如何理解武向平院士所说：中国天眼 FAST 十年内将被超级射电天文望远镜 SKA 取代？
武向平院士的这番话，对于关注中国天眼（FAST）和射电天文领域的朋友来说，无疑是一个振聋发聩的信号。要理解这句话，我们需要先了解FAST和SKA是什么，它们各自的优势和局限，以及“取代”这个词在科学发展中的具体含义。
首先，我们得说说FAST。
“中国天眼”，正式名称是“500米口径球面射电望远镜（FAST）”，是目前世界上最大的单口径射电望远镜。它坐落在贵州省平塘县的山坳里，那个巨大的“锅”直径足足有500米，比10个足球场加起来还要大。FAST的威力在于它的“大”。口径越大，望远镜接收到的宇宙信号就越强，也就越能看到更暗弱、更遥远的宇宙天体。你可以想象成一个人耳朵越大，听到的声音就越清晰、越细微。
FAST的建设和运行，对中国乃至世界射电天文研究都带来了革命性的进步。它发现了大量的脉冲星，包括一些极不寻常的，例如毫秒脉冲星和双星系统中的脉冲星。这些发现不仅仅是数字上的增加，更是帮助我们深入理解中子星的性质、引力波的探测，甚至是宇宙学模型。FAST还被用于寻找地外文明信号（SETI），虽然这方面还没有确切的发现，但它提供的强大能力无疑增加了找到线索的可能性。FAST在很多方面是“第一”的，它的出现填补了巨型单口径射电望远镜的空白。
那么，SKA又是什么来头？
SKA，全称“平方公里阵列射电望远镜（Square Kilometre Array）”，是正在规划建设中的下一代超级射电天文望远镜。它的名字就道出了它的野心——“平方公里”。SKA不是一个单一的望远镜，而是一个由数千个小型射电接收天线组成的庞大网络，这些天线将分布在澳大利亚和南非这两个广阔的区域。
SKA的厉害之处在于它的“组合”和“灵活性”。虽然单个天线看起来不起眼，但成千上万个天线通过干涉技术协同工作，能够合成一个等效于一个巨大望远镜的性能，而且这个“等效口径”理论上可以达到惊人的直径，甚至远超FAST的500米。更关键的是，SKA的设计目标不是仅仅比FAST“大”，而是要实现“质的飞跃”。它将拥有远超FAST的灵敏度、分辨率和观测速度。
灵敏度： SKA能够探测到比FAST还要微弱得多的宇宙信号。这意味着它可以看到更遥远、更暗淡的天体，或者在已知天体中发现更细微的特征。
分辨率： 通过将分布在不同地点的天线进行协同工作，SKA能够实现极高的角分辨率，也就是说，它能分辨出宇宙中非常靠近的天体，就像用高清摄像机和普通摄像机拍照的区别一样。
观测速度： SKA的设计允许同时进行多项观测，并且能够快速地扫描大片天区，这在巡天观测（Mapping large areas of the sky）方面具有巨大优势。
SKA将能够解决一系列天文学中的“大问题”，比如：
宇宙的黎明： 探测第一代恒星和星系发出的信号，了解宇宙最初是如何点亮的。
暗物质和暗能量： 通过更精确地测量星系动力学和宇宙大尺度结构，来研究这些神秘的物质和能量。
系外行星： 直接探测和研究位于其他恒星周围的行星，寻找生命存在的迹象。
脉冲星和引力波： 更精细地研究脉冲星，作为探测引力波的更强大工具，甚至可能发现新的引力波源。
那么，武向平院士说的“取代”是什么意思？
这里的“取代”，并非是指FAST会完全被拆除或停止运行。科学发展是一个不断进步的过程，老的设备退居二线，新的设备承担起更前沿的任务，这是常态。更确切地说，武院士是在强调SKA的性能将远超FAST，并且能够承担起当前FAST所能做的，以及更多、更深入、更具开创性的科学研究任务。
你可以理解为，FAST是当前我们拥有的最先进的“工具”，它帮助我们看到了很多以前看不到的东西。但是，SKA则是一个集合了目前人类所有最新技术和最尖端设计理念的“超级工具”。当SKA建成并投入使用后，它所能达到的科学深度和广度，将远远超出FAST的能力范围。
科学研究的“高峰”： 很多现有的、有待解决的科学问题，FAST在能力上可能接近极限，但SKA则能轻松跨越这个极限，抵达新的科学高峰。
新的科学发现的“平台”： SKA的强大性能将为天文学家提供一个前所未有的观测平台，孕育出目前我们甚至无法想象的新科学发现。
国际合作的“中心”： SKA是一个巨大的国际合作项目，中国作为其中重要的参与者，也将在SKA的建设和科学产出中扮演重要角色。
为什么说“十年内”？
SKA项目虽然规划已久，但其建设是一个极其复杂和漫长的过程。它分为几个阶段，不同区域的天线会分批建成并开始科学观测。目前，SKA的建设正在稳步推进，预计在未来几年内，部分SKA的子阵列将能够进行初步的科学观测。而当整个SKA系统全部建成并达到设计性能时，大概还需要几年时间。因此，“十年内”是一个非常合理的时间框架，意味着SKA将在未来十年内逐步展现其强大的实力，并开始在许多科学领域引领全球研究。
那么，FAST在这个过程中扮演什么角色？
FAST不会被“闲置”。它仍然是世界上最优秀的射电望远镜之一，尤其是在某些特定类型的观测上，如搜寻宇宙21厘米线（中性氢原子发出的信号），FAST的独特设计仍然具有不可替代的优势。FAST将继续为天文学界贡献宝贵的科学数据，它将是SKA建成前的重要补充，甚至在SKA投入使用后，FAST仍将是进行一些补充性、或者需要其独特视场和观测方式的科学研究的宝贵工具。
更重要的是，FAST的建设和运行经验，为中国参与SKA的建设和科学研究积累了宝贵的经验，培养了一批优秀的科研人才。中国天眼作为前驱，为中国在SKA时代的射电天文领域奠定了坚实的基础。
总而言之， 武向平院士的这番话，并非是对FAST成就的否定，而是对射电天文领域飞速发展的预示。SKA的到来，标志着人类探索宇宙的能力将进入一个全新的时代。FAST是这个时代的重要里程碑，而SKA则是我们迈向更广阔宇宙的下一艘“超级飞船”。中国天眼在这场科学竞赛中扮演了重要的角色，而未来，中国科学家也将站在SKA这个更宏伟的平台上，继续书写宇宙探索的新篇章。
首先，我们得说说FAST。
“中国天眼”，正式名称是“500米口径球面射电望远镜（FAST）”，是目前世界上最大的单口径射电望远镜。它坐落在贵州省平塘县的山坳里，那个巨大的“锅”直径足足有500米，比10个足球场加起来还要大。FAST的威力在于它的“大”。口径越大，望远镜接收到的宇宙信号就越强，也就越能看到更暗弱、更遥远的宇宙天体。你可以想象成一个人耳朵越大，听到的声音就越清晰、越细微。
FAST的建设和运行，对中国乃至世界射电天文研究都带来了革命性的进步。它发现了大量的脉冲星，包括一些极不寻常的，例如毫秒脉冲星和双星系统中的脉冲星。这些发现不仅仅是数字上的增加，更是帮助我们深入理解中子星的性质、引力波的探测，甚至是宇宙学模型。FAST还被用于寻找地外文明信号（SETI），虽然这方面还没有确切的发现，但它提供的强大能力无疑增加了找到线索的可能性。FAST在很多方面是“第一”的，它的出现填补了巨型单口径射电望远镜的空白。
那么，SKA又是什么来头？
SKA，全称“平方公里阵列射电望远镜（Square Kilometre Array）”，是正在规划建设中的下一代超级射电天文望远镜。它的名字就道出了它的野心——“平方公里”。SKA不是一个单一的望远镜，而是一个由数千个小型射电接收天线组成的庞大网络，这些天线将分布在澳大利亚和南非这两个广阔的区域。
SKA的厉害之处在于它的“组合”和“灵活性”。虽然单个天线看起来不起眼，但成千上万个天线通过干涉技术协同工作，能够合成一个等效于一个巨大望远镜的性能，而且这个“等效口径”理论上可以达到惊人的直径，甚至远超FAST的500米。更关键的是，SKA的设计目标不是仅仅比FAST“大”，而是要实现“质的飞跃”。它将拥有远超FAST的灵敏度、分辨率和观测速度。
灵敏度： SKA能够探测到比FAST还要微弱得多的宇宙信号。这意味着它可以看到更遥远、更暗淡的天体，或者在已知天体中发现更细微的特征。
分辨率： 通过将分布在不同地点的天线进行协同工作，SKA能够实现极高的角分辨率，也就是说，它能分辨出宇宙中非常靠近的天体，就像用高清摄像机和普通摄像机拍照的区别一样。
观测速度： SKA的设计允许同时进行多项观测，并且能够快速地扫描大片天区，这在巡天观测（Mapping large areas of the sky）方面具有巨大优势。
SKA将能够解决一系列天文学中的“大问题”，比如：
宇宙的黎明： 探测第一代恒星和星系发出的信号，了解宇宙最初是如何点亮的。
暗物质和暗能量： 通过更精确地测量星系动力学和宇宙大尺度结构，来研究这些神秘的物质和能量。
系外行星： 直接探测和研究位于其他恒星周围的行星，寻找生命存在的迹象。
脉冲星和引力波： 更精细地研究脉冲星，作为探测引力波的更强大工具，甚至可能发现新的引力波源。
那么，武向平院士说的“取代”是什么意思？
这里的“取代”，并非是指FAST会完全被拆除或停止运行。科学发展是一个不断进步的过程，老的设备退居二线，新的设备承担起更前沿的任务，这是常态。更确切地说，武院士是在强调SKA的性能将远超FAST，并且能够承担起当前FAST所能做的，以及更多、更深入、更具开创性的科学研究任务。
你可以理解为，FAST是当前我们拥有的最先进的“工具”，它帮助我们看到了很多以前看不到的东西。但是，SKA则是一个集合了目前人类所有最新技术和最尖端设计理念的“超级工具”。当SKA建成并投入使用后，它所能达到的科学深度和广度，将远远超出FAST的能力范围。
科学研究的“高峰”： 很多现有的、有待解决的科学问题，FAST在能力上可能接近极限，但SKA则能轻松跨越这个极限，抵达新的科学高峰。
新的科学发现的“平台”： SKA的强大性能将为天文学家提供一个前所未有的观测平台，孕育出目前我们甚至无法想象的新科学发现。
国际合作的“中心”： SKA是一个巨大的国际合作项目，中国作为其中重要的参与者，也将在SKA的建设和科学产出中扮演重要角色。
为什么说“十年内”？
SKA项目虽然规划已久，但其建设是一个极其复杂和漫长的过程。它分为几个阶段，不同区域的天线会分批建成并开始科学观测。目前，SKA的建设正在稳步推进，预计在未来几年内，部分SKA的子阵列将能够进行初步的科学观测。而当整个SKA系统全部建成并达到设计性能时，大概还需要几年时间。因此，“十年内”是一个非常合理的时间框架，意味着SKA将在未来十年内逐步展现其强大的实力，并开始在许多科学领域引领全球研究。
那么，FAST在这个过程中扮演什么角色？
FAST不会被“闲置”。它仍然是世界上最优秀的射电望远镜之一，尤其是在某些特定类型的观测上，如搜寻宇宙21厘米线（中性氢原子发出的信号），FAST的独特设计仍然具有不可替代的优势。FAST将继续为天文学界贡献宝贵的科学数据，它将是SKA建成前的重要补充，甚至在SKA投入使用后，FAST仍将是进行一些补充性、或者需要其独特视场和观测方式的科学研究的宝贵工具。
更重要的是，FAST的建设和运行经验，为中国参与SKA的建设和科学研究积累了宝贵的经验，培养了一批优秀的科研人才。中国天眼作为前驱，为中国在SKA时代的射电天文领域奠定了坚实的基础。
总而言之， 武向平院士的这番话，并非是对FAST成就的否定，而是对射电天文领域飞速发展的预示。SKA的到来，标志着人类探索宇宙的能力将进入一个全新的时代。FAST是这个时代的重要里程碑，而SKA则是我们迈向更广阔宇宙的下一艘“超级飞船”。中国天眼在这场科学竞赛中扮演了重要的角色，而未来，中国科学家也将站在SKA这个更宏伟的平台上，继续书写宇宙探索的新篇章。
网友意见
谢邀。。。
其实在以前，SKA是打算在中国造的，FAST其实就是SKA的一部分。世纪初时，中国科学家提出了利用贵州的喀斯特地貌来建造大量大口径射电望远镜（KARST），计划一开始是打算建30个300M的大型射电望远镜（也就是说三十个缩小版的FAST啊），并已Y型分布300KM。计划一开始很受欢迎，但在对贵州山地进行大范围查找，建模后，发现并不足以做SKA，那样需要巨大的工程量而且没足够的地形支持。再到后来，澳大利亚和南非及非洲八国提出了更好的SKA模型，还便宜，易造。而且更为主要的就是随着科学技术的发展，观测的频率在不断提高，所需的最长基线也再变长到了三千千米。所以贵州多雨的气候并不利于观测，并且贵州的喀斯特地貌不足以支持三千千米的阵列。于是中国的SKA计划便取消了，但是中国人并没有放弃。在贵州无数次考察以后发现了大窝凼这个神奇的地方，并表示虽然我们没了SKA，但我们也可以建一个世界最大单口径的射电望远镜（在此为南仁东前辈打Call，他为此竭尽全力付出，将毕生的精力投入到了FAST。现在能出现FAST这种大器，多半是他的功劳啊！而且他本人在FAST竣工后不就便逝世了，愿他在天堂能看到FAST所创造的奇迹。）于是就这样有了FAST，所以SKA并不是最近才提出来的，在上个世纪末已有了构想。
回到话题，请注意最重要的一个东西，FAST是单口径的，而SKA是综合孔径的，是许多台望远镜连在一起的。而单口径最大的优势就是灵活，像FAST，只需调整一个组合镜面，十分便捷，在巡天上的优势巨大（例如在脉冲星方面的寻找），而SKA需要同时调整许多台望远镜，还有要同步，便捷性大大降低，但灵敏度和分辨率提高。所以这两者是各有其优点的，而不是全盘的超越。不管过了多久，FAST作为先进至以后数十年来的最大的单口径射电望远镜的优势会一直存在。所以本人认为FAST并不会被SKA取代。FAST，国之大器，是决定的世界领先，在数十年内一定会为祖国的天文事业做出巨大的贡献。
哎呀，一大早起来发现竟然破百赞了！知乎小透明表示好开心啊！
哇塞，快到四百赞了，在更新一波回答
八百多赞了，看到评论区似乎有人对FAST的灵活性表示质疑。诚然，FAST的主镜面是由4450块反射面板单元构成，而用于接收的馈源舱由六根绳索吊着。直觉上来看FAST的运行需要随着天体的运动同时调整成瞬时精确的300m抛物面会使操作不太方便。但这个问题也是FAST工程的核心技术。所以在此方面由于有技术支持而不会过多的影响FAST的能力，况且是个大望远镜灵活性肯定不如单个小望远镜（注意是单个）。
而对于SKA，它的存在需要巨量的技术支持。不仅需要调整经度纬度差异巨大的上千个的望远镜指向一个精确的点，同时还要注意接收信息时间误差来确保信息的相干性，还要保证在观测时所有的望远镜精确的跟随天体周日运动。
所以综合考虑一下，如果要巡天，与其同时调整四面八方几千千米内所有的望远镜，调整单个的组合镜面是绝对占优势的。
咦，竟然破一千赞了，好开心啊
所以说。。。什么时候破两千啊
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