北開普省卡魯?shù)貐^(qū)實施法律保護，對該地區(qū)的人為活動和電磁信號進行嚴格約束。為了給SKA項目做前期技術準備，南非從2004年開始推出MeerKAT項目——一個由64個直徑為13.5米的碟形天線組成的陣列，預計在2016年全部完成。為了克服南非地理面積小的局限，南非聯(lián)合博茨瓦納、加納、肯尼亞、馬達加斯加、毛里求斯、莫桑比克、納米比亞和贊比亞8國共同申請，并得到了非盟的支持。