天文学家为何组团来到上海？人类最大望远镜工程进入关键阶段

世界最大综合孔径射电望远镜SKA要怎么建设？250名工程师、科学家和行业代表来到上海交流技术细节。

11月25日，2019年SKA上海大会暨第六届SKA工程大会开幕。这是项目七个创始成员国——中国、澳大利亚、意大利、荷兰、葡萄牙、南非和英国在今年3月正式成立政府间国际组织SKAO后，首次在上海举行的国际会议。正值SKA-1建设进入重要阶段，SKA-1建设各技术细节逐渐明朗，建造计划和采购程序已基本完成，此次会议受到国际关注。

大会由SKA组织和科技部联合主办。为期四天的会议吸引了来自19个国家的专家参与，他们都工作在SKA先导单元、探路者项目及相关科学和技术领域。

往届SKA工程大会的关注点都在工程和设计上，而今年的大会将首次探讨世界最大射电望远镜的建设和运行。大会议程紧凑，研讨主题涉及采购、调试和运行以及有关科学议题的讨论（包括SKA将如何推动天体物理的主要研究领域）。

为了处理庞大望远镜阵列产生的海量数据，SKA科学区域中心网络的最新发展也将成为焦点。区域中心将是分布在全球的超级计算设施，需处理和承载数百pb的数据。近日，上海天文台成功研制出世界首台SKA区域中心原型机。

什么是SKA？

平方公里阵列射电望远镜（SKA）由2500面直径15米的碟形天线阵列（中频）、250个致密孔径阵列以及130万只对数周期天线阵列（低频）组成，接收总面积达一平方公里，预期将于2021年1月1日开始建设。

SKA的台址位于澳大利亚、南非及南部非洲八个国家的无线电宁静区域。整个阵列延伸超过3000公里，所有观测仪器相互之间采用高性能的计算引擎和超宽带连接，并设有处理大量数据的“大脑”。

经各国科学家凝练，SKA射电望远镜一共形成五大科学目标，分别是：探测宇宙黎明和黑暗时期；研究星系演化、宇宙学与暗能量；验证宇宙中有没有其他生命，寻找地外文明；利用脉冲星和黑洞检验强引力场；研究宇宙磁场的起源和演化。其中，宇宙起源、引力波、引力本质、暗物质和暗能量等，都是目前物理领域最前沿的问题，一旦有所突破，很有可能会诞生一批可获得“诺贝尔奖”的新理论、新成果。

中国参与SKA

“这次大会是六年辛勤工作的结晶”，SKA任务保证部主任兼本届大会组织者蒂姆·史蒂文森表示，“我们开始探讨如何建设和运行SKA。对所有人来说，这都是激动人心的时刻，大家都可以感觉到项目正在落地。”

中国是SKA项目的重要伙伴，也是今年大会的共同主办方。对于中方来说，这次大会也是展示中国政府、科学界和工业界参与SKA各项工作的一个机会。

科技部副部长黄卫在开幕式的致辞中谈到：“作为重要的参与者、设计者和建设者，中方支持和参与SKA组织的运行管理，与各成员国一道推动建立SKA政府间国际组织，积极参与SKA设计研发，贡献中国技术和方案。”

黄卫还表示，未来中方愿与其他各成员国一道勇担责任、共迎挑战，共同推进SKA建设及运行等各项工作。

本次大会将首次展示SKA项目的总体工程设计图，包括两台SKA望远镜的集成设计。此前，各国际工作包联盟仅展示过单个组件的设计。

本次大会适逢SKA系统关键设计评审（CDR）前的关键时期。两周后，SKA系统关键设计评审会将在英国SKA的全球总部召开。

“六年以来，数百名各国专家辛勤工作，共同交付了SKA九个关键组件的设计”，SKA项目管理部副主任安德里亚·卡森坦言，“因此，能在最终评审之前在上海首次看到总体设计是一件令人十分振奋的事情。”

SKA组织总干事菲利普•戴蒙德在谈到本次大会参与者的多样性时表示，“特别让我高兴的是，我在上海看到了许多工业界的新面孔，了解到他们可以通过多种可能的方式为SKA添砖加瓦。我们现在马上就要启动采购程序、开始建设工作，我们一段时间以来的努力很快就会落实到合约里、硬件上。”

“SKA贡献方正在与工业界就可能的合作展开讨论，为建成望远镜做最后的努力。”

上海参与SKA

上海市张江实验室将SKA亚洲科学中心列为中科院与上海市院市合作的重要议题之一。2018年12月，上海市副市长吴清会见来访的SKA总干事PhilipDiamond时，表示愿意将SKA纳入上海建设具有全球影响力的科技创新城市的战略规划。

上海天文台作为国内牵头单位全力推进中国SKA工作，取得了一系列实质性成果：加入SKA低频先导项目MWA的国际合作组织，组织国内天文学家利用SKA先导望远镜数据开展科学准备和技术研发；针对SKA数据处理特点，成功研制了SKA数据处理原理样机，为国际同类研究提供了良好的实例示范；完成了SKA核心软件的联合开发和大规模集成测试，推动SKA数据中心大型核心软件的工程化进程；牵头编写《中国参与SKA（第一阶段）综合论证报告》和《中国SKA科学报告》，是中国参加SKA的行动指南和科学指导；主持了国家重点研发计划大科学装置前沿研究专项“SKA前期数据处理系统建设和相关科学预研”和中科院国际合作大科学计划培育专项“SKA亚太科学数据中心的初步建设”等工作。

依托SKA项目，上海天文台设立了院士专家工作站。在助力中国科学家利用SKA做出原创性重大科学发现的同时，上海天文台着眼SKA第二阶段的发展，争取成为引领东亚乃至亚太地区SKA科研活动的世界主要科学中心和创新高地。