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摘
要
上图 将建于澳大利亚的低频孔径阵列。下图 将建于南非的蝶形天线阵。（效果图）
科技日报北京3月10日电 （记者李大庆）记者从中科院获悉，国际大科学工程——平方公里阵射电望远镜（Square Kilometre Array, SKA）项目取得重要进展。6日，从SKA第17届董事会传来消息，经过SKA 11个成员国（包括中国）及全球一大批科学家与工程师的努力，SKA第一阶段（SKA1）建设方案已最终确定，并获得董事会通过。这标志着世界最大的射电望远镜阵向建设阶段迈出了关键一步。
SKA1建造费用共计6.5亿欧元。它由两套世界领先的望远镜设备构成，位于南非的约200面抛物面天线组成的蝶形天线阵，以及位于澳大利亚的由超过10万个偶极天线（类似于家用电视天线）组成的低频孔径阵列。
SKA总干事Philip Diamond表示， SKA将从根本上改变我们对宇宙的认识，SKA将比目前的任何既有设备都要先进许多倍。
“这两套互补望远镜将使我们得以开展一系列激动人心的科学研究，例如，通过观测脉冲星和黑洞来探测爱因斯坦所预言的引力波、检验万有引力理论及搜寻地外生命的蛛丝马迹”，SKA科学主任Robert Braun说，“我们将用SKA去观测宇宙演化史上一块从未被开垦的处女地——宇宙黑暗时代。这是宇宙大爆炸后的头10亿年，在这一时期，宇宙最早的恒星和星系正在形成。”
据了解，国际SKA组织包括澳大利亚、加拿大、中国、德国、印度、意大利、新西兰、南非、瑞典、荷兰、英国11个正式成员国。中国科技部代表我国出任国际SKA组织的正式成员，中科院以及国内多所高校和中国电科集团，正在积极参与SKA的科研与技术研发。SKA将于2018年开始建造，预计2020年开始产出最早的科学成果。(来源:科技日报)
在1608年10月2日，荷兰官员在认真地思考一项专利申请，这是眼镜店老板汉斯·利伯谢(Hans Lippershey)提交的一项发明，他声称这种装置能够将一定距离的物体看起来如同就在身边，通过它能够放大物体和景象。这就是最早纪录的望远镜概念。几个月之后，意大利物理、天文学家伽利略手中便拿着望远镜进行天文观测。
最初的望远镜非常简单，是由非常小的镜片组成，放在一个手臂长的内空木管中。然而，400年之后的今天，世界上最大的望远镜则要求建造在高耸的山脉上，数吨的钢铁用于支撑巨大的镜面，从而使科学家能够观测太空中广袤的区域。2008年6月，在召开的一次天文学家讨论发言会议上，戴卫·索贝尔(Dava Sobel)宣称，通过望远镜观测太空是人类作为一种生命体形式完成最杰出的成就之一。
以下是全球十大最大天文望远镜，其中的照片是这些地面上最大的光学/红外线望远镜拍摄完成的。
1、加那列大型望远镜(Gran Telescopio Canarias)
加那列大型望远镜
目前，世界上最大的地面基础望远镜就是加那列大型望远镜，它位于西班牙帕尔马加那列岛屿中的一个小岛上，据称，加那列岛屿安置了多个大型望远镜。该望远镜的镜面直径为10.4米，是由36个定制的镜面六角形组件构成，安装需要精确至1毫米范围。它共投资1.75亿美元，是由西班牙 *** 、两所墨西哥研究机构和美国佛罗里达州大学共同合作建造的。
在将望远镜组件安装之前，每个组件都被命名为本地群岛中民间传说中的神灵名字，或以岛上动植物名称命名。
加那列大型望远镜拍摄的图片
加那列大型望远镜拍摄的图片
今年8月，加那列大型望远镜的36个镜面组件最后一批安装完成，然而它的第一次亮相是在2007年7月，当时仅安装了12个镜面组件。它观测的第一颗恒星是非常接近于北极星的“第谷1205081”(Tycho 1205081)，之后这个大型望远镜更多捕捉的天文图片是拍摄一组交互式影响的星系——UGC 10923。每次拍摄结果都显示恒星形成区域出现了膨胀，拍摄曝光时间为50秒。
2、凯克望远镜(Keck I & II)
凯克望远镜
W. M.凯克望远镜坐落于夏威夷莫纳克亚山顶，海拔4200米，凯克I & II是两个完全一样的望远镜，它们分别是由36块镜面六角形组件构成，整体镜面直径为10米，每块镜面口径均为1.8米，而厚度仅为10厘米，通过主动光学支撑系统，使镜面保持极高的精度。该望远镜主要设备有三个：近红外摄像仪、高分辨率CCD探测器和高色散光谱仪。
每台望远镜有8层楼高，重300吨，目前天文观测精度可达到毫微米程度。1993年，凯克I望远镜投入科学观测使用，1996年凯克II望远镜投入使用。天文学家要使用该望远镜1-5个晚上，必须预先得到委员会的审批，并在委员会的协助下操作望远镜，通常天文学家在夏威夷瓦梅亚(Waimea)天文观测总部远程收集数据。
凯克望远镜拍摄的图片
凯克望远镜拍摄的图片
通过取消大气中的扭曲变形，近期适应性光学系统调整提高了凯克望远镜的地面基础天文观测能力，观测图片比之前清晰了10倍。举个例子，由凯克激光引导恒星适应光学系统拍摄的蛋云翳(Egg Nebula)近红外波长的合成图片，这是一个原行星云翳，在其生命的最后阶段，云翳最外部有垂死恒星正在脱落，当恒星表面越来越多的物质开始脱离，其表面变得更加炽热，使得紫外光线电离成为气体，从而在望远镜观测下呈现出美丽的色彩。该区域几千年之后可以形成行星。
3、非洲南部大型望远镜
非洲南部大型望远镜
非洲南部大型望远镜，简称为SALT，位于非洲南部的一个小山顶上，它是南半球最大的单光学望远镜。它是由91块镜面六角形组件构成，整体镜面实际有效直径为10米。望远镜能够探测到月球距离如同烛光的微弱光线，该望远镜于2005年首次投入使用。来自南非、美国、德国、波兰、英国和新西兰等国家的天文学家均使用过非洲南部大型望远镜。
非洲南部大型望远镜拍摄的图片
非洲南部大型望远镜拍摄的图片
这张图片显示的是“宇宙涅磐凤凰”吗？实际上，这是三个星系碰撞合并的情景，之前天文学家们称这张图片为“大鸟”，并鉴别这仅是两个星系碰撞合并，之后通过非洲南部大型望远镜的最新观测表明，这是三个星系的碰撞结果，在“大鸟”头部有很清晰的分离物质区域。为了建立这张图片，非洲南部大型望远镜使用它的光谱摄制仪向望远镜协会提供宝贵的观测资料，光谱摄制仪能够将光分解成构造颜色。这可能用于研究星系的物理状况和三个星系碰撞过程中移动路径的详细情况。“大鸟”部分区域中星际物质的分离速度超过了400公里/秒。能够在合并星系中观测到这样高速率运行的星际物质是非常罕见的。
4、霍比-埃伯利望远镜
霍比-埃伯利望远镜
霍比-埃伯利望远镜位于美国德克萨斯州福瓦克斯山，简称为HET，它与非洲南部大型望远镜十分相似。它是由91块镜面六角形组件构成，每块镜面直径为1米，由小型计算机控制电动机进行持续性排序。整体镜面直径可达到11米，实际可用的仅有9.2米。该望远镜能够探测到比人体肉眼可观测光线暗1亿倍的宇宙光线。其设计和建造采用了一个独特的方式，使它能够吸收大型的光线，尤其是光谱仪，其成本非常低廉。
霍比-埃伯利望远镜拍摄的图片
霍比-埃伯利望远镜拍摄的图片
霍比-埃伯利望远镜能够观测到太阳系外行星和伽马射线爆，目前它用于观测人类无法看到的宇宙神秘物质——暗能量。在为期3年的特殊计划“HETDEX”(霍比-埃伯利望远镜暗能量实验)中，该望远镜能够观测到距离90-110亿光年之遥的100万多个星系，从而可以绘制迄今最大的宇宙地图。这张宇宙地图可使天文学家测量宇宙在不同时期的膨胀速度，希望能够揭示不同宇宙纪元暗能量的作用，目前，该望远镜将搜寻观测与大北斗星体交迭的宇宙区域。
5、大型双筒望远镜
大型双筒望远镜
大型双筒望远镜简称LBT，它是由两个紧紧相邻的8.4直径望远镜构成，它们可以分离工作，当合并工作时就像一个单一、更大型的望远镜。第一个望远镜是于2004年在美国亚利桑那州格雷厄姆山顶上架设，第二个望远镜是从2005年开始安装，直到今年初，两个望远镜才实现合并式观测。
大型双筒望远镜拍摄的图片
大型双筒望远镜拍摄的图片
今年1月份，大型双筒望远镜拍摄到第一张图片，显示的是NGC 2770星系，距离地球1.02亿光年。这实际上是一张合成图片：相同的场景分别以紫外线和绿光线进行拍摄，从而显示出该区域恒星形成的活动性，同时红色光区域显示的是更老、更冷的恒星。这样的三张图片合并之后便形成一张美丽的图片，能在同一时刻展现该星体的不同特征。
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