经济

<p>自20世纪90年代初以来,平方公里阵列(SKA)射电望远镜一直在使用它直到去年5月才找到它将建在哪里 - 在南非,澳大利亚和新西兰 - 这将是另外七年直到第一个科学开始从设施出来所以SKA的开发和建设面临的挑战是什么</p><p>我们可以从现有项目中学到什么来确保SKA的顺利开发和推广</p><p>一旦建成,SKA将成为一个射电望远镜,其收集面积(相当于光学望远镜中的镜头或镜子)一平方公里</p><p>这个收集区域将由数千到数百万个小型射电望远镜组成,分散在至少数百公里(使用称为干涉测量的技术)这些望远镜将与超高速光纤连接在一起,数据将被输入世界上最大的超级计算机SKA将足够灵敏地研究正常星系数十亿光年之后,从而可以研究宇宙的结构和演化我们希望这将开始揭示“暗能量”和“暗物质”的本质 - 宇宙的神秘但显然是基本的成分但是在科学之前正在进行中,有许多明显的挑战需要克服:这些挑战是我们追求SKA等项目的原因SKA是一个全球大型科学的例子,国际上关注物理学面临的最大问题,促进最大限度的技术创新,鼓励未来几代科学家,工程师和计算机程序员承担大型复杂问题国际社会足够聪明,不能进入项目例如SKA没有采取一些“婴儿”步骤因此,正在建造一些严重的SKA探路者望远镜在西澳大利亚正在建造两个路径 - 澳大利亚广场公里阵列探测器和Murchison宽场阵列(MWA) - 一个是在南非建造 - MeerKAT - 一个正在荷兰建造,名为LOFAR这些原型用于确保SKA中使用的技术能够发挥作用,并有助于进一步完善和开发此类技术实际上,它们之间四个探测器覆盖了四种SKA望远镜技术中的三种现在已经做出了现场决定,SKA p roject进入为期四年的最终设计阶段在此期间,探路者望远镜将上线</p><p>目的是构建和操作探路者的经验将为最终的SKA设计提供信息</p><p>有很多东西可以从探测器中学习(特别是那些在西澳大利亚和南非的工程,科学和计算领域的研究MWA和LOFAR旨在获得关于宇宙中第一批恒星和星系形成的第一个提示,超过130亿年前这些第一批结果将是指导SKA的最终规范迈出了下一个重要的步骤:早期宇宙中的成像结构形成非常详细我是其中一个探测器望远镜MWA的项目总监,该望远镜已达到施工完成点并且已经到达2012年11月底正式启动MWA将成为2013年初ThA两个站点中第一个科学探测器MWA和SKA之间的相似之处不仅仅是通过MWA由来自四个国家的13个机构组成的复杂财团建立我们已经了解了很多关于高度分散的劳动力的成本和收益的信息,我们相信这些经验教训适用于SKA MWA项目是一台低频望远镜,与SKA的主要组成部分相同,它将来到西澳大利亚</p><p>事实上,MWA建立在SKA现场我们已经学到了很多关于建造低频望远镜的知识</p><p> SKA将体验的物理条件MWA的科学目标包括从太阳观测到早期宇宙的观测,当第一个恒星和星系形成时,就像SKA一样,我们不得不平衡各种科学目标的要求在MWA建设项目的最后12个月,我们了解了我们的最终预算范围 这意味着我们在设计成本,策略性地确定项目,管理风险,吸引行业合作伙伴,管理利益相关者期望和安排工作方面拥有丰富的经验SKA在资金方面处于同一条路,项目需要开始在了解可用于建设的资金之前进行设计和原型设计我们在MWA中学到的一个重要经验教训是,在可能的情况下,寻求将项目的不同元素相互分离,以减少依赖性,并允许不同的部分同时进行的工作在此过程中,我们必须保持设计的灵活性,以应对不断变化的财务状况对于SKA的低频部分,从MWA获得的一个重要教训是支持基础设施(成本高昂)和风险驱动因为它有很长的准备时间,需要大量的承包商和分包商,并受到更广泛的市场力量,如建设在工业上可以在很大程度上解决天线精确放置的问题在低频天线阵列的设计中固有的灵活性可以承担一些基础设施部署的繁重工作(现场连接电源和光纤)建筑和高速数据传输的同时完成天线的设计和放置虽然我认为我们从MWA中吸取了许多教训,但这是帮助我们实现交付的最大教训如果应用于SKA,解耦基础设施和仪器将充分利用低频技术的自然优势,降低风险,并可能使整体时间表(和成本)崩溃</p><p>自SKA概念首次出现以来已有二十多年,直到设施将再过十年以其计划的满负荷运行当然,从现在到现在还有很多工作要做,但如果我们考虑类似的现有和正在进行的项目,

作者:诸卖