本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
在他们能够看到银河系中心的黑洞人马座A*之前，事件视界望远镜（EHT）的天文学家必须完成一份史诗般的待办事项清单。清单上最重要的项目是：将阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）纳入该小组。
很容易理解为什么。毕竟，ALMA是目前世界上最强大的射电望远镜。但ALMA对EHT至关重要的第二个更微妙的原因是，ALMA位于EHT正在组装的跨越行星的阵列的中间——位于夏威夷和墨西哥以及南极之间，形成了跨越赤道的长南北基线。（点击此处查看EHT如何工作的基本解释。）
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ALMA（加上墨西哥的大型毫米波望远镜和南极望远镜）的加入，应该使EHT能够直接观察人马座A*的“阴影”，这是广义相对论预测的现象。这是一个很大的回报，而添加ALMA是一项相当大的工作。为了加入EHT的观测，ALMA需要能够像一个相控阵一样运作。大致来说，这意味着ALMA的所有50多个天线将一起像一个单一的天线一样工作。哎，这不是ALMA最初的设计。赋予望远镜这种新功能需要付出巨大的努力，EHT的首席研究员谢普·多尔曼将其比作“为ALMA进行心脏移植”。
一个国际研究小组多年来一直在进行Alma相控项目（APP）。这项工作即将完成，如果一切顺利，ALMA可能会在明年加入EHT的观测。麻省理工学院海斯塔克天文台的迈克尔·赫克特负责监督APP。我打电话给他以获取最新进展以及对该项目所涉及内容的基本解释。以下是我们对话的编辑稿。
什么是Alma相控项目？
ALMA的工作方式是，在山顶上有一组50多个天线看着天空，就像一台相机。[注意：有人指出，ALMA在高海拔地区已经有66个天线了。-SF.] 这是一个连接元件阵列，意味着它获取所有这些天线的信号，以某种方式将它们组合在一起，然后会生成一张图像。我们想以不同的方式使用它。
总的来说，“事件视界望远镜”（EHT）的工作原理与ALMA相同，只是我们的天线遍布全球。可以将ALMA视为山顶大小的望远镜，将EHT视为地球大小的望远镜。EHT的每个元素都必须是一个天线。问题是ALMA不是一个天线——它是50个天线，每个天线都是自己的相机。要使ALMA作为EHT中的一个元素参与——如果您愿意，可以将其视为一个像素——您必须以不同的方式组合所有这些信号。它们必须全部同相。每一个都变得难以区分。您正在从同一来源收集更多信号，将它们加在一起，使其看起来像是来自同一来源的更强信号。
为此，我们必须深入研究ALMA相关器的核心，并更改信号的组合方式。通常，相关器输出的是少量数据，这些数据会转换为图像。我们不想要最终的图像——我们想要组合的原始数据。我们将采用这些数据以及来自世界各地其他站点的等效数据，将其全部带到中心站点——麻省理工学院海斯塔克天文台，然后将它们组合以生成图像。
完成这项工作需要在各个层面进行广泛的合作。国家射电天文台、国家科学基金会和戈登与贝蒂·摩尔基金会都在支持该项目。我们在马克斯·普朗克射电天文研究所、智利康塞普西翁大学、台湾中研院天文及天文物理研究所（ASIAA）、日本国立天文台（NAOJ）都有国际合作伙伴。这是一项巨大的合作努力。
相控阵与ALMA目前的设计有多大的偏离？
ALMA的设计留有钩子，使将来有人可以做到这一点。我们正在利用我们不必更改基本结构这一事实。我们只需要在其基础上进行添加。
您需要添加什么？
在ALMA，有阵列运行站点（AOS）——“高海拔站点”，该站点具有所有天线和相关器——以及运行支持设施（OFS），它是低海拔站点。在低海拔站点，我们正在安装新的数字记录仪，这是由ASIAA贡献的。还有氢脉泽，它将成为ALMA所有新的频率标准。由NAOJ开发的一种新的光纤链路，会将来自高海拔站点的大量数据转换为多种不同的颜色，然后将其发送到低海拔站点，在该站点进行多路解复用和记录。最重要的是对相关器本身的修改——一组我们称为PIC的八个电子板，即相控接口卡。
PIC有什么作用？
PIC拦截通过相关器的所有数据，确定不同天线之间的相位偏移，应用校正，然后将数据发送到低海拔站点。这些PIC是由NRAO开发ALMA相关器的同一团队开发的。这是获得许可进行此操作的重要组成部分。
当ALMA作为相控阵运行时，它将输出多少数据？
比正常情况下多几个数量级的数据。这相当于来自一个天线的原始数据。它很容易累积到PB级。
你们已经安装ALMA的硬件好几个月了吧？现在有多少设备到位了？
所有设备都已到位。PIC已安装。脉泽正在启动并运行，并且已经进行了初步测试，表明它可以在不干扰ALMA正常运行的情况下运行。光纤链路已安装并正在运行。这里那里有一些小错误，但并不严重。剩下的唯一的事情是调试一些固件。这可能需要几周，也许一个月。
如果您曾经看过火箭发射，很多时候它们会倒计时到40秒，突然出现“计划中止”——这是一个很好的类比。一切都完成了。我们只是在坐下来修复这些错误。只需要让那些人完成工作清单即可。