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  由66架高精度的天線組成,觀測波段在0.3至9.6mm的波長的ALMA陣列,靈敏度和解析力均較現有次毫米望遠鏡更高(如單鏡的詹姆士·克拉克·馬克斯威爾望遠鏡(JCMT,James Clerk Maxwell Telescope)、次毫米波陣列望遠鏡(SMA,Submillimeter Array)、位於德布赫高原的"Institut de Radio Astronomie Millimétrique"(IRAM)等)。  它的概念類似於美國新墨西哥州甚大天線陣列(VLA)的站臺,天線可以在沙漠高原上移動,移動距離範圍從150米到16公里,這使ALMA的縮放功能強大,觀測目標更為多樣化。陣列是由較多望遠鏡組成時,所提供的靈敏度也較高。  望遠鏡陣列由三種不同型的天線組成:美國規格的有25座,歐洲製造的也有25座,日本的阿塔卡瑪密集陣列(ACA,Atacama Compact Array)有16座,其中又分「4大、12小」(大的口徑是12米,小的是7米)。ACA陣列既加強ALMA取得的天文影像品質,也擴大ALMA的成像視場。

  ALMA的概念源自於後來合而為一的三個天文專案 -美國的「微米陣列」(MMA,Millimeter Array)、歐洲的「大南方陣列」(LSA,Large Southern Array)和日本的「大毫米波陣列」(LMA,Large Millimeter Array)。為了深入探索宇宙,1990年代前後,本來三組天文學家都在計劃建造大型天文臺,觀測毫米波:美國有「MMA陣列計劃」,歐洲人想在南半球蓋一個叫做“LSA”的南天陣列,日本人的計劃是「LMSA次毫米波陣列計劃」。ALMA跨出的第一步是在1997年,美國國家電波天文臺(NRAO,National Radio Astronomy Observatory )和歐洲南方天文臺(ESO)同意合併MMA和LSA為一,合併的陣列要兼具MMA的頻率範圍和LSA的靈敏度。ESO和NRAO並加入加拿大和西班牙的兩個天文臺(後者在後來成為ESO成員),一起在技術、科學、和管理上定義組織一聯合專案。  經決議協定,1999年3月,新陣列名稱定為「阿塔卡瑪大型毫米波陣列」或ALMA(Atacama Large Millimeter Array),「alma」在西班牙文的意思是「靈魂」,在阿拉伯文的意思是「知識淵博」或是「博學」。2003年2月25日,北美和歐洲雙方籤屬了協議。2003年11月6日,ALMA舉行了奠基儀式,而ALMA的標誌也首度公諸於世。到了2004年9月14日,日本也決定加入。日本國立天文臺(NAOJ,National Astronomical Observatory of Japan )提案,將負責設計建造阿塔卡瑪密集陣列(ACA)。該陣列後來命名為森田陣列(Morita Array),以紀念對ALMA望遠鏡陣列貢獻良多的日本電波天文學家森田耕一郎。

  

  2011年夏季,ALMA展開前期科學觀測 首批公佈影象證實極大潛力。首批觀測目標之一是一對因為正在碰撞而明顯呈現扭曲的星系,稱為觸鬚星系。雖然ALMA沒有觀察到整個星系合併,但該影象是觸鬚星系在次毫米波段的最清晰影象,它顯示從密集的冷氣體雲形成新的恆星,那是可見光波段不能看到的影象。

  ALMA可探測最早的恆星和星系起源、直接捕捉行星形成時的影像

  2005年9月,中華民國中央研究院與日本國立自然科學研究機構(NINS)協議,以ALMA-Japan計劃的一員加入ALMA團隊。而在2008年10月,中華民國科技部(當時為國家科學委員會)與美國國家科學基金會(NSF)達成中華民國與北美 ALMA 團隊的合作協議。中央研究院天文及天文物理研究所藉主導ALMA第一頻段接收機的研發、測試、製造,在ALMA國際團隊中扮演重要角色,用「實物製作換得觀測時間」的模式,建立了臺灣天文學界可透過「觀測計劃競投」使用ALMA的管道。  ALMA是東亞(日本、中華民國)、歐洲、北美和智利共和國形成之國際合作計劃所共同建造、運營及管理。建造成本約為美金14億,主要出資者為美國、歐洲各國及日本,是目前造價最高昂的地面望遠鏡。北美和歐洲團隊負責興建的是12米基線陣列,日本負責的是阿塔卡瑪密集陣列(ACA)。
阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(英語:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array,縮寫為英語:ALMA)位於智利北部阿塔卡瑪沙漠,是由電波望遠鏡構成的天文干涉儀。因為具備「高海拔」和「空氣乾燥」兩絕佳條件,這對毫米和次毫米波長的觀測至關重要,陣列最終選擇設在5,000米的查南託高原上,附近還有拉諾德查南託天文臺 (Llano de Chajnantor Observatory) 和阿塔卡馬探路者實驗。ALMA 望遠鏡陣列有 54 座口徑寬 12 米的天線以及 12 座口徑 7 米的天線,總共 是66 座天線一起協同工作。每個天線個別收集來自太空的輻射,並將訊號聚焦在天線上的接收機上。然後,所有天線取得訊號經由專用的「超級計算機」--相關器 (correlator)處理,最後彙總在一起。66 座 ALMA 天線可用不同的配置法排成陣列,天線間的距離變化多樣,最短可以是 150米,最長可以到 16 公里。若與過去的望遠鏡系統做比較,在毫米及次毫米波段上,ALMA能看到更暗的天體,同時能得到更高的影像解析度。