A Négyzetkilométeres Hálózat (SKA) egy fejlesztés alatt lévő rádiótávcső Ausztráliában és Dél-Afrikában. A teljes gyűjtőterülete körülbelül egy négyzetkilométer lesz. Széles frekvenciasávon fog működni, és a mérete 50-szer érzékenyebbé teszi minden más rádiós eszköznél. Nagyon nagy teljesítményű központi számítógépes teljesítményre lesz szüksége és hosszútávú hálózatra, nagyobb kapacitással mint a jelenlegi globális internetforgalom., The Square Kilometre Array, p.24 Ezerszer gyorsabban fogja tudni kémlelni az eget a korábbiaknál.
A rádiócsillagászat hagyományait folytatja a legnagyobb felbontású csillagászati képek elkészítésével, egy koncentrált központi magtól legalább 3000 kilométerre (1900 mérföld) kiterjesztett gyűjtő állomások segítségével. Az SKA a déli félgömbön kerül kiépítésre, al-szaharai államokban, központban Dél-Afrikával és Ausztráliával, ahol a Tejút galaxis képe a legjobb és a rádió interferencia a legkisebb.
1,5 milliárd eurós költségvetéssel az építkezés megkezdését 2016-ra tervezték, 2019-es kezdeti megfigyelésekkel, és 2024-es teljes működéssel számolva. A projekt központjai az egyesült királyságbeli Manchesterben találhatók.
Szervezet Az SKA 20 ország globális együttműködése azzal a céllal, hogy választ adjon az Univerzum eredetére és evolúciójára vonatkozó alapvető kérdésekre.
2011 áprilisában a Jodrell Bank Megfigyelőközpont (a Manchasteri Egyetemről) az Angliai Cheshireben lett megnevezve a központok projekt irodájának helyszíneként.
2011 novemberében megalakult az SKA Szervezet, és a projekt az együttműködésből egy független, nonprofit vállalattá alakult. állapot szerint az SKA Szervezet résztvevői: Ausztrália: Fejlesztési, Ipari, Tudományos és Kutatási Minisztérium Kanada: Nemzeti Kutatási Tanács Kína: a Kínai Tudományos Akadémia Nemzeti Csillagászati Megfigyelőközpontjai Olaszország: Nemzeti Csillagászati Intézet Új-Zéland: Gazdasági Fejlesztési Minisztérium Dél-AFrika: Nemzeti Kutatási Alap Svédország: Onsala Űr Megfigyelőközpont Hollandia: Hollandia Tudományos Kutatási Szervezete Egyesült Királyság: Tudományos és Technológiai Létesítmények Tanácsa India Rádió Csillagászati Nemzeti Központja társtagja az SKA-nak. Németország is jelezte csatlakozási szándékát az SKA-hoz.
Leírás
thumb|320px|A SKA előkészíési szakaszában részt vevő országok Az SKA a több mint 3000 kilométeren elosztott több ezer kisebb rádióantenna által küldött jelet fogja össze, ezáltal egy óriás teleszkópot hoz létre, mely képes nagy érzékenységű széles látószögű felbontásra. Az SKA-nak nagyon nagy látómezője (FOV) lesz, 1 GHz alatt 200 négyzetfokos, és több mint 1 négyzetfokos mező (nagyjából 5 telihold mérete) magasabb frekvenciáknál. Egy új fejlesztés a fókuszos sík hálózat használata, mely a fázisolt hálózat technológiáját alkalmazza több FOV előállításához. Ez jelentősen megnöveli az SKA vizsgálati sebességét és több felhasználónak lehetővé teszi az ég különböző részeinek egyszerre történő vizsgálatát. Az SKA nagy látómezejének a magas érzékenységgel történő kombinálása a Világegyetem felfedezését alapjaiban változtatja meg.
Az SKA folyamatos frekvencia lefedettséget nyújt a 7 MHz-től 10 GHz tartományban a megépítésének első két fázisában.
1-es fázis: a teljes gyűjtőterület ~20%-a rövid és közepes frekvencián 2019-ig. 2-es fázis: A teljes hálózat kiépítése rövid és közepes frekvencián 2024-ig. 3-as fázis: A nagy frekvenciás hálózat kiépítése 2022-től.
A frekvenciasáv 70 Mhz-től 10 GHz-ig terjed, két tized részt átfogva, ami nem lenne elérhető egy antenna megtervezésével, ezért az SKA háromféle antenna egység hálózatából áll össze, mely együttesen adja ki az SKA-rövid, SKA-közepes és antenna hálózatát:
thumb|right|Rövid-hullámhosszú SKA szórt nyílású hálózat állomás látványterve thumb|right|Közép-hullámhosszú SKA sűrű nyílású hálózat látványterve
SKA-rövid hálózat – Egy fázisolt hálózat egyszerű dipólus antennákból a 70 – 200 MHz-es frekvenciasávhoz. Ezek 100m átmérőjű állomásokba lesznek csoportosítva, nagyjából 90 elemmel. SKA-közép hálózat – Valószínűleg "csempék" fázisolt hálózata lesz a 200-tól 500 MHz-es közepes frekvenciasáv lefedéséhez. A 3 méter x 3 méteres csempék körkörös állomásokba lesznek csoportosítva, 60 m-es átmérővel. Parabolahálózat – több ezer parabolaantennából áll az 500 MHz-től 10 GHz frekvenciasáv lefedéséhez. Az antenna tervei az Allen távcsőhálózatét követik, 15 méter magasságú és 12 méter szélességű Gregorián kialakítással. Remények szerint a parabolaantennák fókuszos sík hálózatokkal lesznek felszerelve a középpontban. Ez lehetővé teszi az antennák jóval nagyobb látószögű megfigyelését az egy elemű csatornákhoz képest. Az ilyen több elemű csatornák prototípusai fejlesztés alatt állnak a lentebb leírt felderítő hálózatokhoz. Az SKA által lefedett 3000 km-re kiterjedő terület három régióra osztható: Központi régió 5 km átmérőjű parabolaantenna-magokkal, SKA-közepes állomások és SKA-rövid antennák. A központi régió a három SKA hálózat teljes gyűjtőterületének nagyjából a fele. A közép régió 100 km-re terjed ki. Ez parabolákból és SKA-közép, SKA-rövid állomás párokból áll. Minden esetben véletlenszerűen lesznek elhelyezve a sűrű antennahálózattal és állomásokkal együtt, és az állomások a régió külső részeire esnek. A külső régíó 180 km-től 3000 km-ig tart. Öt spirális karból áll, amely mentén 20 antennás állomásokba rendezett parabolák lesznek elhelyezve. Az állomások elválása a spirál külső karjainál növekszik.
Fő projektek
thumb|right|A Gregorián Leágazásos Antennák látványterve thumb|right|Az SKA központi régiójának vázlatos terve Az SKA úgy van megtervezve, hogy lehetővé teszi a csillagászat, alapfizika, kozmológia és csillagászati részecskefizika számos kérdésének megválaszolását, valamint a megfigyelhető világegyetem határai kiterjeszthetők.
Az SKA működéséhez több tudományos kulcsprojekt is ki lett választva, melyek lentebb kerülnek felsorolásra.
Az általános relativitás szélsőséges tesztelése
Csaknem kilencven éve, hogy Einstein általános relativitáselmélete pontosan előrejelezte minden tesztkísérlet eredményét. A legtöbb ilyen teszt, a legprecízebbeket is beleértve, rádiócsillagászati mérésekkel lett elvégezve. A pulzárokat, mint kozmikus gravitációs hullámdetektorokat, vagy a fekete lyukak körül keringő ütemezett pulzárokat felhasználva a csillagászok az általános relativitáselmélet határait is képesek lesznek megvizsgálni, mint például a tér és idő viselkedését szélsőségesen hajlított térben. A cél annak kiderítése, hogy Einstein igazat mondott-e a tér, idő és gravitáció leírásával kapcsolatban, vagy egyéb relativitáselméleti változatok szükségesek a jelenség leírásához.
Galaxisok, kozmológia, sötét anyag és sötét energia
Az SKA érzékenysége az atomos hidrogén 21 cm-es rádióvonalában több millió galaxist fog feltérképezni, a megfigyelhető Világegyetem határáig terjedően. A kozmosz nagy skálájú struktúrájának feltárása a galaxisformációk és evolúció folyamatának meghatározásához ad változókat. A hidrogén világűrben való feltérképezése háromdimenziós képet ad a struktúra első fodrozódásairól, mely az első galaxisokat és csoportosulásokat formálta. Ezáltal mérhetővé válik a feltételezett sötét energia hatása, és az általa gyorsuló ütemben táguló univerzum.
A vissza-ionizálódás kora Az SKA megfigyelési szándékainak megfelelően a sötét kor idejére is szolgáltat adatokat: az ősrobbanás utáni 300.000 év, amikor a világegyetem láthatóvá vált, és az egymilliárd évvel későbbi időszak között, amikor a galaxisok láthatóvá váltak. A gáz ősi eloszlásának vizsgálatának segítségével az SKA képes lesz megmutatni hogy fénylett fel fokozatosan az univerzum, és csillagai, galaxisai hogy képződtek és fejlődtek.
Kozmikus mágnesesség A kozmikus mágneses terek eredetével és fejlődésével kapcsolatos kérdések megválaszolása jelenleg még nem lehetséges, noha világos, hogy azok a csillagközi és galaxisközi tér fontos részei. A nagyon távoli galaxisok mágnesességének sugárzásra való hatása feltérképezésének segítségével az SKA a kozmikus mágnesességet és a fejlődő világegyetemben játszott szerepét vizsgálja.
A földön kívüli élet okozta átmeneti rádió-jelenségek Az SKA ha létezik, képes szélsőségesen gyenge Földön kívüli jelek észlelésére, és még életre alkalmas bolygók felfedezésére is. A csillagászok az SKAt színképelemzéssel és speciális rezgésszámok vizsgálatával aminosavak keresésére is fogják használni.
Helyszínek Az SKA központjai a Manchesteri Jodrell Bank Obszervatóriumban találhatók, az Egyesült Királyságbeli Chesireben.
thumb|Automatikus széles sávú rádiószkenner rendszert használtak a rádiófrekvenciás zajszintek vizsgálatához különböző Dél-Afrikai kijelölt térségekben. Az SKA távcső számára megfelelő helyszíneknek olyan lakatlan területeknek kell lenniük, ahol az ember által gerjesztett rádióinterferencia alacsony szintje garantált. Négy helyszín volt első körben javasolva Dél-Afrikában, Ausztráliában, Argentínában és Kínában. Alapos helyszínfelmérések után Argentína és Chile kiesett, és a két másik helyszín került kiválasztásra (figyelembe véve Új-Zélandnak az ausztrál ajánlathoz, valamint 8 másik Afrikai ország Dél-Afrikához történő csatlakozását):
Ausztrália és Új-Zéland: A központ a Murchison Rádiócsillagászati Obszervatóriumban (MRO) található, Boolardy közelében, , Nyugat-Ausztráliában, 315 km-re északkeletre Geraldtontól, egy sivatagszerű síkságon nagyjából 460 méteres tengerszint feletti magasságban. A legtávolabbi állomások Új-Zélandon kerülnek kialakításra.Amos, J. Nations vie for giant telescope, BBC News, 28 September 2006.Science Network WA , 16 February 2007
Dél-Afrika: A központi helyszín a koordinátáknál található, nagyjából 1000 méteres tengerszint feletti magasságban, a Karoo régióban, a kiszáradt Észak-Cape tartományban, 75 km-re északnyugatra Carnarvontól, távoli állomásokkal Botswana, Ghána, Kenya, Madagaszkár, Mauritius, Mozambik, Namíbia és Zambia területén.
2012. március 10-én az SKA Terület Tanácsadó Testületének egy titkos februári riportba foglalt jelentése alapján a Dél-Afrikai ajánlat erősebb volt. A helyszínre vonatkozó végleges döntés 2012 április 4-én történt. Bár egy tudományos munkacsoport lett felállítva a két jelölt megvalósítási elképzeléseinek megvizsgálására, és az eredmények 2012. májusra voltak időzítve.
2012. május 25-én bejelentették, hogy az SKA fel lesz osztva mind Dél-afrikai és afrikai, valamint Ausztrál és Új-Zélandi helyszínekre.
Perkurzorok, felderítők és tanulmány tervek Globálisan több csoport is dolgozik az SKA-hoz szükséges technológiák és technikák fejlesztésén. A nemzetközi SKA projekthez kapcsolódó hozzájárulásaikat a következőképp lehet csoportosítani: perkurzorok, felderítők vagy tanulmány tervek. Prekurzor felszerelések: a két SKA pályázati terület valamelyikén SKA-val kapcsolatos feladatokat végző távcső. Felderítők: SKA-val kapcsolatos technológiai, tudományos vagy működési feladatot ellátó távcső vagy program. Tanulmány tervek: az SKA elrendezés egy vagy több alrendszerére vonatkozó tanulmány, prototípusok elkészítésével együtt.
Prekurzor felszerelések thumb|right|CSIRO ASKAP antennái az MROnál, Nyugat Ausztráliában
Ausztrál SKA helykereső (ASKAP)
Az Ausztrál SKA Helykereső egy 100 millió ausztrál dolláros projekt, harminchat, egyenként tizenkét méteres parabola felépítésére. Fejlett, innovatív technológiákat alkalmaz, mint például a fázisolt ellátóhálózatot a széles látószög eléréséhez (30 négyzetfok).
Az ASKAP-ot a CSIRO építi a Murchison Rádiócsillagászati Obszervatórium területen, Közép-Nyugaton, Boolardytól nem messze Nyugat-Ausztráliában. Mind a 36 antenna és a technikai rendszerei hivatalosan 2012 októberben nyílt meg.
MeerKAT