“我现在想奋斗两件事，其中一件是SKA（平方公里阵列射电望远镜）到中国来，上海要争取做它的科学与数据的地区中心，这个地区最低限度是中国，再大一点是亚洲，再大一点是亚太。”
这是92岁的中国科学院院士、中科院上海天文台研究员叶叔华近几年最大的梦想之一。
梦想在今年3月真正照进了现实。
在意大利罗马，中国、澳大利亚、意大利、荷兰、葡萄牙、南非和英国这七个“平方公里阵列射电望远镜（SKA）”项目的创始成员国，签署了成立政府间国际组织的SKA天文台公约，标志着中国将深度参与世界最大综合孔径射电望远镜项目。
正如那句著名谚语“罗马不是一天建成”，SKA天文台的签约，也包含着中国天文学家数十年的努力和创新。
中国是SKA创始成员国中的唯一亚洲代表。
而上海，正在代表中国，
努力建设SKA国际阵营的亚洲高地。
从未如此清晰认识宇宙
410年前的一个秋天，也是在意大利，伽利略制作出了一个放大倍数为32倍的望远镜。他将镜头首次对准了月球，这是人类首次对月面进行科学观测。
那么，SKA又将带给人类怎样的惊喜？
“射电望远镜是用来接收和研究宇宙中天体微弱的射电波，可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量，研究宇宙的形成、天体的演化等等。”中科院上海天文台研究员洪晓瑜介绍，“射电望远镜有两个象征性指标：灵敏度和分辨率。”
射电望远镜有超高探测灵敏度，它的计量单位为央斯基，相当于一万公里以外的手机信号。目前射电望远镜能探测到的灵敏度是百万分之一的央斯基，相当于能接受到火星上的手机信号，是天文学观测中灵敏度最高的观测手段。
或许你还记得在嫦娥系列卫星“奔月”之路上立下汗马功劳的甚长基线干涉测量（VLBI）网——其测量分辨率等效于口径3000多公里的“超级望远镜”。VLBI是目前天文观测中分辨本领最高的观测手段。“与单口径望远镜相比较，综合孔径阵的分辨率不再取决于单台望远镜口径的大小，而是取决于两个望远镜的最大间距，间距越大，分辨率越高；而它的灵敏度，不再取决于单台望远镜的接收面积，而是所有望远镜接收面积总和。综合孔径可以拥有高分辨率、高灵敏度。SKA是把这种思想发挥到极致 ，使我们在射电波段能‘看’到更远、更清晰的宇宙天体。”洪晓瑜表示。
平方公里阵列射电望远镜是国际天文界计划建造的最庞大的天文观测设备，以大量小单元天线汇聚实现综合孔径射电干涉成像，其总接收面积达一平方公里，灵敏度比目前最大射电望远镜提高50倍、搜寻速度比目前阵列提高100倍，将为人类认识宇宙提供重大机遇。
积极贡献中国科学方案
SKA是继国际热核聚变实验堆之后中国参与的第二个国际大科学工程，也是中国参加的首个从项目酝酿、发起、国际组织创建和规则制定，一直到项目管理和建设，均全程参与并扮演重要角色的国际大科学工程。
“SKA概念的提出最早可以追溯到1993年，包括中国在内十个国家的天文学家联合发起倡议。”洪晓瑜回忆，“从2008年起的四年里，SKA科学目标工作组和望远镜系统初步设计工作展开，形成了SKA项目执行计划书，我国科学家和技术工程人员积极参与其中，发挥了重要的作用。”
2012年起，SKA进入建设准备阶段。
在科学目标方面，由SKA中国首席科学家武向平院士领衔的团队形成了十个研究方向和一个特色领域，最终汇集成46万字的《中国SKA科学白皮书》，成为中国参与SKA的重要科学依据和指导性文件。在技术方面，“我国也积极参与SKA建设准备阶段研发任务，承担了低频孔径阵列、反射面天线、信号与数据传输、科学数据处理等工作，对SKA的技术发展、关键技术突破和方案的确定发挥了至关重要的作用。”洪晓瑜介绍。
中国主导的反射面天线方案
被确定为SKA反射面的唯一方案，
而我国主导的高精度参考频率分发
与同步技术研究方案将
被SKA在澳大利亚低频阵列所采用。
SKA将分阶段建设，第一阶段预计2020年底开工建设，2027年左右完工，建设和运行费用估计约16亿欧元，第一阶段建成后将具备10%的SKA能力，届时也将是世界最大的望远镜；剩余望远镜单元将在第二阶段建设，2030年后全部建成。
稳步打造SKA亚洲中心
SKA天文台的建设规划中只产生预处理的数据，可这些数据无法直接开展研究，这就需要建设区域中心来承担数据分析的工作。“建设中国SKA区域中心是我国科学家参与SKA并取得科学成果的基本保障。目前只有中国、欧洲和澳大利亚启动了区域中心的先导项目。”洪晓瑜说，“中科院上海天文台很早就投入中国SKA区域中心的筹备。我们将牵头国内科研院所和企业，大力推动在上海建设中国SKA区域中心。”
从上世纪70年底开始，上海天文台就负责我国的甚长基线干涉测量（VLBI）的技术发展、观测运行和科学研究，积累了丰富的干涉测量宝贵经验，在国际VLBI研究领域有很重要的地位。“我们将VLBI技术应用到我国探月工程的测轨工作，为嫦娥工程的圆满成功做出了重要贡献。这些技术方法和积累对SKA数据后期处理和科学研究大有帮助。”洪晓瑜自豪地表示。
近年来，上海天文台积极组织科研人员参与SKA区域中心的筹备工作，并大力引进优秀人才，开展了卓有成效的国际合作。如今，上海天文台已形成了初具规模的SKA科研团队，开展了SKA早期科学研究和我国SKA数据中心原型机的建设准备，并研制了首个SKA数据处理原理样机。“我们还完成了SKA核心软件的联合开发和大规模集成测试，推动数据中心大型核心软件的工程化进程。”
上海已成为SKA版图的一个重要地标。
今年11月，SKA工程大会也将来到这里。届时，全世界SKA工程技术人员将集聚申城，共商SKA工程技术问题，并部署后期工作。
图片：视觉中国
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