مصفوفة الكيلومتر المربع

مصفوفة الكيلومتر المربع (SKA)

انطباع فني للب الهوائيات الصحنية للمصفوفة
أسماء بديلة	SKA
مسمى على اسم	كيلومتر مربع, antenna array
المو(ا)قع	Australia / New Zealand / South Africa
الإحداثيات	30°43′16″S 21°24′40″E
بُنيَ	Phase 1 2019 Phase 2 2024 Phase 3 2022 onwards
أول ضوء	2027 (projected)
نمط التلسكوپ	Phased array
مساحة الجمع	1,000,000 m²
الموقع الإلكتروني	skatelescope.org

مصفوفة الكيلومتر المربع Square Kilometre Array (SKA) هي تلسكوب راديوي قيد الانشاء سيكون له مساحة تجميع إجمالية قدرها واحد كيلومتر مربع. فإنه سيعمل على نطاق واسع من الترددات النى يتراوح حجمها بأكثر من 50 مرة أكثر حساسية من أي أداة لاسلكية أخرى. سوف يتطلب الأمر محركات حوسبة عالية جدا ومستوى أداء لجهاز الكمبيوتر المركزي ووصلات تعمل لمسافات طويلة مع سعة أكبر من حركة الإنترنت العالمية الراهنة. وسوف تكون قادرة على مسح السماء أكثر من عشرة آلاف مرة أسرع من أي وقت مضى. مع محطات استقبال تمتد إلى مسافة لا تقل عن 3000 كيلومتر (1900 ميل) من صميم concentrated central core , وسوف تحذوا حذو تقاليد علم الفلك الراديوى لتوفير أعلى دقة من الصور في كل علم الفلك.

وسيتم بناء SKA في نصف الكرة الجنوبي، في جنوب أفريقيا وأستراليا ونيوزيلندا، حيث تولى أهمية خاصة إلى المجرة التى ننتمى إليها ، وإلى درب التبانة .

بميزانية قدرها € 1.5 مليار يورو، ومن المقرر بناء ال SKA أن تبدأ في عام 2016 حيث سترقب الفضاء بطريقة أولية بحلول عام 2019 والتشغيل الكامل بحلول عام 2024. المشروع يقع مقره في مانشستر ، المملكة المتحدة.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 الوصف

SKA participating countries marked on a map of the world as dark blue

سوف يتاح لل SKA الجمع بين الإشارات التي ترد من آلاف صغيرة من هوائيات تمتد على مسافة أكثر من 3000 كم لمحاكاة تلسكوب راديوى واحد عملاق يتميز بحساسية عالية للغاية معangular resolution متفوق. سوف يكون SKA أيضا لديه مجال كبير جدا من field-of-view (FOV) يستهدف ترددات أدناها 1 گيگاهرتس من 200 درجة مربعة وأكثر من 1 متر مربع درجة (حوالي 5 أقمار كاملة) على ترددات أعلى. واحد التنمية المبتكرة هو استخدام مصفوفات المستوى البؤري باستخدام تكنولوجيا المصفوفات المرحلية لتوفير FOV حقول رؤية متعددة. وتلك تعد زيادة كبيرة في سرعة المسح لل SKA وتمكن العديد من المستخدمين لمراقبة قطع مختلفة من السماء في وقت واحد. مزيج من FOV كبيرة جدا مع حساسية عالية يعني أن SKA ستحول استكشاف الكون. SKA سوف توفر تغطية متواصلة للترددات من 70 ميجاهيرتز إلى 10 جيجاهيرتز في المرحلتين الأولى والثانية من بنائه. وسوف تت وسع إلى مرحلة ثالثة حيث يصل النطاق الترددي إلى 30 غيغاهيرتز.

• المرحلة 1: توفير ~ 20٪ من المساحة الكلية جمع في الترددات المنخفضة والمتوسطة بحلول عام 2019.
• المرحلة 2: الانتهاء من مجموعة كاملة في الترددات المنخفضة والمتوسطة بحلول عام 2024.
• المرحلة 3: بناء على مجموعة من الترددات العالية عام 2022.

مدى التردد من 70 إلى 10 ميگاهرتس گيگاهرتز، الذي يمتد لأكثر من عقدين من العقود، لا يمكن أن تتحقق باستخدام واحدة من تصميم الهوائي وبالتالي فإن SKA سيضم مصفوفات من ثلاثة أنواع من عناصر الهوائي الذي سوف تشكل صفائف SKA المنخفضة، SKA المتوسطة ومصفوفات الأطباق:

إنطباع فنان لحزمة بيانات متناثرة SKA لمحطة مصفوفات منخفضة

إنطباع فنان لحزمة بيانات متوسطة لمحطة مصفوفات كثيقة

1. مصفوفة SKA منخفضة الطائفة -هى مصفوفة مرحلية بسيطة من هوائي ثنائي القطب لتغطية نطاق الترددات من 70 حتي 200 ميغاهيرتز. وسيتم تجميع هذه المحطات بقطر 100 متر كل منها يحتوي على حوالي 90 عنصرا.
2. مصفوفة SKA متوسطة الطائفة - هى مصفوفة مرحلية مكونة من بلاطات لتغطية نطاق الترددات المتوسطة من 200-500 ميغاهيرتز. سيتم تجميع البلاطات 3 متر X متر 3 الى محطات دائرية ذات قطر 60 مترا .

1. مصفوفة صحون - عدة آلاف من أطباق الهوائيات لتغطية نطاق التردد من 500 ميغاهيرتز الى 10 غيغاهيرتز. ومن المتوقع أن تصميم الهوائي سوف يتبع تصميم مصفوفة تليسكوب ألين باستخدام التصميم الجريجورى وسيكون إرتفاعها 15 مترا وبعرض 12 مترا. ومن المؤمل أن يتم تجهيز أطباق القطع المكافئ مع مصفوفات المستوى البؤري . وسيتيح ذلك للأطباق مراقبة من مجال أوسع بكثير من ذلك الذى يتحقق بالتغذية الوحيدة المصدر . تصاميم أولية من تلك التغذية المتعددة هى الآن تحت التطوير لمصفوفات باثفايندر المشروحة أدناه .

في المنطقة التي تغطيها SKA - تمتد إلى 3000 كيلومتر ~ - ستضم ثلاث مناطق:

1. منطقة مركزية تحتوي على مساحة تشمل أطباق مساحتها 5 كيلومترات من الهوائيات ، ومحطات SKA متوسطة والهوائيات SKA المنخفضة. وهذه المنطقة الوسطى تحتوي على ما يقرب من نصف المساحة الإجمالية لجميع مصفوفات SKA الثلاثة.
2. A منطقة منتصف تمتد إلى 180 كيلومترا. وسوف تتضمن هذه الأطباق، وأزواج من SKA منتصف ومحطات SKAالمنخفضة. وسوف يتم في كل حالة من الحالات التي وضعت بشكل عشوائي داخل المنطقة مع كثافة من الأطباق ومحطات السقوط نحو الجزء الخارجي للمنطقة.
3. هناك المنطقة الخارجية من 180 كم الى 3000 كم. وسوف تشمل هذه الأذرع الحلزونية على طول 5 كم التى ستقام فيها الأطباق حيث سيتم تجميعها في المحطات التى تتراوح مابين 20 من أطباق. المحطات حيث سيزيد تحقيقا لهذه الغايات للالأذرع الحلزونية الخارجية.

 المشاريع الرئيسية

انطباع الفنان حول الأوفست الهوائيات الجريجورية

شكل تخطيطى للمنطقة الوسطى ل SKA

وسيتم تصميم قدرات SKA لمعالجة طائفة واسعة من المسائل في الفيزياء الفلكية ، الفيزياء الأساسيةعلم الكونيات و جسيمات الفيزياء الفلكية بالإضافة إلى توسيع نطاق ملاحاظاتنا للكون.

وقد تم اختيار عدد من المشاريع العلمية الرئيسية التي يجب أن تضطلع بها SKA و هى مذكورة أدناه.

 المجرات وعلم الكون والمادة الداكنة والطاقة الداكنة

المقالة الرئيسية: تشكل المجرات وتطورها and المادة المظلمة

 المواقع

يقع المقر الرئيسي لل SKA في مرصد جوردل بانك، التابع لجامعة مانشستر في تشى‌شر، إنگلترة. بينما ستـُرَكـَّب التلسكوبات في أستراليا وجنوب أفريقيا.

تم استخدام نظام الماسح الضوئي التلقائي المتسع الإشعاع لدراسة مستويات الضوضاء و ترددات الراديو في مواقع مختلفة منتقاة في جنوب أفريقيا.

'أستراليا:' يقع الموقع المركزى بالقرب من مرصد مرتشيسون للفلك الراديوي (MRO) في محطة ميليورا بالقرب من بولاردي 26°59′S 116°32′E في أستراليا الغربية على بعد 315 كم شمال شرق جرالدتون على سهل صحراوي منبسط على ارتفاع 460 متر. وسوف تكون معظم محطات البعيدة موجودة في في نيوزيلندا.

'جنوب أفريقيا:' ويقع مركز الموقع في 30°43′16.068″S 21°24′40.068″E على ارتفاع حوالي 1000 متر في كارو وهى منطقة قاحلة في محافظة الكيب الشمالية ، على بعد حوالى 75 كيلومترا الى الشمال الغربي من كارنارفون ، جنوب أفريقيا ومحطات بعيدة في بوتسوانا ، و في وغانا وكينيا ومدغشقر وموريشيوس وموزمبيق وناميبيا وزامبيا.

---

لا مكان لل ET وتعنى "حياة خارج الأرض" كى يصبح خفيا: فقد كشف النقاب عن خطط لتلسكوب وهو الأقوى في تاريخ البشرية - 3000 من أطباق راديو تنتشر في جنوب أفريقيا وأستراليا ونيوزيلندا

وأستراليا ونيوزيلندا وجنوب افريقياسوف يشتركون بإستضافة أكبر تلسكوب لاسلكي من أي وقت مضى. سيكون لديها ما يصل إلى 50 مرة أكثر حساسية و10000 مرة أسرع من التلسكوبات اللاسلكية الحالية، حسب تقرير علماء الفلك

تلسكوب فائق بني من 3000 من الأطباق عبر ثلاث دول سيكلف 2 مليار دولار وهو آلة فائقة الفوة "انظر الى فجر التاريخ"

و هو آلة ستعالج أكثر من 'exabyte' الإكسابايت EB كلمة تتكون من مقطين إكسا وتعني مليار مليار (كوينتليون) 1000000000000000000 (18 صفر) وبايت، الإكسابايت هي وحدة قياس لسعة التخزين في الكمبيوتر من البيانات كل يوم - أكثر من شبكة الإنترنت بالكامل، ويكفي لملء 15000000 أي بود 64GB كل يوم

مسح السماء 10،000 مرات أسرع ومع حساسية 50 مرة من أي تلسكوب آخر، سيتم استخدامها لدراسة نشأة الكون، وسوف تكون قادرة على الكشف عن الإشارات الضعفيفة التي يمكن أن تشير إلى وجود حياة خارج كوكب الأرض

هذه الصورة التي اتخذت في 30 مارس 2010 ويبين كارو موقع مجموعة بناء التلسكوب، في كيب الشمالية. والمنطقة مجتمعة بها جمع من الهوائيات تضيف ما يصل مجموعه الى كيلو متر مربع واحد

معدات عصر الفضاء كما يتخيلها فنان هكذا تبدو فتحة مصفوفاتKSA المنخفضةالتردد

Numbers game: This artist's impression shows the SKA's dishes, which will scan space for electromagnetic radiation - and hopefully reveal the universe's secrets

Sensitive: The SKA's dishes will be able to detect an airport radar on a planet 50 light years away

The final location for the Square Kilometer Array has yet to be decided

Heavens above: SKA will peer deep into space telling us about black holes, how stars are born and if there is alien life out there

وهو أقوى من مليون من أجهزة الكمبيوتر الأسرع اليوم وآلة تقوم بمعالجة المعلومات 100 مرة أكثر من مصادم الجسيمات الضخم

وسيكون مقر التلسكوب الراديوى الأكبر والأكثر تقدما في العالم والقادر على كشف علامات حياة خارج كوكب الأرض في أقاصي الكون ، في جنوب أفريقيا وأستراليا ونيوزيلندا.

وجاء قرار تقسيم موقع 'مصفوفة الكيلومتر المربع ذات كلفة 2 مليار دولار ليثير صراعا محتدما بين مقدمي العروض - جنوب أفريقيا جانب واحد وعرض مشترك من أستراليا ونيوزيلندا من جهة أخرى.

مسح السماء 10،000 مرةأسرع ومع حساسية 50 مرة أدق من أي تلسكوب آخر حيث، ستستخدم لدراسة نشأة الكون، وسوف تكون قادرة على الكشف عن الإشارات الضعيفة التي يمكن أن تدل على وجود حياة خارج كوكب الأرض.

IBM is researching technologies such as '3D' computer chips to achieve the huge computing power required for the Square Kilometre Array

صورة بالجاسوب لأحد هوائيات النطاق المتوسط

ورفض العلماء الذين يتزعمون المشروع الإقتراح بأن القرار أن التكاليف الباهظة ستعزو أن يتراجع العلم جانبا مفسحا المجال لنفعية السياسية ‘كنا جميعا ندرك الأبعاد السياسية لهذا الأمر هكذا قال جون Womersley ، رئيس مجلس إدارة منظمة SKA، لكنه أضاف : 'انها وسيلة لدفع العلم إلى الأمام قدما " هناك بالفعل البنية التحتية في جنوب أفريقيا وأستراليا، بما في ذلك أطباق التلسكوب لاسلكي التي بنيت على أسلاف المجموعة الجديدة. والتى ستدرج الآن في SKA. The consortium estimates that the decision to split the project will add about 10 percent to the 350 million euro ($440 million) budget for the first phase of construction. When completed in 2024 the telescope will be made up of 3,000 dishes, each 15 metres wide, together with many more antennae, that together will give a receiver surface area of a square kilometre. ‘This hugely important step for the project allows us to progress the design and prepare for the construction phase of the telescope,’ said Michiel van Haarlem, Director General of the consortium. ‘The SKA will transform our view of the universe; with it we will see back to the moments after the Big Bang and discover previously unexplored parts of the cosmos.’

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 طالع أيضاً

• List of radio telescopes
• LOFAR (the Low Frequency Array, currently under construction in several European countries, with its core in the Netherlands)
• Mills Cross (historical connections with the SKA development in Australia)
• Project Cyclops

 وصلات خارجية

Australia/NZ

• SKA Australia web site
• "Inside the Square Kilometre Array", Cosmos magazine online, January 2012
• "The Square Kilometre Array Category", The Conversation, 2011/12
• "Australian SKA Planning Office Newsletter" (PDF). CSIRO. 10 April 2007. Retrieved 19 March 2007.
• Boolardy Station and the Murchison Radio-Astronomy Observatory (MRO) – University of Western Australia
• Photographs from the Boolardy site, June 2010

Canada

• Canadian SKA Consortium web site

Europe

• SKA Design Studies web site

جنوب أفريقيا

• SKA South Africa web site

عالمي

• SKA website