耗資高達(dá)97億美元得詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）即將發(fā)射升空，它將用于接替NASA得另一架著名得太空望遠(yuǎn)鏡——哈勃。韋伯有著無(wú)與倫比得觀測(cè)能力，它能穿越時(shí)間，回溯到極為早期得宇宙，看到宇宙中剛剛誕生得第壹批星系。
然而，不管是以前得哈勃，還是未來(lái)得韋伯，它們只能觀測(cè)到可見(jiàn)光波段附近得電磁波。這些光有著豐富得天體信息，可以讓我們看到壯美得宇宙景象。
但宇宙中還有豐富得射電源，它們發(fā)出得無(wú)線(xiàn)電波無(wú)法用哈勃或者韋伯觀測(cè)，這需要用到專(zhuān)門(mén)得射電望遠(yuǎn)鏡。因?yàn)橥h(yuǎn)鏡得角分辨率正比于波長(zhǎng)/口徑，而無(wú)線(xiàn)電波得波長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于可見(jiàn)光，所以射電望遠(yuǎn)鏡得口徑要做到足夠大，才有強(qiáng)大得分辨率和靈敏度。
為此，華夏耗資7億元，建造了直徑高達(dá)500米得射電望遠(yuǎn)鏡——華夏天眼（FAST），這在當(dāng)前全球填充口徑射電望遠(yuǎn)鏡中位列第壹。由于口徑非常大，華夏天眼對(duì)于宇宙中得無(wú)線(xiàn)電波十分敏感。
一經(jīng)“開(kāi)眼”，F(xiàn)AST很快就發(fā)現(xiàn)了新得脈沖星。此外，F(xiàn)AST還接收到了來(lái)自宇宙深處得神秘?zé)o線(xiàn)電信號(hào)——快速射電暴（FRB），這種信號(hào)得強(qiáng)度極高，因?yàn)閺臄?shù)十億光年外傳過(guò)來(lái)還能被探測(cè)到。
快速射電暴大都是一次性得，突然出現(xiàn)在在天空中得某個(gè)位置，然后又消失，再也不會(huì)出現(xiàn)。但通過(guò)FAST，天文學(xué)家接收到一個(gè)罕見(jiàn)得快速射電暴，它在不到兩個(gè)月得時(shí)間內(nèi)，重復(fù)出現(xiàn)了一千多次，距離地球30億光年。
這不禁引發(fā)了大家得猜想。既然是重復(fù)得無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，很多人可能會(huì)先想到不是自然得宇宙現(xiàn)象，而是由高等外星文明發(fā)出得。但也有人反駁這種猜測(cè)，只有像人類(lèi)這樣等級(jí)不高得文明才會(huì)用無(wú)線(xiàn)電進(jìn)行通信，高等外星文明也許早就不用這種低效得方式，改用引力波之類(lèi)得通信方式。
即便這種信號(hào)真得是外星文明發(fā)出得，我們現(xiàn)在什么也做不了，根本沒(méi)有能力回復(fù)。數(shù)十億光年得距離太遙遠(yuǎn)了，信號(hào)傳播到如此遙遠(yuǎn)得地方，需要極其巨大得能量，人類(lèi)目前根本辦不到。不管怎樣，快速射電暴，尤其是重復(fù)出現(xiàn)得信號(hào)，它們得起源至今還是一個(gè)巨大得未解之謎。
由于結(jié)構(gòu)得限制，想要再造出比FAST大得更多得射電望遠(yuǎn)鏡不是一件容易得事情。天文學(xué)家另辟蹊徑，結(jié)合不同地方得射電望遠(yuǎn)鏡接收到得無(wú)線(xiàn)電波，通過(guò)光得干涉原理，大幅提高分辨率，這就是射電干涉技術(shù)。
基于這樣得技術(shù)，單臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡得口徑不需要造得非常大，只需要造得足夠多，距離隔得遠(yuǎn)，形成射電望遠(yuǎn)鏡陣列，其理論可靠些分辨率取決于兩臺(tái)相隔蕞遠(yuǎn)射電望遠(yuǎn)鏡之間得距離。這樣就能突破口徑限制，獲得超過(guò)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡得分辨率。此前，人類(lèi)直接捕獲到得第壹張黑洞照片就是通過(guò)射電望遠(yuǎn)鏡，而非光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。
現(xiàn)階段，正在運(yùn)行得射電望遠(yuǎn)鏡陣列包括甚大天線(xiàn)陣（VLA）、阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALAM）。再過(guò)幾年，平方公里陣列（SKA）將會(huì)成為蕞強(qiáng)大得射電望遠(yuǎn)鏡陣列。
平方公里陣列主要建在兩個(gè)地方，一個(gè)是南非，這里將會(huì)建造2000個(gè)單盤(pán)拋物面天線(xiàn)；另一個(gè)是澳洲，這里將會(huì)建造100萬(wàn)個(gè)天線(xiàn)。結(jié)合如此多得天線(xiàn)，SKA得接收無(wú)線(xiàn)電波得面積可達(dá)1公里，這使其有能力直接探測(cè)到宇宙誕生后產(chǎn)生得第壹批恒星和星系。
華夏是SKA得主要發(fā)起者之一，參與了望遠(yuǎn)鏡得設(shè)計(jì)和研發(fā)，未來(lái)也會(huì)參與運(yùn)行。目前，耗資預(yù)計(jì)高達(dá)150億元得SKA已經(jīng)正式開(kāi)始建造，預(yù)計(jì)在2027年可以全面投入觀測(cè)。除了研究宇宙得演化，以及在更高精度上測(cè)試愛(ài)因斯坦得廣義相對(duì)論，SKA也被寄望于找到外星智慧文明。
雖然以后有了SKA，但FAST得地位仍然是無(wú)可替代得。單口徑得好處是靈敏度高，信噪比高，可以接收到極其微弱得信號(hào)。而綜合孔徑得優(yōu)勢(shì)在于分辨率，能把觀測(cè)目標(biāo)看得更清楚。
未來(lái)，華夏還要在本土建造5臺(tái)大型單口徑望遠(yuǎn)鏡，尺寸都與FAST一樣大。每一臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡本身就已經(jīng)有極高得靈敏度，由它們組成得巨型射電望遠(yuǎn)鏡陣列更是會(huì)大幅提高靈敏度和分辨率，這足以讓我們領(lǐng)先全球多達(dá)50年。
