射电望远镜突破：人类望远镜首次触摸宇宙"黑暗时代"

       （ Cii.中国2025年4月28日讯）当南非卡鲁沙漠的射电天线与澳大利亚西部荒漠的碟形接收器组成绵延3000公里的观测网络时，人类正在改写探索宇宙的规则。这场由平方公里阵列射电望远镜（SKA）引领的技术革命，正将观测触角伸向宇宙诞生后最初形成的"黑暗时代"——那里隐藏着第一代恒星点燃的火种，以及暗物质编织的宇宙网络。

       在贵州平塘的喀斯特洼地中，500米口径的FAST望远镜刚刚完成相控阵馈源系统升级，其波束宽度从原先的0.5°压缩至0.158°，相当于用足球场大小的反射面在月球表面分辨出硬币的轮廓。但这仅仅是开始：中国主导的月基平方公里阵（SKA-Lunar）已在月球背面布设首批300个偶极子天线，这个跨越30公里的太空阵列将利用月球屏蔽地球电磁干扰的特性，捕获宇宙大爆炸后38万年遗留的21厘米氢线信号。

       技术突破的核心在于参数体系的范式革新。SKA-L低频阵列将系统噪声温度降至0.1μK，使灵敏度达到0.1微央斯基量级，这意味着它能在100小时观测中探测到红移z=15的星系中性氢辐射。而支撑这种突破的，是每秒处理8TB数据的FX数字信号处理系统——其光脉冲同步精度达到0.1皮秒，确保相距300公里的射电单元能捕捉到0.1角秒的微弱偏转。

       在贵州FAST控制中心，工程师们正调试着革命性的稀布阵列系统。通过遗传算法重新排布的64单元平面阵，将副瓣电平降低1.79分贝的同时，将3°主波束压缩了30%宽度。这种优化使望远镜在观测脉冲星时，能分辨出毫秒级的时间抖动，为验证广义相对论提供新标尺。更令人惊叹的是自适应校准系统：当南非SKA-L阵列遭遇雷暴电磁干扰时，分布式接收单元能在200毫秒内完成相位补偿，确保观测连续性。

       这场技术跃迁正在重塑天文学研究范式。当SKA二期工程在2028年部署百万级天线单元时，其角秒级分辨率将能解析130亿光年外星系的旋臂结构。中国"月基三步走"计划更具科幻色彩：2035年前在月球南极部署超长基线干涉仪，利用地月50万公里基线绘制宇宙早期三维氢分布图。这相当于用整个地月系统作为巨型射电尺，丈量宇宙婴儿期的形态演变。

       站在新天文纪元的门槛回望，人类射电望远镜的灵敏度已提升万亿倍。从发现脉冲星到捕捉快速射电暴，从绘制银河系中性氢地图到聆听系外行星大气波动，这些直径从米级到公里级的金属巨眼，正将宇宙最深处的电磁絮语转化为可解码的数据流。当SKA全功率运行时，其每秒产生的数据量相当于全球互联网流量峰值的三倍，而这恰恰是解开暗能量本质、追溯原初引力波印记的密钥——或许在不远的将来，我们终将听见138亿年前宇宙大爆炸的余韵。