平方公里陣SKA--中國的發展歷程

平方公里陣SKA是國際上在建的超大天文觀測項目。該專案由包括中國在內的很多國家共同參與，通過建立一眾射電望遠鏡陣列，形成等效鏡面面積達平方公里量級的觀測能力。這一設施建成後，無疑是人類曾經建立的極強大的天文觀測設備。本書作者是中國SKA專案的牽頭科學家，本書詳細探討了中國參與SKA專案的歷史、研究現狀和未來規劃。本書對於SKA專案的介紹非常細緻，既是國內在這一方面工作的總結與展望，也是對這一專案有興趣的讀者瞭解SKA專案的非常好的管道。

第一章 SKA綜述1
1.1平方公里陣SKA1
1.2SKA的核心科學目標6
1.3SKA1：第一階段的SKA7
1.4SKA1的技術指標和科學能力10
1.5SKA1的優先科學目標14
1.6新版國際SKA科學白皮書15
1.7國際SKA科學工作組(SWG)及聚焦組(FG)18

第二章 SKA的國際背景及發展現狀21
2.1國際SKA計畫的歷史背景21
2.2國際合作下的SKA及發展現狀29

第三章 中國參加SKA的歷史與發展現狀37
3.1中國參加SKA的早期歷史，以及SKA與FAST的淵源38
3.2中國參與國際SKA組織的創建與共同治理52
3.3中國參加SKA的必要性與重要意義69

第四章 中國參與SKA工程建設情況75
4.1概述：中國是SKA的重要建設者75
4.2實現中國SKA1建設的工程回報84
4.3中方參與SKA1建設主要工作包的基本情況86
4.3.1反射面天線工作包86
4.3.2信號資料傳輸工作包95
4.3.3低頻孔徑陣列工作包及中頻孔徑陣列工作包99
4.3.4科學資料處理工作包105

第五章 中國SKA的科學準備109
5.1概述109
5.2中國SKA科學目標與戰略的形成111
5.3中國SKA的科學準備與佈局117
5.3.1宇宙黎明和再電離探測117
5.3.2脈衝星搜尋、測時和引力檢驗118
5.3.3中性氫巡天和宇宙學研究119
5.3.4宇宙磁場119
5.3.5星際介質120
5.3.6暫現源探測120
5.3.7活動星系核回饋和黑洞121
5.3.8中性氫星系動力學和演化122
5.3.9生命搖籃123
5.3.10超高能宇宙射線和中微子探測124
5.3.11中國SKA區域中心建設125

第六章 SKA外交、國際合作下的中國SKA科學與人才培養127
6.1SKA外交127
6.2與SKA成員國的國際合作131
6.3國際合作背景下的中國SKA人才培養140

附錄 中澳、中英SKA聯合博士計畫案例151
結束語157
附錄1 國際SKA大事記163
附錄2 中國SKA大事記165
附錄3 中國在國際SKA組織中出任重要管理崗位情況169
參考文獻173
致謝175


作者簡介

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秦波

中國科學院國家天文臺研究員，博士生導師。主要從事宇宙學與暗物質研究，發表多篇研究論文。受科技部委託，作為中方代表，先後任職國際SKA組織戰略委員會、出資工作組、政府間正式談判工作組及董事會等，並參與撰寫了“中國SKA白皮書”。