2月6日下午3时许，在位于石家庄的中国电科54所工程现场，随着启动声响，静立多时的平方公里阵列射电望远镜（SKA）首台天线样机开始缓缓转身。作为人类历史上最大的望远镜阵列——SKA由10多国科学家共同研制，建设中每一个重要节点都备受瞩目。
巡视，俯仰，追踪扫描，如同今后在南非旷野中工作一样，这只灵敏且有智慧的“大耳朵”，正以10角秒（角度单位，1/360度）的精度指向空中的目标，倾听宇宙声音。
“非常出色的创新设计。”SKA组织总干事菲利普·戴蒙德对这只“大耳朵”给予高度评价。通过五年的技术攻关，中国的设计方案最终被选为SKA反射面天线研发的唯一设计方案。
携手追寻宇宙的第一缕光
SKA是600多名科学家和工程师共同参与建造的大科学装置，台址选在澳大利亚、南非及南部非洲8个国家广袤的无线电静谧区。这是中国科学家参与建设的又一个国际大科学工程。
“这必将开辟人类认识宇宙的新纪元。”中国电科54所所长张桂华说，探究宇宙的第一缕曙光从何而来，观测宇宙大爆炸后如何形成第一个恒星和星系，探秘被称为暗能量的神秘力量的本质，挑战爱因斯坦相对论的极限……还有我们最渴望得知的问题如人类在宇宙中是否孤独。通过聚焦这些问题，SKA将真正走在科学研究的前沿。
作为SKA项目的创始国和成员国之一，早在1993年SKA概念诞生伊始，中国便参与其中。2011年，包括中国在内的7国作为创始成员国成立了SKA独立法人机构SKA组织。目前已有中国、澳大利亚、加拿大等10个核心成员国，此外来自20多个国家的约100个组织也已投身SKA的设计研发中。
与FAST、哈勃互为补充
按照规划，SKA的接收面积约1平方公里，有140个足球场那么大，建成后将比目前最大的射电望远镜阵列灵敏度提高约50倍，巡天速度提高约1万倍。
“是互补不是替代。”说到和FAST的区别，中科院国家天文台副台长郝晋新研究员说，在相当长时间内（约20年）FAST和SKA是互补关系，而不是替代。
郝晋新介绍，视场大小和望远镜口径是反比关系，虽然FAST和SKA都是射电望远镜，但FAST是单一大口径射电望远镜，灵敏度高，观测视场小；SKA是阵列望远镜，单个望远镜口径小，只有15米，但观测视场却很大，灵敏度随着组成阵列望远镜的单元数增加而增加。
“从FAST望远镜概念产生的历程看，FAST也可以说是SKA的先导项目。”郝晋新表示，由于其巨大的接收面积，即使是SKA1（SKA第一阶段）建成后，FAST在3GHz以下波段仍为灵敏度方面的翘楚。
而捕捉射电辐射的FAST和SKA，则与哈勃等光学望远镜并不具备可比性，就如同篮球运动员和田径运动员一样，因为观测的波段不同，作用也不同，但它们最终的目的都是探测星辰大海。
中国站在了舞台中央
2017年5月，SKA天线工作包联盟主席卸任，由参与各方推荐人选竞选新任主席，中方最终当选。鉴于SKA天线性能关乎SKA整体性能和科学目标的实现，天线的成本直接影响SKA整体造价，各成员国对天线研发和后续工作高度重视。
“竞争非常激烈！”SKA天线工作包联盟新一届主席、中国电科SKA办公室副主任王枫回忆，这背后是十年的技术积淀。这是中方第一次正式牵头SKA工作包国际联盟工作，全面主持主导工程核心技术研发。
“坚持自主研发与国际合作并重，是中国特色自主创新的自觉之路。”科技部国际合作司司长叶冬柏表示，大科学装置的兴起和大科学计划的推进，正不断推动中国前沿科技探索走进新时代。
（原载于《科技日报》
