从素描迈向照片：加州理工学院启动史上最灵敏射电望远镜阵列建设

最近，加州理工学院的一个研究团队公布了一项计划，他们准备在内华达州沙漠深处动工建设一个名为“深度巡天阵列”（DSA）的射电望远镜阵列。这可不是什么小打小闹的升级——按照规划，2029年完工后，DSA将由1650面直径接近6.1米的射电天线组成，分布在一片大约19.3公里乘16.1公里的荒漠谷地上。这誓将刷新人类在射电天文领域的技术天花板。

为了让大家对这个规模有点概念，不妨对比一下位于新墨西哥州的“甚大天线阵”。它已经是全球最大的射电望远镜阵列之一了，但天线数量只有27面。没有比较就没有伤害，DSA的规模相当于其60倍不止。

这么多天线协同工作，理论上可以像一台巨型仪器那样大幅提升空间分辨率。不过，这里有一个关键区别：与一面巨大的单天线不同，阵列在接收微弱信号时能力相对有限，但它捕捉强烈射电信号的本事很强。所以，DSA特别适合观测脉冲星（死亡恒星留下的高度磁化残骸）和快速射电暴这类信号强烈的天体与现象——说白了，就是专治各种“信号好到爆”的天体谜题。

说到选址，研究团队显然动了心思。几十年来，外部的电磁干扰一直是射电天文观测的头号大敌。为了把这些烦人的“噪声”挡在门外，他们把地点选在了内华达州沙漠深处，靠近大盆地国家公园。在这种荒无人烟的地方，人类制造的手机信号、广播电波几乎绝迹，才能让望远镜安心“听天”。

加州理工学院天文学教授、DSA首席研究员Gregg Hallinan表示，DSA投入运行后的前五年，将以前所未有的速度多次扫描全部可见天空。他给出了一个很有冲击力的数字：“全球其他射电望远镜迄今总共发现了约2000万个射电源，而DSA运行第一天就能达到这个数量。首次巡天结束时，它将发现大约10亿个新射电源。”

除了快速射电暴这类神秘现象，研究团队还打算借助DSA研究暗能量如何影响宇宙膨胀。DSA联合首席研究员、加州理工学院教授Vikram Ra vi说了一句很有意思的话：“射电天文学即将从素描迈向照片。”意思是现在的观测就像手绘简笔画，未来DSA拍出来的则是一张张细节丰富的高清摄影作品。

观测速度惊人，也意味着数据可以近乎实时地获取并分析。而且，项目从一开始就决定全面向公众开放数据。DSA首席项目经理Katie Jameson表示，研究团队希望全世界的人都能像项目成员一样，即时取得这些数据。“DSA就像一间实时冲印射电图像的照片实验室，所有人都可以使用这些图像。”

最后，还有个让人会心一笑的细节：为了控制成本，加州理工学院找来了一家蛋糕烤盘制造商Fat Daddio's。没错，这家公司专门做烘烤蛋糕的金属盘——没想到的是，这种烤盘的曲面形状恰好适合将电磁波反射并聚焦。于是，数千个“蛋糕盘”就这么被征用，变成了射电望远镜的反射面。这思路，够巧妙，也够接地气。