貝爾電話實驗室工程師卡爾·古特·揚斯基最初只是在尋找減少短波無線電靜電的方法，卻在 1932 年發現了來自外太空的無線電波。然而，揚斯基的意外發現很快催生了射電天文學，此後，射電天文學帶來了從宇宙微波背景輻射到宇宙中暗物質存在的顛覆性啟示。這項科學現在正處於 21 世紀復興的邊緣，有望帶來更偉大的發現，而引領這一復興的不是傳統的大型射電天線，而是由小型天線組成的龐大而強大的陣列。
陣列最初由英國射電天文學家於 1946 年開發，利用多個間隔一定距離的射電望遠鏡，“合成”一個孔徑等於最遠元件之間間距的單個望遠鏡。最著名的例子是自 1980 年以來一直在執行的位於新墨西哥州索科羅附近的甚大陣列 (VLA)，它有 27 個安裝在 Y 形配置的鐵軌上的有源射電天線（另一個天線作為備用）。該儀器的角解析度可以透過簡單地移動天線靠近或遠離來調整。“VLA 曾經並且仍然是地球上最強大和最靈活的射電合成成像望遠鏡，”資深 VLA 研究員裡克·珀利說。“但自那時以來，技術和科學發展方向都發生了巨大變化。”
特別是，VLA 正在向數字化轉型，成為擴充套件甚大陣列 (EVLA)，它使用更先進的計算機和電子裝置，這將大大提高該設施的解析度、靈敏度和資料容量。與任何陣列一樣，EVLA 的核心是相關器，即處理、比較和組合來自天線訊號的超級計算機系統。“你不能只是去無線電小屋買一堆 PC，然後配置它們來做這種事情，”EVLA 專案經理馬克·麥金農解釋說，相關器由加拿大國家研究委員會赫茨伯格天體物理研究所的不列顛哥倫比亞團隊設計和建造。它將處理高達舊 VLA 相關器 80 倍的頻寬，並同時處理更多的資料通道。
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工程師們還升級了訊號從天線碟形天線到相關器的路徑，使用全數字光纖取代了舊的模擬波導。碟形天線正在獲得新型、極其靈敏的數字接收器，提供從 1 到 50 吉赫茲的連續頻帶覆蓋。所有這些升級將使 VLA 的能力至少提高 10 倍，使其原則上能夠探測到來自木星的手機通話那麼微弱的訊號。
憑藉國家科學基金會以及 VLA 的加拿大和墨西哥合作伙伴提供的 1 億美元資金，研究人員已經完成了數字資料線的安裝，並在今年 5 月之前升級了 28 個天線中的 16 個；到 2010 年初，新的相關器應該可以啟動並執行。“我們預算充足，進度正常，並且沒有多少天文專案可以提出這樣的宣告，”麥金農自豪地說。“在很大程度上，我們將在 2012 年完成這件事。”
與此同時，下一代射電天文觀測站正在成形。阿塔卡瑪大型毫米/亞毫米波陣列 (ALMA) 正在智利北部阿塔卡瑪沙漠的安第斯高原上建造。海拔 5000 米的高海拔地區將使 ALMA 的 12 米寬碟形天線（至少 50 個）能夠探測大氣傾向於濾除的近紅外較短射電波長。兩輛巨大的定製 28 輪重型運輸車將用於移動天線，以使陣列具有一定的可重構性。在沒有成本問題（已經接近 10 億美元）、技術問題和政治需求的情況下，ALMA 應該在 2012 年左右準備就緒。
“這兩臺儀器將改寫射電天文學，”珀利預測道。其他新的、規模較小的專案——例如歐洲的低頻陣列和北加州的艾倫望遠鏡陣列——也承諾幫助照亮射電天文學的未來。“很難準確預測這些東西會帶來什麼樣的科學，”珀利說。“最好的東西是你意想不到的東西。”卡爾·揚斯基本人透過意外發現為科學做出了巨大貢獻，對此無疑會表示同意。
注意：本文最初以“新的射電天空”為標題發表。