在接近西藏的唐古拉山口高度的这片荒原上，建设一座规模如此巨大的射电望远镜阵列必定面临一系列工程挑战。整个项目的管理和技术中心设在海拔2900米，所有的设备先汇集于此，经装配调试后再运送至5千米的高原平台（见图4）。直径12米的射电望远镜连支架和附属设备每台重达一百吨！为此由德国的专业设备公司设计了特种的高原重载车辆，这些车辆不仅用以输送射电望远镜到5千米的高原平台，而且也负责在整个阵列系统中调整每个射电望远镜的精确位置（见图5）。图片6显示的就是特种运输车辆正驮载着百吨重的射电望远镜在恒古的旷野上艰难地往上挺进，看着这张照片，我为人类探索大自然的不屈不绕的精神深深地感动。

图4

图5

图6

我们知道，任何一幅图像都可以分解成许多亮度分布的正弦和余弦成分；反之，如果知道了这些正弦和余弦成分，就可以合成原来的图像[2]。分布在高原上的ALMA系统中所有射电望远镜都对准同一片星空，每台射电望远镜收到电磁辐射信号后先作预处理，讯号经数字化后由光纤送至海拔2900米处的技术中心。各路讯号汇总后送大型计算中心处理（图片7），经傅里叶变换后可直接得到天体的电磁辐射图象。在直接成像功能上，综合孔径射电望远镜更像光学望远镜，而这是单口径射电望远镜完全无能为力的。

图7

ALMA投入运行仅二年多，已经产生了一批重大成果，它必将会对天文物理的研究产生难以估量的贡献[3]。这里是ALMA在本月发布的最新图片（图片8），在非常年轻的恒星（TW Hydrae）的四周的星尘环中间有明显的间隙，在靠近中心的轨道中很可能有一颗海王星大小的系外行星，而且很可能是与海王星一样的巨大的冰球体，这个发现对认识行星生成机制将会有深远的影响[4]。

图8

作个小结：

1）综合孔径射电望远镜是射电天文观测技术发展的主流，它们才是天文物理研究的利器。

2）综合孔径射电望远镜技术也并非完美无缺，单口径射电望远镜也不是一无长处，也许不久的将来它们可以联网合作，优势互补。

3）中国的500米单口径射电望远镜具有极高的灵敏度，由于采用多波束扫描，巡天速度效率高，它工作在厘米波段，受大气干涉影响小，它可能会在一些特定的天文研究领域中发挥积极作用。

4）事实上，中国参与并主导的国际SKA项目就是要建设世界最大的综合孔径射电望远镜系统，这方面中国也有长足的进步，只是少为人知而已。综合孔径射电望远镜的基础是电动力学和信号处理技术，中国不缺这方面的人才和经验，我对SKA项目的未来充满信心。

由于篇幅关系，对以上几点结论的详细介绍和分析不在本文中展开。也希望有兴趣和有一定理工基础的读者能辛苦一下，读一读本文的附件[2]，这个附件是我的好友王博士特地为本文精心制作的。为了更好更全面地理解综合孔径射电望远镜，我曾向王博士多次讨教，在学习和讨论中产生了几十页之多的草稿，最后几经修改，遂成此附件。该文从电动力学最基本的概念出发，导出了综合孔径射电望远镜的工作原理，文章推理严谨、文字简明扼要，综观各种教科书和网上文献无出其右了。谨此对好友王博士表示深深的感谢。

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[1]Zezong, Xi, "The Discovery of Jupiter's Satellite Made by Gan De 2000 years Before Galileo", Chinese Physics 2 (3) (1982): 664–67.

[2]附件“Radio Telescope.Pdf"

[3]http://www.almaobservatory.org/en/press-room/press-releases

[4]Astronomers found a sign of a growing planet around TW Hydra, a nearby young star, using the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Based on the distance from the central star and distribution of tiny dust grains, the baby planet is estimated to be an icy giant, similar to Uranus and Neptune in our Solar System. This result is another step for understanding the origins of various types of planets.

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