ALMA望远镜

天文望远镜

ALMA望远镜建在智利北方沙漠，2013年3月全部竣工并投入使用。该望远镜共由66个天线构成，总长度达到9.9英里（约合16公里）。ALMA望远镜是一个国际合作的天文设施，由欧洲、北美、东亚与智利共和国合作运作。ALMA的建设和操作由以下机构实际负责：代表欧洲的ESO，代表北美的美国国立射电天文台（NRAO），代表东亚的日本国家天文台（NAOJ）。三家共同组建ALMA联合观测台（JAO），统一领导、管理ALMA的建设、试运行和科学操作。

建设背景

哈勃太空望远镜无法观察从这些尘埃云团背后发出的亚毫米射线。更准确地说，ALMA望远镜是一台大型干涉仪，可以观察的范围更大，看的更远。预计精确度将是哈勃太空望远镜的十倍。

欧洲使用中的最大光学天文望远镜是VLT，其拥有4块直径8.2米的镜片，亦安装在阿塔卡马沙漠，位于ALMA东南方向400公里处，1998年9月正式投入使用。

建设地址

智利北部海拔5千米的阿塔卡马沙漠。设计用于穿越粉尘云团，ALMA将是世界上波长在0.3－9.6毫米范围内最灵敏的望远镜。

望远镜结构

该望远镜包括由50座直径12米天线组成的主数组电波远望镜(由北美和欧洲主导建造)，以及4座12米和12座7米天线组成的辅数组电波望远镜(由日本主导建造)，共66个。54台望远镜体积尤为巨大，单机重量就高达120吨。

AEM集团通过ESO总共交付25架天线。ALMA的另外25架天线由北美提供，还有16架来自东亚。

建设过程

每一条ALMA望远镜天线必须在一个海拔9500英尺(约合2896米)的基地营建造，而后被运至观测地点（海拔5100米），并安装固定在特制的平台上。运输车共有两辆，被称之为“奥托”。理论上的时速可达到7英里(约合每小时11公里)以上。

运输车利用激光制导方向盘和超声波碰撞探测器，引导天线进入停靠站，即在一个装有电源和光纤接头的混凝土平台上安家落户。随着越来越多的天线加入这个阵列，运输车的特殊传感器将发挥至关重要的作用，避免不小心与天线发生相撞。欧洲南方天文台的科学家表示，即使在ALMA投入全面运转之后，他们仍会利用“奥托”让天线在混凝土平台之间移动，以调整望远镜对天空的观测。

2011年7月27日，欧洲为ALMA望远镜制造的首个天线运抵阵列工作机位（AOS），标志着ALMA望远镜建设达到了新高程。

ALMA项目的造价为10亿英镑（约为人民币92.76亿元），其中部分由英国出资建造。之所以选址智利，是因为那里是世界上为数不多的、未受人造光污染的高海拔干燥地区。对于太空望远镜而言，干燥的环境尤为重要，因为空气中的水汽会吸收无线电波。

对于该项目的建造难度，ALMA英国项目负责人、英国卢瑟福·阿普尔顿实验室的布莱恩·埃里教授指出：“打造像ALMA望远镜这种规模的设备的难度不应被低估，更何况是在这样一种颇具挑战性的环境中……ALMA望远镜的出现无疑将彻底改变我们的宇宙观。”

在智利沙漠这种恶劣环境下打造如此庞大的太空望远镜项目并非易事。

2013年3月13日，浩大的工程圆满结束，ALMA望远镜投入使用。

探测成就

科学家使用ALMA射电望远镜对一颗年轻的恒星进行了观测，试图研究行星的形成奥秘。行星的形成仍然是现代天文学中的一个难题，虽然我们知道绝大多数恒星拥有行星系统，有些行星如水星般大小的世界，有些则是巨大的气态行星。但是它们的形成仍然是个未解之谜，行星如何通过聚集物质实现增长，这个过程要多久才能实现，这些问题都需要ALMA望远镜来揭开。

ALMA射电望远镜位于智利的高原沙漠中，全称为阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列，天文学家们已经放大一个非常年轻的恒星，在它周围的行星形成区中揭示了以前从未见过的细节。最新发现的行星形成规模很大，比木星规模大数倍以上，行星则躲在尘埃盘中。当一颗恒星诞生的时候，往往会伴随着一个原行星盘的出现，天文学家对这个结构非常有兴趣，希望找出行星诞生的奥秘。

ALMA图像显示了年轻恒星HD 135344B周围尘埃盘和气态物质的聚集情况，它们可扩展到60个天文单位的半径，相当于太阳系的海王星轨道之外。荷兰莱顿天文台的科学家发现先前的观测已经暗示气体存在于尘埃盘内，随着ALMA图像不断清晰，我们看到整个尘埃盘的所有细节。我们了解到数倍木星质量的行星正在形成。

这项研究将最终揭示我们太阳系内的行星如何形成，行星的直接观测目前仍然不能提供足够分辨率的图像，随着下一代望远镜的建造，比如欧洲极大望远镜，我们能够看得更加清晰。弄清楚行星进化的问题可解决太阳系内的行星诞生奥秘，揭开我们地球的身世。

世界上迄今为止规模最大的毫米级/亚毫米级地面射电望远镜阵（ALMA望远镜）于当地时间2013年3月13日在智利落成并投入使用后，拍摄到了首组太空照片。这些照片显示，“星爆”现象大约出现在120亿年前，那时每年有成百上千颗新星体生成——而当前，银河系中每年大概只产生一个新星体。

功能

英国莱斯特大学天文学教授安德鲁·布莱恩说：“ALMA望远镜拥有比哈勃太空望远镜还强的探测力，能够独自测量遥远星系的不同部分。ALMA望远镜正在向我们展示一幅更为完整的宇宙生成和成长图。”布莱恩教授曾在英国《自然》杂志上发表过一篇相关文章。

任务

2013年4月13日落成的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波射电望远镜阵列（ALMA望远镜）位于智利北部阿塔卡马沙漠海拔约5000米的查南托高原上。之前，科学家们只知道“星爆”现象在宇宙形成初期较为普遍，但直至无法确定具体时间。ALMA望远镜在对20多个星系进行探索之后发现，“星爆”现象大约发生于120亿年前。这一时间要远远早于科学家们的推测。此前曾有研究认为，这一现象发生于110亿年前。

在ALMA望远镜探索的这20多个星系中，有两个是迄今所知的同类星系中距离地球最为遥远的星系，其中一个星系中还发现存在水资源。此外，还有一些遥远星系的亮度相当于40万亿颗太阳。

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