世界最大射电望远镜将开建，20多个国家参与，美国为何再次落单？

　　世界上最大的射电望远镜将于7月全面开工建设，中国作为该项目的创始国和正式成员国之一，早在2012年就加入SKA（巨型“平方公里阵列”射电望远镜）的建设筹备。目前对外发布的11项工作包中，中国就主导参加了6项，是名副其实的中坚力量。作为全球40%人口的合作项目，为什么美国没能参与？SKA建成是不是会取代中国FAST的地位？人类探索宇宙到底是单打独斗，还是合作共赢？下面一起来解析：

　　SKA项目是集合全球力量，加速探索宇宙进程

　　这是一项耗资20亿欧元的巨型“平方公里阵列”射电望远镜（SKA）项目，这是占全球40%人口的国家参与的项目。这将是国际天文界计划建造的世界最大综合孔径射电望远镜，其接收面积达1平方公里，这比中国天眼500米口径大的不是一点点。目前，约有超过20个国家的约100个组织参与了SKA的设计和开发。

　　SKA分两个阶段实施，分别为SKA1和SKA2。

　　SKA1是从2018年持续到2023年，这一阶段在澳大利亚建设500多台低频天线，每台大约包含250个独立天线，1万多个独立天线星罗密布在5公里的场地上，想想也很壮观。

　　SKA2阶段计划在南非建设200多个反射面天线，并将MeerKAT（先导设施和探路者）的64面天线作为先导单元，整合在一起。到2030年，将建设上千面反射面天线和一百多万个低频天线。天文学家能够利用它观察整个天空，并监测天空中从未有过的细节。

　　简单地说，SKA项目是集合全人类现有射电天线，集合力量新建阵列天线，扩大探索宇宙的能力。主要目标有以下几种：

　　1、星系演化、宇宙学和暗能量

　　2、用脉冲星和黑洞的引力进行强磁场测试

　　3、调查宇宙磁场的起源和演化

　　4、探索宇宙的开端

　　5、探索生命的发源地

　　6、探索未知领域的灵活设计

　　挑战爱因斯坦相对论的极限；观测宇宙大爆炸后如何形成第一个恒星和星系；通过观测前所未有的细节，帮助科学家了解被称为暗能量的神秘力量的本质；通过理解宇宙磁场作用从而获得诺贝尔物理学奖……还有我们最渴望得知的，人类在宇宙中是否孤独。

　　SKA独特的配置使其具备无可匹敌的观测范围，且在很大程度上超过了哈勃太空望远镜的图像分辨率质量。建成后整个南半球空域将一览无余，人类对空中大片区域成像的能力极大增加，其他巡天望远镜从未完成过在如此高灵敏度上开展如此规模的壮举。在未来几十年里，随着其他一系列大型光学和红外线望远镜的建造并被发射到太空，SKA将完美地增强、补充和引领科学发现的方式。

　　作为人类历史性合作建设的科学工程，SKA汇集了全世界顶级科学家、工程师和决策者一起完成，这将引领科学技术的巨大改变，在天文观测领域开辟出新的天地。

　　中国天眼地位是否被撼动，它们之间有何联系？

　　“中国天眼”如果是一个巨碗，那么SKA就像是由很多个小碗组成的，是上千面反射面天线和一百多万个低频天线构成的阵列。这相当于在地球表面建成一个巨大的，联系在一起的射电系统。

　　SKA主要设施包括反射面天线、低频孔径阵列。它将有一半天线位于中央直径5公里的区域内，另有四分之一的天线散布在周围150公里的区域内，其余的分布在大约3000公里的范围内，如此巨大的阵列排布，将带来前所未有的广阔视场。

　　那么既然这个SKA这样厉害，中国为什么还要建立FAST呢？

　　首先，作为中国探索宇宙的“天眼”一方面是积累技术力量，另一方面是作为先导，要赶在地球外空间电磁环境被破坏前建立自己的战略性装备。比如赶在马斯克的“星链系统”建成前，完成中国的宇宙电磁射电扫描。

　　其次，虽然都是射电望远镜。FSAT是单口径的，SKA是阵列状态，好比我们看视频，高清和标清的区别，SKA具有更高的视场、灵敏度、分辨率、巡天速度、搜寻速度，SKA都将大幅超越现有的所有射电天文望远镜。有科学家说：“SKA将承载射电天文学未来50年的发展命脉。”

　　最后，正因为中国独立自主建立了FAST，积累了大量的技术，截止目前为止，在SKA对外发布的11个工作包中，中方参与了天线（DSH）、低频孔径阵列（LFAA）、中频孔径阵列（MFAA）、信号与数据传输（SaDT）、科学数据处理（SDP）、宽带单像素馈源（WBSPF）等6个国际工作包联盟的研发工作，而这一切都是开创性的。

　　有人肯定会问，既然SKA这样厉害，投资是中国天眼的23倍，性能有这样好，那我们天眼的地位会不会取代呢？

　　答案是否定的：

　　第一，巡空区域不一样。SKA目前选址澳大利亚和南非，都是人迹罕至的南半球地区。相对于我国FAST所在的北半球，发现的东西是不一样的。由于中国天眼的建立，仅仅在脉冲星的发现上，中国已经位居世界首位，数量是其他望远镜的总和。

　　第二，获取数据能力偏向不一样。在角分辨率上中国FAST要更强，而波段覆盖率上70 MHz–10 GHz段，FAST略微窄一点。诸如此类的数据获得能力对比还有很多，这里就不再枚举。

　　第三，战略性意义不一样。中国建成FAST，并且接受全球项目合作，在时效性、先进性上领先。从2020FAST建成，到去年通过验收正式运营，中科院国家天文台的消息称：“FAST近一年观测服务超过5200个机时，超过预期设计目标近2倍，发现脉冲星数量超过240颗，基于FAST数据发表的高水平论文达到40余篇。”

　　可以说中国FAST已经引领深空探测及通讯能力延伸至太阳系边缘技术发展，这些对促进我国天文学实现重大原创突破具有重要的意义。

　　第四，FAST是SKA的先导设施和探路者。作为散落在世界各地探索宇宙的射电望远镜，中国FSAT是名副其实的“王者”，他和其他天线一起，将融合在SKA系统中，作为主导力量。

　　综上，中国独立建立FAST是巨头前瞻性、先进性的天文活动，而正是因为有了这方面的经历，人才、技术、成果都居世界前列，这为合作建立SKA奠定了基础，也未全面探索宇宙提供了坚实条件。

　　虽然，FAST的先进性可能在2030年SKA全面建成之后逐渐降低，但是中国主动参与和研究为以后探索宇宙，担当中流砥柱作用提供了先发条件和技术积累。

　　美国再次落单，其原因让人唏嘘

　　作为全球性大科学装置，一向在天文探索上领先的美国却没能参与，不是因为他们已经掌握了更加先进的成果，原因归结下来，让人唏嘘。

　　SKA除了10个核心成员国，全世界来自20多个国家的约100个组织已参与到SKA的设计研发中。以下是核心成员国的参与名单：中国、澳大利亚、加拿大、印度、意大利、新西兰、南非、瑞典、荷兰和英国。SKA总部位于英国曼彻斯特Jodrell Bank天文台，共同组建非营利公司SKA组织（SKA Orgnisation, SKAO）管理。

　　美国没能参与这项将会影响人类50年的太空项目的主要原因是：缺钱。

　　SKA选址在澳大利亚和南非前，美国也曾争取过把项目放在本土，但是无论是项目选址竞选，还是参与规划，这些预算都没被通过。很多人不会相信这一点，认为是美国已经提前掌握了这一领域的核心成果，不愿意再花钱罢了。

　　首先，我们来说说阿雷西博望远镜破损后，美国方面没有组织力量修复，这个曾经在其探索宇宙，发射飞船时代充当重要作用的望远镜，最终倒塌了；

　　其次，早在很多年前就提出的“重返月球”计划被搁置，同样是因为没有预算，直到中国成功实现探月的“绕落回”之后，他们又急忙抛出“阿尔忒弥斯”载人探月计划，与1969年探月不同，美国拉了澳大利亚、加拿大、意大利、日本、卢森堡、阿联酋和英国7个国家的航天机构签署了《阿尔忒弥斯协议》，一起出钱探月。

　　当时美国航天局局长吉姆·布里登斯汀表示：“如果国会在圣诞节前批准第一笔32亿美元的拨款，我们仍有望在2024年实现登月。”

　　无意中说出了缺钱的事实，小编倒是不怀疑当时美国成功的月球表面撒过欢，但是进入商业航空时期，美国要面对的就是资金的可持续性。这一点中国显然是走在了前面，就拿嫦娥五号来说，登月过程中就搭载过很多商业实验的负载，用来分担成本，计算轨道器有燃料剩余，就送往日地拉格朗日轨道，成为我国首颗进入日地L1点探测轨道的航天器，可谓是节约航天。

　　最后，就在中国空间站成功发射，3名宇航员顺利开展工作后，美国NASA局长比利.尼尔森（Bill Nelson）,在出席美国国会众议院听证会期间，向美国科学、空间及技术委员会表示，为换取委员会支持NASA对2022年财年预算的请求，他个人支持“沃尔夫条款”的永久化，支持美国在航天领域永久不与中国展开合作。这就意味着NASA为了资料，只能拿中国话题说事了。

　　还有很多例证，说明美国将预算花在了武器上，这里就不列举了，英文好的同学可以自己看到。有一点非常有意思，美国不参与，不贡献的项目，往往事成之后都想分享成果，同住地球村，这样的行为不知道其他“村民”答不答应？

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