上图中的巨大天线是西澳大利亚的默奇森射电天文台。 它由36个带有1.4 GHz频段镜面天线的综合体组成。 每个天线的主镜直径达到12米，并且天线仅是Pathfinder射电望远镜的一部分。 数十个这样的天线一起工作，可以看到宇宙最远的地平线，但是很快计划将成千上万个天线组合到一个系统中。 我对谁问有趣呢？
探路者式射电望远镜遍布全球，其中许多计划整合到平方公里阵列（SKA）系统中，到2030年总接收面积将超过一平方公里。 这将是非洲两千套天线系统和西澳大利亚五十万套无线电系统的综合体。
澳大利亚，加拿大，中国，印度，意大利，荷兰，新西兰，南非，瑞典和英国正在同时进行的该项目将解决宇宙的许多秘密。 他将能够测量大量沿其磁极发射电磁波的脉冲星，恒星碎片和其他宇宙物体。 通过观察黑洞附近的这些物体，可以发现新的物理定律，也许还可以发展量子力学和引力的统一理论。
SKA的构建工作将从SKA1系统和其他较小组件的构建中分几个阶段进行。 SKA-1本身将包括南部非洲的SKA1-mid和澳大利亚的SKA1-low。
照片中所示的SKA-mid将由197条天线组成，每条天线的最大直径为15米
SKA1-low用于收集数十亿年前出现在太空中的低频无线电波。 为了接收这样的波，将使用小型旋转天线。 在给定电视和FM的情况下，它们可以在很宽的频率范围内接收信号。 SKA1低天线工作在50到350 MHz的范围内，其外观如下图所示：
项目管理部门计划到2024年安装超过131 000台这种天线。 它们都将被分成256个簇，它们的信号将通过一条光纤通信线进行合并和传输。
一个阵列中天线的工作原理类似于光学望远镜的操作。 唯一的区别是射电望远镜的焦点不在光辐射上，而是在无线电波上。 而且，可接受的波长使镜面天线的直径更大，例如中国的FAST射电望远镜，其直径也将在将来成为SKA的一部分。
问题在于无限增加镜子的大小是行不通的，而建立像FAST这样的强大结构在任何地方都行不通。 这就是为什么更容易使用许多较小的分布式天线的原因。 一个示例是Murchison宽场阵列（MWA）射电天文学天线。 MWA天线的工作频率范围为80到300 MHz：
这些天线也是澳大利亚SKA1-low的一部分，能够观察早期宇宙的黑暗时期，该时期存在于1300万年前，当时正出现恒星，其他物体开始加热充满氢原子的宇宙。 值得注意的是，仍然有可能检测到这些中性氢原子发射的无线电波。 发出的波的波长为21厘米，但是到了到达地球时，数十亿年的空间膨胀已经过去了，将它们延伸了几米。
下图显示了带有MWA天线的部分。 每个部分包含16条天线，这些天线使用光纤互连到单个网络中：
MWA天线同时接收来自不同方向的部分无线电波。 使用一对低噪声放大器在每个天线的中心放大输入信号，然后将其发送到最近的波束成形器。 在那里，各种长度的波导使天线信号具有一定的延迟。 在正确选择此延迟的情况下，波束成形器会“倾斜”阵列辐射图，以使来自天空某一部分的无线电波同时到达天线，就好像它们被一个大天线接收一样。
这种天线分为两组，每组将信号发送到一个接收器。 它在不同的频道之间分配信号。 接收器光学器件将信号发送到天文台之后。 在那里，通过将信号相乘并随时间积分将数据关联起来。 这种方法使您可以创建单个强信号，就好像它是由一台大型射电望远镜接收到的一样。
这种虚拟射电望远镜的可见范围也与其大小成正比。 在望远镜由许多天线组成的情况下，其最大分辨率将取决于接收部分之间的距离。 越大，分辨率越准确。
由于这个特性，天文学家创造了覆盖大洲的虚拟望远镜。 由于如此巨大，甚至有可能识别出银河系中心的黑洞。 但是，尺寸并不是获得有关宇宙中所研究物体的准确信息的主要内容。 分辨率的质量受天线总数及其相对位置的影响。
使用MWA获得的数据通过一台超级计算机被发送到最近的数据中心数百公里。 MWA每天可以发送超过25 TB的数据，并且在未来几年中，随着SKA1的发布，这种速度将变得更高。 SKA1低射电望远镜中的131,000根天线，以一种通用阵列工作，每天将收集超过1 TB的数据。
这就是解决射电望远镜电源问题的方法。 在默奇森射电天文台，天线群的电源由容量为1.6兆瓦的太阳能电池板提供：
直到最近，天文台的天线都使用柴油发电机运行，现在，除了太阳能电池板外，它还拥有大量可存储2.6兆瓦时的锂离子电池块。 天线阵列的某些部分很快将收到自己的太阳能电池板。
在这样的雄心勃勃的项目中，融资问题总是非常尖锐的。 目前，SKA1在南非和澳大利亚的建筑预算约为6.75亿欧元。 这是由10个项目成员国设置的金额：澳大利亚，加拿大，中国，印度，意大利，荷兰，新西兰，南非，瑞典和英国。 但是，这笔资金并未支付SKA1的全部费用，这是天文学家希望的。 因此，天文台正试图吸引更多国家加入可以增加资金的伙伴关系。
射电望远镜使您能够观察远处的空间物体：脉冲星，类星体等。例如，在这里，例如，使用FAST射电望远镜，我们在2016年设法检测到了射电脉冲星：
