世界最大射電望遠鏡的設計已被縮減以節省資金——天文學家表示，這一決定可能會影響其深入探索宇宙過去的能力。
平方公里陣列（SKA）是一架靈敏度是現有儀器50倍的望遠鏡，預計耗資數十億美元。其最終設計方案是在非洲建造約2000個射電天線，並在澳大利亞建造多達一百萬個天線，總光收集面積約為1平方公里——因此得名該專案。
但第一階段的建設，稱為SKA1，規模更為適中。在2013年提出的更大規模設計的基礎上已經縮減，現在包括在南非的194個天線和在澳大利亞的約13萬個天線。今年3月，SKA董事會表示，該專案必須進一步削減約20%的成本，以便在專案十個出資方——澳大利亞、加拿大、中國、印度、義大利、紐西蘭、南非、瑞典、荷蘭和英國——設定的6.74億歐元（7.85億美元）上限內建成。在7月18日至19日在荷蘭舉行的一次會議上，董事會決定透過除其他措施外，縮減SKA1的計算能力，並將天線和射電天線擠得更近來節省開支。
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最令天文學家擔憂的是後一種想法。將望遠鏡的各個元件壓縮到更小的空間意味著解析度的損失，使SKA1更難捕捉到精細的細節。
美國弗吉尼亞州夏洛茨維爾市國家射電天文臺的天文學家兼負責人託尼·比斯利表示，在大多數情況下，這種變化不會嚴重影響該陣列的科學專案。但荷蘭內梅亨拉德堡大學的天文學家海諾·法爾克表示，這可能會影響該專案探測來自大爆炸後數億年的微弱訊號的能力，那時宇宙中的第一批恆星和星系形成並開始發光。
澳大利亞SKA LFAA（低頻孔徑陣列）儀器的影像。圖片來源：SKA組織
這些低頻無線電波將由澳大利亞天線接收。在新削減措施下，這些天線簇——被稱為低頻站——現在的最大間隔為40公里，而不是65公里。法爾克說，由於解析度較低，望遠鏡可能難以在銀河系的噪聲中捕捉到低頻無線電波。
改變的代價
天文學家在6月於英國曼徹斯特舉行的一次會議上就這些變化進行了諮詢。但從那時起，他們越來越擔心將澳大利亞站擠得更近的想法。因此，董事會的決定可能不是最終決定：SKA工作組仍在執行模擬，以計算變化的影響，曼徹斯特附近喬德雷爾班克天文臺的SKA組織總幹事菲利普·戴蒙德說。
南非貝爾維爾西開普大學的天文學家羅伊·馬爾滕斯說，一旦天線開始建造，就很難且成本高昂地改變它們之間的距離。但是，如果SKA董事會能在未來兩年內找到一些額外的資金，設計變更可能會被撤銷。
例如，戴蒙德說，將天線簇移動到更舒適的50公里間隔，只會增加1400萬歐元的預算。“這是我們一旦獲得更多資金就最想恢復的專案之一。”
法爾克說，天文學家不太擔心計算能力的下降，從260 petaflops降至50 petaflops。儘管這意味著處理資料需要更長的時間，但將SKA1的觀測結果轉化為影像的限制因素將是理順軟體和演算法的初始問題。他說，到他們解決這些問題時，該專案將著眼於升級到新一代計算機。
荷蘭德溫厄洛歐洲甚長基線干涉測量聯合研究所負責人休伊布·揚·範·蘭格維爾德表示，鑑於現有資金，削減開支是“明智的妥協”。
馬爾滕斯說：“底線是SKA1仍將進行變革性的科學研究。”
戴蒙德說，他希望能夠說服更多國家加入SKA專案並注入額外資金，或者現有成員國能夠投入更多資金。但一些天文學家不相信這會發生。“在這種他們不斷退縮的環境中，主要合作伙伴會挺身而出嗎？”一位不願透露姓名的天文學家說。
在因選擇SKA1設計中要削減的內容而造成延誤之後，建設工作定於2019年中期開始。但SKA仍然缺乏一個政府間組織來運營它。戴蒙德說，建立這樣一個組織的條約應該在今年準備就緒，所有成員國都需要在建設開始前批准該條約。尚未就SKA第一階段以後的發展達成任何資金協議，但初步計劃在2020年代中期推動建設。
本文經許可轉載，最初於2017年7月24日首次發表。