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捕捉宇宙中重子声学振荡信号射电望远镜的建成效果演示图。

捕捉宇宙中重子声学振荡信号射电望远镜合作组供图

巴西东北部帕拉伊巴州乌鲁布山脉间，直径达40米的射电望远镜主体结构面向深空，等待接收来自宇宙深处的微弱无线电信号。这台望远镜是中国与巴西等国联合打造的捕捉宇宙中重子声学振荡信号射电望远镜（BINGO），为中巴在高端科技领域深化务实合作搭建起新的平台。

从科学目标设计到主体结构制造，从理论模型到数据算法，从青年互访到人才培养，中巴科研人员在一次次讨论、测试、论证、调试中并肩前行，借助这只望向宇宙深处的“巨眼”，共同探寻宇宙膨胀的暗能量之谜。“这不仅是一台用于探索宇宙的科学装置，更是巴中科技合作不断深化的生动体现。”巴西圣保罗大学物理学院教授、BINGO项目首席科学家埃尔西奥·阿卜达拉说。

“研究宇宙漫长演化中的结构特征”

“BINGO的核心使命，就是通过接收来自宇宙深处的微弱无线电信号，研究宇宙漫长演化中的结构特征。”阿卜达拉告诉记者。

如何理解BINGO的功用？这一切要从暗能量说起。中国科学院上海天文台副研究员张佳骏表示，20世纪末，科学家通过观测发现，宇宙膨胀并未像过去推测的那样逐渐减速，反而正在加速，暗能量成为现代宇宙学中最重要也最神秘的问题之一。

暗能量看不见、摸不着，科学家只能通过它对宇宙整体膨胀产生的影响来间接探测。捕捉宇宙中重子声学振荡信号正是研究暗能量的重要方法之一。宇宙早期，物质与辐射相互作用，在大尺度结构中留下类似涟漪的印记，即“重子声学振荡”，也被称为“标准尺”。随着宇宙膨胀，“标准尺”被拉伸。于是，通过测量不同时期“标准尺”的变化，科学家便能推算宇宙膨胀历史，进而探究暗能量的性质。

怎样在浩瀚宇宙中读准这把“标准尺”？“BINGO首先是找宇宙里的氢原子。”张佳骏介绍，氢是宇宙中最丰富的元素，中性氢原子会发出一种波长约21厘米的谱线，它们在传播过程中受到宇宙膨胀影响，波长会被逐渐拉长到25厘米、30厘米甚至更长。这些被“拉长”的信号，记录着宇宙膨胀的历史。通过测量不同方向、不同距离上中性氢信号的强弱变化，科学家可以“绘制”出宇宙中物质分布的地图，进而分析宇宙结构与演化。

张佳骏比喻说，利用中性氢信号观测宇宙，就像在人声鼎沸的体育场里听清一根针落地，并精确判断它的位置——正因如此，一台望远镜的观测环境、接收系统、算法能力和工程精度，都会直接影响它能否“听见”宇宙深处的微弱回响。作为射电天文和空间科学领域的重大国际合作项目，BINGO承载着中巴双方乃至全球科学界探索暗能量之谜的希望。

阿卜达拉说，与传统望远镜逐个锁定星系的方式不同，BINGO有着独特的创新设计，采用中性氢强度映射技术测量重子声学振荡，不需要逐个识别星系。“这种方式覆盖范围更广、效率更高，也更适合研究宇宙的整体演化，成本还显著低于大型射电干涉阵列望远镜。”在他看来，BINGO采用固定反射结构和专门定制的接收系统，在科学前沿目标与工程现实条件之间实现了良好平衡。

“大型科学项目的推进离不开国际协作”

一项前沿科学构想从图纸走向实际，需要科学目标、台址选择、工程制造、系统集成和数据处理等多环节紧密衔接。BINGO项目的推进，是中巴双方优势互补的结果。

BINGO台址位于巴西东北部的帕拉伊巴州，周围山脉形成天然屏障，有助于降低外界无线电噪声干扰，为探测微弱宇宙信号提供良好环境。巴方长期参与项目科学目标设定和现场建设组织，推动这项大科学装置在巴西落地。

上海交通大学、扬州大学、中国科学技术大学、中国科学院上海天文台、中国电科网络通信研究院等多家单位组成交叉学科团队，深度参与BINGO项目设计与研究，在理论模型、数据算法、结构设计和工程制造等方面发挥重要作用。

工程制造考验着中巴双方的协同能力。BINGO主反射体口径40米，副反射体口径36米。若按常规方式制造面板，仅模具成本就十分高昂。为控制造价并保障精度，项目团队反复沟通、推敲，历时数月找到较优方案：主反射面由20种尺寸、528块面板组成，副反射面由33种尺寸、708块面板组成。支撑这些反射面板的，是由数千根钢管和大量螺栓球构成的复杂钢结构。为降低安装难度，中国工程团队不断优化结构形式，减少钢管种类，并在每根钢管上标印编号，使现场组装更加清晰有序。