阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵 _人类

总投资15亿美元、人类有史以来最大的地面天文学观测装置“阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵”（简称“阿尔马”）13日在智利北部阿塔卡马沙漠正式投入使用。
借助这个大型射电望远镜，天文学家可更清晰地探视宇宙深空奥秘。
它的建设工程始于2002年，是由东亚、欧洲和北美一些国家参与的国际项目。天线阵的建设地是智利北部海拔5000米的阿塔卡玛沙漠，整个天线阵有总计66个抛物面天线。望远镜将主要用于获得有关星系和行星演变的数据，寻找新天体以及探寻宇宙中是否存在能进化成生命的物质。

阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵
观测平常看不到的遥远星系
这个天线阵位于智利北部阿塔卡马沙漠中的查赫南多尔高原，海拔5000米。66个重约120吨、直径从7米至12米不等的高精度抛物面天线组成一架大型射电望远镜，分辨率可达0.01角秒，相当于能看清500公里外的一分钱硬币， “视力”超出“哈勃”望远镜10倍。截至13日，已有54座蝶形射电天线开始运行，剩下的12座将于今年10月投入使用。
“阿尔马”项目由北美、欧洲和亚洲等多个地区的天文机构合作完成，其工作波段位于毫米波和亚毫米波，这是人眼看不到的波长。研究人员介绍说，在这个革命性的观测装置协助下，观测宇宙中那些遥远而古老的星系，并探索年轻恒星周围的行星形成过程。
美国国家科学基金会天文学分部主管詹姆斯·列维斯塔德表示，利用这一设备，天文学家们将可以探测到地球大小的行星。他表示：“阿尔马望远镜已经观测到在恒星周围存在尘埃环，这些尘埃环非常窄，模型显示这些狭窄的尘埃环间隙中存在行星体。”他说：“尽管你看不到这些行星本身，但是你可以看到这些行星造成的影响。而这也将是阿尔马望远镜设备进行系外行星观测的主要方式。”
据了解，这个射电望远镜可弥补光学望远镜无法观测深太空领域这一遗憾，帮助科学家们深入研究暗物质。暗物质代表了宇宙中90%以上的物质含量，是一种自身不发射电磁辐射，也不与电磁波相互作用的物质。

阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵
或能帮找其他星球上的生命
外界对这些观测设备寄予厚望，称这66座射电天线所捕捉到的深太空信号，或许能帮助人类找寻宇宙其他星球上可能存在的生命。
在该观测站工作的瑞典天文学家安德里亚斯也非常自信：“客观说来， "阿尔马"的强大功能超过目前世界上所有射电望远镜之和。”更有科学家称，“这是人类观测能力上的巨大飞跃” 。
高原可降低大气层对观测干扰
这一项目在2002年开建，此前已开始接受各地天文学研究人员的申请展开初期试用。项目所在的阿塔卡马沙漠是地球上降水量最少的地区之一，而位于其中的查赫南多尔高原海拔高达5000米，年均降水量只有10厘米，是进行天文观测的圣地。
在高原部署望远镜可降低地球大气层对观测造成的干扰，否则遥远星球的光线可被扭曲，使得成像变得模糊。
阿尔马是世界上最干燥的地方之一，这样的地理位置意味着每个夜晚都是较好的观测天气。据统计，在1570年至1971年间，这里没有明显的降雨过程，这对望远镜的维护是极为有利的。
相应的，在高原上组建这些观测设备也给工程师们带来了诸多挑战，其中包括克服站点恶劣的环境和低氧空气等问题。在位于海拔约2900米高处的办公设施内工作的天文学家们需要吸氧以适应高海拔的工作环境。

阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵
能分析出被观测天体组成的化学成分
中科院紫金山天文台研究员单文磊：在宇宙学研究中，观测设备与其说叫“望远镜”，不如说是“望古镜” 。距离我们越遥远的天体发射的光需要更漫长的时间才能被我们接收到。因此看得越远，意味着越能够穿越时空，看到宇宙早期的模样。正因为如此，阿尔马望远镜是研究一百亿年以前宇宙从黑暗时期破壳而出的第一代恒星和星系的最好观测设备。
除此之外，阿尔马望远镜还有一个重要特点，它能够通过高精度光谱分析出被观测天体组成的化学成分，探知宇宙这个化学实验室的运行和演化规律。

射电望远镜阵列屹立在智利的高地上
相当于用它在北京看到南京的车
单文磊：望远镜的分辨本领取决于被探测光的波长和天线口径的比例。波长越短，口径越大，望远镜的分辨本领越高。如果将人的眼睛当作望远镜的话，阿尔马望远镜所观测的光的波长要比人眼看到的光的波长要长，大约是300微米(人的头发直径约是50微米)至3毫米，要达到人眼的分辨率，需要2米至20米的口径。
【阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵】然而阿尔马望远镜分辨率比人眼高1千万倍，达到了0.01角秒。这个分辨率足够在北京看到南京的一辆普通小轿车，超过了哈勃望远镜的0.02角秒的分辨率。技术上建造这样大的高精度单天线望远镜是不可能的。目前最大的单天线射电望远镜是美国的阿雷西博望远镜，口径305米。我国正在贵州建造一个更大的单天线望远镜口径为500米。
在核心部件研制中起到关键作用
单文磊：阿尔马望远镜是灵敏度最高的观测设备，能够探知宇宙深处原子的扰动。这得益于每一面天线后面的高灵敏度超导探测器。
超导探测器类似人视网膜上的灵敏的感光细胞，是阿尔马望远镜的核心器件之一，而这种超导探测器技术恰好是中国科学院紫金山天文台的特长。阿尔马望远镜是国际大科学工程，由欧洲、北美和亚洲共同出资建造。中国虽然没有正式加入该项目，但中国科学院紫金山天文台于2004年与日本国立天文台签署关于阿尔马望远镜共同研究的备忘录，并以单文磊研究员、史生才研究员为主参与阿尔马两个波段的超高灵敏度接收机的研制工作。中国科研人员在这两个波段超导探测器的研制工作中起到了关键作用，所设计的探测器被阿尔马望远镜所应用。在66面阿尔马望远镜的每一个中都包含中国科学家的贡献。