图2. EHT台站全球分布图[1]。ALMA（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array） 阿塔卡马大型毫米波阵(~37×12m)，位于智利；APEX（Atacama Pathfinder Experiment）阿塔卡马探路者实验望远镜(12m)，位于智利；CARMA（Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy ）毫米波天文学研究用组合阵列 (8×{10.4,6.1}m) ，位于美国加州；CSO（Caltech Submillimeter Observatory）加州理工学院次毫米天文台 (10m)，位于夏威夷；GLT（Greenland Telescope）格陵兰望远镜 (12m)，位于格陵兰西北部；IRAM（Institut de Radioastronomie Millimétrique）毫米波射电天文所的30米毫米波望远镜 (30m)，位于西班牙；JCMT（James Clerk Maxwell Telescope）麦克斯韦望远镜 (15m)，位于夏威夷；KP (Kitt Peak National Observatory) 基特峰国家天文台 (12m)，位于美国亚利桑那州；LMT（Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano）大型毫米波望远镜 (32.5m)，位于墨西哥；NOEMA ( Northern Extended Millimeter Array) 北方扩展毫米阵列 (12×15m)，位于法国；SMA（Submillimeter Array）亚毫米波望远镜 (7×6m)，位于夏威夷；SMT（Sub-Millimeter Telescope） (10m)，位于美国亚利桑那州；SPT（South Pole Telescope）南极望远镜 (6m)，位于南极。
2017年开始，EHT决定协调组织整个阵列的联合观测，考虑到对天气条件极其苛刻的要求和南北半球的气候差异，观测时间选定在每年的4月份前后，视天气条件遴选出5天实施观测。届时全球各合作单位、望远镜所属机构积极响应，为每年这5天观测提前精心策划，保障观测万无一失。上海天文台作为国内VLBI方向的牵头单位，也是东亚地区东亚天文台所属望远镜詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜（James Clerk Maxwell Telescope，JCMT）VLBI运营支持方之一，每年JCMT在EHT观测期间，我们都会前去台站现场和其他国际同行一起执行观测，因此有幸在台站观测这个重要环节参与其中，感受到EHT先进的前沿技术、科学的严谨、工作做到极致的态度和国际分工合作之间的默契。
相机中的相机
JCMT[5]是最早参与EHT测试实验的主要台站，它位于美国夏威夷州大岛（Big Island）上莫纳克亚（Mauna Kea）山顶，海拔4092米处。莫纳克亚山是一座死火山，位于它西南面还有一座相似高度的活火山莫纳罗亚山，它挡住了来自太平洋的绝大部分暖流，所以莫纳克亚山顶常年干燥少雨，是世界上少有的理想天文观测台址。除JCMT外，还有很多天文望远镜布局在这个山顶（图3），说它是顶级天文观测基地也不为过，将来TMT也会在这里落脚。
图3前排中间位置的就是JCMT，口径15米，最早于1987年开始观测运行，是早期最大的工作在亚毫米波段（目前最短观测波长450微米）的单口径望远镜，2015年3月份开始归属东亚天文台。
图3. Mauna Kea山顶天文望运镜，前排居中即为JCMT
JCMT望远镜的主反射镜面是由276块轻盈的铝塑混合板组成15米口径的抛物面，主反射面下有可调节的支撑结构，保证主面不受重力变形的影响，面板精度能够达到24微米。副反射面也是三维可动，用来调焦和适应主面。望远镜整体被安装在一个圆柱形塔台上，塔台可以像旋转木马一样做圆周旋转，这样保证望远镜能观测整个方位360度的目标源。而在俯仰方向，安装了用特殊材料制成只有微小衰减的弧形透射膜，可以让JCMT能接收到俯仰范围内的信号而不受外届风力和降雨等的影响。
给黑洞拍照之旅
EHT观测的初步时间安排一般在中国农历年前，会提前3个月左右发布，我们前去参加观测的人员此时就开始和台站机构联系，了解和熟悉台站设备状态、规划行程、准备台站所在国的签证等。上海到夏威夷每周都有几趟直达航班，相对比较方便，从夏威夷再到大岛也只要1小时的飞机。东亚天文台办公楼在大岛的希洛市，紧邻夏威夷大学，和各种天文望远镜的总部在一起。在东亚天文台，我们和日韩台湾地区的同行将接受一些面对高原环境的培训，简单来说就是多看少动，多喝水。当然此外还有很多需要注意的细节，这里储备了很多保障设施，也积累了很多经验，基本可以放心随行。有了基本的准备后，我们就朝山顶驱车前进了。
图4. JCMT塔台和内部望远镜
沿路风景渐渐由茂盛的雨林变成低矮的灌木丛，然后成了黑色火山灰覆盖下的土丘，呼吸也因海拔的上升逐渐变得沉重起来。驱车大概四五十分钟后，我们来到了位于海拔2800米处的半山腰基地（Hale Pohaku，简称HP）。按照规定，初次去山顶观测的人员需要在这个基地至少待上一晚以适应高原环境，同时也限制在山顶一天内的停留时间不能超过12小时，所以每次去山顶观测一段时间后都必须返回HP调整。在HP，EHT同行分成两个小组，分别负责前半夜和后半夜的观测。在这里，大家一方面关注山顶的天气，一方面等待EHT最终观测的通知。由于全球所有参与台站都需要具备很好的设备状态并满足苛刻的天气条件，往往当天晚上的观测在下午3点左右才最终确定。HP为来访者提供了很好的活动空间和物质保障，对天文学家来说，这也是一次难得的与同行当面交流的机会，所以大家都喜欢围坐在一起交流和讨论。
在短暂的等待后，终于迎来了EHT的观测，大概再驱车30分钟，我们到达山顶，路边基本没有植被，只看到火山灰堆积成的沙丘和来不及融化的积雪。到达望远镜后，就开始部署观测任务。我们一般提前检查设备状态，确认各个环节都正常，JCMT旁边还有一个亚毫米波阵列SMA（Submillimeter Array），每次正式观测前都和它做一次测试观测，来确认两者的状态是否都正常。
图5. 位于半山腰的HP基地
通常，我们很快就能确认得到表示设备正常的干涉条纹，然后就可以着手准备正式执行观测任务。JCMT在被东亚天文台接管之前主要进行单天线观测，并不具备VLBI观测能力，所以JCMT当地有经验的观测同行会帮我们控制天线，比如操作天线对准目标源，每隔一段时间进行指向确认和对焦等。EHT同行则主要关注VLBI信号接收链路的状态，比如监视用来混频的本振信号源，监视用来高速采集和记录原始数据的设备状态。前面提到干涉要求两路电磁波频率相同、相位差恒定，在EHT观测过程中，我们要求230GHz附近的信号保持不会产生1Hz频率偏差。而且在高海拔地区观测，因为空气稀薄、气压低，记录设备都经过了特殊制备，比如充氦来维持磁盘内气压以保证磁头高速运转平稳记录，同时我们也通过监视记录数据是否满足高斯分布来判断数据是否正常。我们还需要保持对望远镜系统噪声温度的连续测量和记录，这将是后面黑洞成像重要的幅度校准输入。对这些工作，大家都做得一丝不苟，在相互关心和鼓励下，即使几天坚持下来也毫无倦意。观测就这样紧张而有序地执行着，碰到问题也都能及时解决。EHT项目集结了国际上毫米波VLBI领域顶尖的科学家和技术人员，这绝对所言非虚。…
