南非和平方公里阵列

本-平方公里阵列，简称SKA，是一种开创性的新型射电望远镜，可以在广泛的频率范围内工作，其灵敏度是现有同类望远镜的50倍。它应该能帮助我们回答一些关于宇宙的重大问题。现在，总部将设在柴郡的Jodrell Bank天文台，但望远镜本身要么设在澳大利亚，要么设在南非。本周，南非SKA竞标项目经理伯尼·法纳罗夫(Bernie Fanaroff)访问了伦敦，并会见了我们的克里斯·史密斯(Chris Smith)。

伯尼:它将由两种不同的受体组成。大多数人都知道卫星天线是什么样子的。卫星碟形天线实际上是一面镜子。它将来自太空的无线电波聚焦到无线电接收器上。会有另一种受体更像鱼眼晶体。它坐在地上。你不用物理地搅动它，而是用电子方式搅动它，但它几乎一直都能看到整个天空。所以平方公里阵列将由几千个碟形天线和大约1000个鱼眼透镜组成。这些盘子将散布在大约3000公里的地方。鱼眼透镜有几百公里远。 They'll all be joined together with optical fibre, so they all look at the same thing at the same time. You feed the signals from all of these dishes and fish eye lenses together into one central computer. You can then process the data to make a picture of whatever it was that they were looking at.

克里斯:那一定是一台巨型计算机。

伯尼:嗯，据估计，你得有一台以外发速度运行的电脑。Exoflop的速度比现在最快的超级计算机快一千倍。数据传输速度将达到每秒几百太比特，所以你看到的数据流量是目前整个全球网络数据流量的几百倍。所以它突破了很多技术界限。

克里斯:那为什么是南非?

伯尼:首先，我们有一个非常好的网站。从某种意义上说，它非常安静，无线电安静，几乎没有干扰。我们已经能够与我们的信号广播公司和我们的移动电话运营商以及其他人合作，进一步减少任何存在的信号。所以这是一个非常安静的地方。物理特性很好。我们有大片平坦的地区，气温和风都很温和。那里没有极端天气，有很多基础设施已经到位，所以很容易把它放在那里。它还降低了成本，因为建筑成本很低。南非有一些基础设施，而且在南非建房比其他很多地方都要便宜。

克里斯:南非准备好了吗?因为要发展这种计算机和这种基础设施，这个国家目前能做到吗?

伯尼-嗯，我们当然可以。首先，我们有很好的高科技产业基础，以及国际化的建筑工程产业。我们做了两件事，帮助我们建立了一个真正充满活力和世界级的社区。第一个是我们一直在建造MeerKAT望远镜它是平方公里阵列的缩小版。它将有64道菜，而不是几千道菜，并将在卡鲁的同一地点。我们已经建造了前7个盘子，并将其作为原型进行调试。然后，与此同时，我们制定了一项庞大的助学金和助学金计划，以加强我们的大学。我们的大学里有5位研究主席。我们有117名工程学和天文学的博士和硕士学生。我们有大约100名物理和工程专业的本科生，我们正在培训新的技术人员和工匠。 One of the things which has become clear is that the 100 or so young engineers and scientists who directly work on the project now, I'm excluding the ones in the university, are amongst the best engineers and scientists in the world. That has been recognised by the rest of the SKA International consortium.

克里斯-如果南非真的如愿以偿，如果你得到这个，对这个国家意味着什么?

伯尼-我觉得这对我们很重要。首先，它会改变我们看待自己的方式。我们会看到我们可以成为一个科学和天文学中心政府从1996年起的目标之一就是让南部非洲成为一个天文学中心。另一件事是，我认为它会改变世界看待我们的方式。我们已经看到很多优秀的学者和研究人员想要来南非研究猫鼬，这在几年前并不容易。如果我们在非洲有SKA，我们会有更多这样的人进来。这将加强我们的创新体系，我们的大学，并将加强这些高科技和科学领域的整体能力。

Chris:你想用这个回答的真正重要的问题是什么?

Bernie:我认为第一个原因是人们希望更好地理解暗能量。为什么宇宙膨胀得越来越快?宇宙的大尺度结构是什么?里面有空隙，气泡，气泡是怎么产生的?在宇宙的生命中，宇宙的结构发生了什么变化?它将使我们能够研究星系以及星系是如何形成和演化的，这样我们就能更好地了解暗物质是什么。暗能量和暗物质都是已知存在的，因为我们可以看到它们的影响，但我们不知道它们是什么。所以这是一个非常有趣的挑战。它还将测试爱因斯坦的引力理论，使我们能够寻找引力波，并使我们能够研究黑洞附近发生的事情。它会寻找原行星。 These are all very exciting questions.

本-伯尼·法纳罗夫本周在南非高级委员会与克里斯·史密斯谈话。无论哪个国家，SKA计划于2016年开始建设，并应于2024年全面投入使用。这将是非常令人兴奋的，如果它发生了，他们开始得到的结果。