當(dāng)天文學(xué)家談?wù)摴鈱W(xué)望遠(yuǎn)鏡時(shí)，他們經(jīng)常提到其反射鏡的大小。那是因?yàn)槟溺R子越大，您對(duì)天空的視野就越清晰。這稱為分辨力，這是由于光的特性(稱為衍射)所致。當(dāng)光線通過一個(gè)開口(例如望遠(yuǎn)鏡的開口)時(shí)，它將趨向于擴(kuò)散或衍射。開口越小，光線越散開，使圖像更加模糊。這就是為什么較大的望遠(yuǎn)鏡可以捕獲比較小的望遠(yuǎn)鏡更清晰的圖像的原因。

衍射不僅取決于望遠(yuǎn)鏡的大小，還取決于觀察到的光的波長。對(duì)于給定的開口尺寸，波長越長，光的衍射越多。可見光的波長非常小，長度不到一米的百萬分之一。但是無線電波的波長要長一千倍。如果要捕獲與光學(xué)望遠(yuǎn)鏡一樣清晰的圖像，則需要一架比光學(xué)望遠(yuǎn)鏡大一千倍的射電望遠(yuǎn)鏡。幸運(yùn)的是，借助一種稱為干涉測量的技術(shù)，我們可以制造這么大的射電望遠(yuǎn)鏡。

要制造高分辨率射電望遠(yuǎn)鏡，您不能簡單地建造一個(gè)巨大的射電盤。您將需要一個(gè)超過10公里的菜。甚至最大的射電盤，即中國的FAST望遠(yuǎn)鏡，也只有500米寬。因此，您可以構(gòu)建數(shù)十個(gè)或數(shù)百個(gè)可以一起使用的較小的盤子，而不是構(gòu)建一個(gè)大盤子。這有點(diǎn)像只使用大鏡子的一部分而不是整個(gè)東西。如果使用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行此操作，則圖像不會(huì)那么亮，但幾乎會(huì)清晰。

但這并不像建造許多小天線天線那樣簡單。使用單個(gè)望遠(yuǎn)鏡，來自遠(yuǎn)處物體的光進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡，并被鏡子或透鏡聚焦到檢測器上。同時(shí)離開物體的光會(huì)同時(shí)到達(dá)檢測器，因此您的圖像是同步的。當(dāng)您有一系列的無線電接收器，每個(gè)接收器都有自己的探測器時(shí)，來自物體的光將比其他的更快到達(dá)某些天線探測器。如果僅合并所有數(shù)據(jù)，則將造成混亂。這就是干涉測量技術(shù)的用武之地。

陣列中的每個(gè)天線都可以觀測到相同的物體，并且它們這樣做時(shí)，它們各自都非常精確地標(biāo)記了觀測時(shí)間。這樣，您就有數(shù)十或數(shù)百個(gè)數(shù)據(jù)流，每個(gè)數(shù)據(jù)流都具有唯一的時(shí)間戳。從時(shí)間戳記，您可以將所有數(shù)據(jù)恢復(fù)同步。如果您知道碟B在碟A之后僅2微秒，那么您就知道信號(hào)B必須向前移2微秒才能同步。

數(shù)學(xué)運(yùn)算真的很復(fù)雜。為了使干涉測量工作，您必須知道每對(duì)天線碟之間的時(shí)間差。對(duì)于15對(duì)的5道菜。但是VLA有26盤有效菜肴或325對(duì)。ALMA提供66道菜，共2145對(duì)。不僅如此，隨著地球旋轉(zhuǎn)，您的物體的方向相對(duì)于天線盤也發(fā)生了變化，這意味著信號(hào)之間的時(shí)間隨著您的觀察而改變。您必須跟蹤所有信號(hào)以便關(guān)聯(lián)信號(hào)。這是通過稱為相關(guān)器的專用超級(jí)計(jì)算機(jī)完成的。它是專門為執(zhí)行這一計(jì)算而設(shè)計(jì)的。它是使數(shù)十個(gè)天線碟用作單個(gè)望遠(yuǎn)鏡的相關(guān)器。