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在接近西藏的唐古拉山口高度的這片荒原上，建設一座規模如此巨大的射電望遠鏡陣列必定面臨一系列工程挑戰。整個項目的管理和技術中心設在海拔2900米，所有的設備先匯集于此，經裝配調試后再運送至5千米的高原平臺（見圖4）。直徑12米的射電望遠鏡連支架和附屬設備每臺重達一百噸！為此由德國的專業設備公司設計了特種的高原重載車輛，這些車輛不僅用以輸送射電望遠鏡到5千米的高原平臺，而且也負責在整個陣列系統中調整每個射電望遠鏡的精確位置（見圖5）。圖片6顯示的就是特種運輸車輛正馱載著百噸重的射電望遠鏡在恒古的曠野上艱難地往上挺進，看著這張照片，我為人類探索大自然的不屈不繞的精神深深地感動。

圖4

圖5

圖6

我們知道，任何一幅圖像都可以分解成許多亮度分布的正弦和余弦成分；反之，如果知道了這些正弦和余弦成分，就可以合成原來的圖像[2]。分布在高原上的ALMA系統中所有射電望遠鏡都對準同一片星空，每臺射電望遠鏡收到電磁輻射信號后先作預處理，訊號經數字化后由光纖送至海拔2900米處的技術中心。各路訊號匯總后送大型計算中心處理（圖片7），經傅里葉變換后可直接得到天體的電磁輻射圖象。在直接成像功能上，綜合孔徑射電望遠鏡更像光學望遠鏡，而這是單口徑射電望遠鏡完全無能為力的。

圖7

ALMA投入運行僅二年多，已經產生了一批重大成果，它必將會對天文物理的研究產生難以估量的貢獻[3]。這里是ALMA在本月發布的最新圖片（圖片8），在非常年輕的恒星（TW Hydrae）的四周的星塵環中間有明顯的間隙，在靠近中心的軌道中很可能有一顆海王星大小的系外行星，而且很可能是與海王星一樣的巨大的冰球體，這個發現對認識行星生成機制將會有深遠的影響[4]。

圖8

作個小結：

1）綜合孔徑射電望遠鏡是射電天文觀測技術發展的主流，它們才是天文物理研究的利器。

2）綜合孔徑射電望遠鏡技術也并非完美無缺，單口徑射電望遠鏡也不是一無長處，也許不久的將來它們可以聯網合作，優勢互補。

3）中國的500米單口徑射電望遠鏡具有極高的靈敏度，由于采用多波束掃描，巡天速度效率高，它工作在厘米波段，受大氣干涉影響小，它可能會在一些特定的天文研究領域中發揮積極作用。

4）事實上，中國參與并主導的國際SKA項目就是要建設世界最大的綜合孔徑射電望遠鏡系統，這方面中國也有長足的進步，只是少為人知而已。綜合孔徑射電望遠鏡的基礎是電動力學和信號處理技術，中國不缺這方面的人才和經驗，我對SKA項目的未來充滿信心。

由于篇幅關系，對以上幾點結論的詳細介紹和分析不在本文中展開。也希望有興趣和有一定理工基礎的讀者能辛苦一下，讀一讀本文的附件[2]，這個附件是我的好友王博士特地為本文精心制作的。為了更好更全面地理解綜合孔徑射電望遠鏡，我曾向王博士多次討教，在學習和討論中產生了幾十頁之多的草稿，最后幾經修改，遂成此附件。該文從電動力學最基本的概念出發，導出了綜合孔徑射電望遠鏡的工作原理，文章推理嚴謹、文字簡明扼要，綜觀各種教科書和網上文獻無出其右了。謹此對好友王博士表示深深的感謝。

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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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