アレン・テレスコープ・アレイ
ATAはそれ自体が強力な望遠鏡であると同時に、電波干渉計技術(特にスクエア・キロメートルアレイ)の開発のための道具でもある。ATAの今後の進展は、既に建設が始まっている残りのアンテナの性能や追加予算の獲得状況に依存している。
ATAは当初建設計画を4段階に分けていた。アンテナ数を使ってATA-42、ATA-98、ATA-206、そして最終形態のATA-350である(表1参照)。
42台のアンテナからなるATA-42の通常運用は、2007年10月11日に開始された。追加の建設費はRALによって調達される予定であり、資金源はアメリカ海軍、DARPA、全米科学財団および個人寄付者が想定されている。
天文学データは2005年5月から取得されており、当初は4台のアンテナで両偏波の電波を受信し、2007年1月にはアンテナが16台に増やされた。これらのデータは十分に科学的に有用なものであり、ATAの動作確認にも利用されている。
BEE2を用いて設計された電子部品は2007年6月にATAに据え付けられ、SETI観測と一般的な電波天文学観測を同時に行うことができるようになった。2008年4月には、専用の分光装置を用いて最初のパルサー観測が行われた。
2012年3月時点では、アレンの出資した2500万ドルで42基が設置されているが金融危機の影響でアンテナの運営すら困難な状況である、 SETI関係者は、全350基を設置するにはあと5500万ドルが必要と述べている。
ATAは波長数センチメートルの電波を受信する電波望遠鏡である。同じ集光面積を得るには、単一の巨大なパラボラアンテナを作るのに比べて小口径のアンテナを多数並べた電波干渉計の方が安価に済ませることができる。しかし同一の感度を得るためには、すべてのアンテナで受信された信号をひとつに結合する必要がある。このためには高性能のエレクトロニクスが必要であり、これは現在でもたいへん高価である。しかし、ムーアの法則によればある性能のエレクトロニクスを調達するのに必要な金額は次第に下がっていくから、結果的にはATAに用いられる干渉計方式の方がコスト的には有利になる。
ATAはこれまでに建設された主要な電波望遠鏡と比べて以下の4つの点ですぐれている。それは、視野が極めて広い(波長21cmの電波で視野角2.45度)こと、一度に観測できる周波数が0.5~11.2GHzまで連続的にカバーされていること、複数の同時受信観測システムを持っていること、そして能動的に電波障害を緩和する機能を持っていること、である。一度に観測できる範囲は超大型干渉電波望遠鏡群VLAの17倍である。また一度に受信できる周波数範囲は4オクターブ以上に及ぶ。これはこれまでの電波天文学では成しえなかったほど広帯域であり、フィードホーンや増幅器、信号伝送系など電波望遠鏡の様々な構成要素を改良した結果である。さらに電波障害の緩和を能動的に行うことで、人工電波が多数存在する周波数領域でも宇宙からの電波を観測することを可能にしている。
以下に挙げる科学目標は、ATAを用いて今後3年間に行われるプロジェクトで達成されることが期待されているものである。別表に示す通り、4つに分けられた建設の各段階それぞれにおいて、重点的に進めるべき目標が設定されている。
空の立体角3πステラジアン以内にある赤方偏移0.2以下の銀河について、水素原子の分布を調べる。これにより、銀河に降着する銀河団ガスの量を見積もり、暗く星のない銀河を探し、SKAによるダークエネルギーの研究の基礎を築く。
25万個の銀河系外電波源を、活動銀河核あるいはスターバースト銀河に分類する。これにより、比較的近傍の宇宙における星形成の定量的な測定、高赤方偏移天体の探査、宇宙の大規模構造の研究、ダークマターによる重力レンズの研究やダークエネルギーについての研究が可能になる。
短時間で変動する天体を研究する。これは、ブラックホールへの星間物質の降着の研究、ガンマ線バーストの残光の検出、さらに未知の現象の発見につながる。
前節に挙げた目的以外にも、いくつかの付随的な科学目標が掲げられている。
Google Lunar X Prizeのための通信施設として活用されることもそのひとつである。ATAは当初の設計段階から宇宙通信に用いられる周波数帯(SバンドとXバンド)をカバーしているので、通信施設としての転用も容易である。