选址晋级赛
去年夏天,SKA选址委员会的成员先从阿姆斯特丹乘飞机抵达上海,然后转乘火车到达贵阳,最后乘汽车来到贵阳以南大约170公里的大窝凼。
“这是一个种植水稻的村子,绿色的小块田地紧凑地排列着,尤其是在凹坑底部。”到达这里的委员会成员罗伯·米勒纳(Rob Millenaar)在他的博客中描写道,“景色令人敬畏,即便在自己成为这景色的一部分几天之后,它仍让我感到叹为观止!这是大自然的最佳杰作……”
当然,米勒纳等人来到这里并不是为了观光。
大窝凼是一处喀斯特洼地,由石灰岩经水流侵蚀后形成,这里是SKA候选的台址之一。米勒纳等人有一个很重要的任务,就是考察这里的无线电环境。“一轮观测需要连续四个星期每天24小时不间断地进行。”国家天文台的研究人员说。在米勒纳等人离开后,我国的工作组还要在这里进行至少一年的无线电环境观测。
对于任何一架望远镜来说,建在哪里对于它观测效果的影响都是直接的,SKA也不例外。虽说射电望远镜的观测不受天气阴晴的影响,但在选址中有一种环境最重要——无线电环境。调频电台、电视、手机以及其他无线电数据的传输都会对射电望远镜的观测造成干扰,就好像在交头接耳的会议上你无法听清发言者的话一样。
在来中国之前,米勒纳先去了南非,考察了那里的无线电环境;离开中国后,他又先后去了澳大利亚和阿根廷。这三个国家也都提出了适合SKA的台址,它们在同中国竞争。选址工作组将四国的候选台址考察一遍就花费了一年的时间。
SKA要求,台址需有一个半径5公里的“核心区”,这里不能有手机信号,SKA的观测频段不允许受到干扰。之外还有半径150公里的“协调区”,对无线电环境也有一定的要求。贵州省无线电管理局已经在今年初明确,以大窝凼为中心,半径5公里范围内严禁设置任何无线发射设备。
在澳大利亚,政府已经在西部设立了一个25平方公里的“射电天文公园”,这里是澳大利亚希望能够兴建SKA的地方。
“在四个国家中,我国现有的电波环境不是第一就是并列第一。”国家天文台一位不愿具名的研究人员说。但他同时也表达出一种忧虑:SKA的建成和使用都在很多年以后,而随着中国的快速发展,无线电环境在今后一些年里很有可能会迅速恶化。而且,SKA望远镜不仅仅是分布在以大窝凼为中心的5公里范围内,最远的观测站将会远至乌鲁木齐。相比之下,南非、澳大利亚等国提出的台址人烟稀少,无线电环境的变化不会像我国那样快。
事情有点类似于电视节目中的晋级赛。现在,SKA选址委员会即将召开会议,对候选台址进行投票,然后在9月上旬公布四国台址的“人气”。而SKA最终的选址结果将在两年之后确定。
“目前我们不能透露任何关于选址的信息。”SKA国际项目工程师彼得·海尔(Peter Hall)8月14日说,“从技术角度我能说的是,贵州台址测试出了较低的无线电干扰,所以能够理解你们的射电天文学界为何选择这里作为下一代望远镜的台址。”
“但同时应该理解,SKA选址过程是一个有点不同、更加复杂的过程。”他补充说。
我国研究人员坦言,中国在台址的竞争中目前处境困难。现在的一个担心是,没有足够的喀斯特洼地可供利用。因为SKA最初计划的阵列分布得并不像现在这样广泛,而我国天文学家的打算是,每一个300米望远镜都要建设在一个洼地中。相比之下,另外三个国家的台址都位于开阔的平原地带。
此外,在最初的SKA计划中,最遥远的观测站距离核心区只有300公里,而现在要求达到3000公里以上,这个最遥远的观测站选择在乌鲁木齐,但这是个城市,观测条件不会十分理想。
“在SKA还被称为LT的时候,中国天文学家是首先提出严肃的建设方案的,这个方案在当时非常适合LT的计划,但现在情况已经变化了。”研究人员说。
目前我国天文学家的另一种选择是,在每个洼地中建设一批小望远镜,而不是每个洼地内建设一个300米的大望远镜。这样一来,望远镜的总数可能会有上百个。
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