在西澳看世界最大望遠(yuǎn)鏡布陣

本報(bào)駐澳大利亞特約記者 匡 林

抬頭仰望星空，很多謎團(tuán)始終難以解開(kāi)：真的有外星人存在嗎？宇宙大爆炸后第一顆恒星和星系是如何形成？為破解這些宇宙秘密，多國(guó)科學(xué)家提出了一個(gè)望遠(yuǎn)鏡陣的設(shè)想?！董h(huán)球時(shí)報(bào)》記者19日來(lái)到西澳大利亞無(wú)人區(qū)，這里正在搭建的“平方公里陣射電望遠(yuǎn)鏡（SKA）”有可能對(duì)人類的猜想做出更多解答。

檢測(cè)相對(duì)論

射電望遠(yuǎn)鏡可以探查到光學(xué)望遠(yuǎn)鏡（如哈勃空間望遠(yuǎn)鏡）看不到的星體發(fā)射的電磁波。目前世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡是位于波多黎各的阿雷西博望遠(yuǎn)鏡，設(shè)計(jì)直徑為305米，但為進(jìn)一步探索宇宙，需要鏡面直徑100公里的望遠(yuǎn)鏡。很顯然，這樣做難度很大，但可以建造一個(gè)望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)將它們連接在一起達(dá)到同樣的效果。這就是平方公里陣射電望遠(yuǎn)鏡的設(shè)想。1993年，10個(gè)國(guó)家的天文學(xué)家聯(lián)合提議建造巨型射電望遠(yuǎn)鏡陣，就是在地球1平方公里（即100萬(wàn)平方米）的面積上架設(shè)3000個(gè)直徑15米的接收天線。這些天線能發(fā)現(xiàn)太空中天體發(fā)出的電磁波。用地下光纜把這些天線連接起來(lái)，就相當(dāng)于形成了一個(gè)巨大的望遠(yuǎn)鏡。這種布陣可以使科學(xué)家同時(shí)觀測(cè)很多方向的無(wú)線電波。建成后的SKA將是接收面積最大的射電望遠(yuǎn)鏡，其靈敏度和搜索速度分別是世界上現(xiàn)有最好射電望遠(yuǎn)鏡的50倍和1萬(wàn)倍。

SKA預(yù)計(jì)2016年全面動(dòng)工，2024年完工，真正投入使用要等到2030年底，基建總耗資就達(dá)15億歐元。SKA項(xiàng)目科學(xué)家約瑟夫·拉齊奧說(shuō)：“SKA能發(fā)現(xiàn)人為產(chǎn)生的無(wú)線電信號(hào)，我們有可能發(fā)現(xiàn)另一個(gè)在科技方面與我們接近的類地行星。這個(gè)望遠(yuǎn)鏡陣將顯示出星系令人難以置信的細(xì)節(jié)，有助于檢測(cè)愛(ài)因斯坦相對(duì)論，了解更多早期宇宙史?！?/p>

四大國(guó)角逐選址地

射電望遠(yuǎn)鏡主要收集來(lái)自太空的無(wú)線電波，因此要求周邊盡量沒(méi)有其他電波干擾，就是沒(méi)有被手機(jī)信號(hào)覆蓋，也不能有很多人和汽車存在。SKA建造地點(diǎn)的爭(zhēng)奪異常激烈，初期選址有澳大利亞、南非、中國(guó)、阿根廷4個(gè)國(guó)家參加角逐。2006年，中國(guó)和阿根廷的方案由于地理?xiàng)l件而遭到否決。澳大利亞和南非成為最后的候選者。澳大利亞選址在莫奇森，延伸至新西蘭。預(yù)計(jì)在今年上半年最后確定花落誰(shuí)家。

當(dāng)然，不管是哪個(gè)國(guó)家落選，已建好的裝備都可以繼續(xù)發(fā)揮天文觀測(cè)的作用。除此之外，這些設(shè)備和原理還可以繼續(xù)用于礦業(yè)探測(cè)和醫(yī)療掃描等領(lǐng)域。

布陣點(diǎn)每公里平均0.002人

SKA在澳大利亞的布陣核心地點(diǎn)位于西澳州一個(gè)人跡罕至的地方。即使對(duì)澳大利亞人來(lái)說(shuō)，莫奇森也是一個(gè)鮮為人知的地名。莫奇森土地面積5萬(wàn)平方公里，比荷蘭的國(guó)土面積還大，當(dāng)?shù)氐怯洺Ｗ【用癫坏?20人，平均每平方公里只有0.002人，是世界上人口最稀少的地區(qū)之一。那里直到1961年才正式成為市。

記者從悉尼出發(fā)，先乘5小時(shí)航班到西澳州首府珀斯，然后搭乘1小時(shí)25分鐘、載乘8人的專用小飛機(jī)到離莫奇森最近的小鎮(zhèn)布拉迪，從那里駕車45分鐘左右才能達(dá)到布陣區(qū)。那里常年溫度較高，《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者抵達(dá)當(dāng)天的氣溫為43攝氏度。由于該地區(qū)正在施工建設(shè)，進(jìn)入該區(qū)域要申請(qǐng)?zhí)貏e通行證。記者此次采訪是澳大利亞政府邀請(qǐng)的，因此一路暢通。在這里駕車要特別當(dāng)心，隨時(shí)會(huì)碰上袋鼠、蜥蜴、蛇等野生動(dòng)物，也會(huì)看到不少自由放養(yǎng)的牛群、山羊等。

在莫奇森一望無(wú)垠的紅土地上，已建起7個(gè)碟形天線，計(jì)劃今年建成36個(gè)。這些天線是由中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第54所與澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織合作設(shè)計(jì)的，在中國(guó)制造完成后運(yùn)到澳大利亞，再由中國(guó)技術(shù)人員在莫奇森安裝。記者在工地現(xiàn)場(chǎng)看到幾名中國(guó)技術(shù)人員正在安裝天線。據(jù)技術(shù)人員介紹，這些天線安裝起來(lái)很復(fù)雜，差不多一個(gè)月才能安裝一個(gè)。所需光纜數(shù)量連接在一起的長(zhǎng)度可繞地球兩周。另外，為處理這些天線發(fā)回的數(shù)據(jù)，需要一臺(tái)功能相當(dāng)于10億臺(tái)個(gè)人電腦的超級(jí)電腦。另一個(gè)挑戰(zhàn)是采用何種方式發(fā)電，目前這兩個(gè)重大課題也在同步推進(jìn)。▲