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2017年12月12日 星期二

丁酉(鸡)年十月廿五

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  指目前处于研制中的巨型光学望远镜。六十年代就有人提出过这种设想。到七十年代,量子效率接近 1的二维探测器、各种附属仪器和电子计算机已愈来愈多地应用到天文观测上,望远镜口径便成为地面光学观测的主要限制。同时,红外、射电、空间天文学取得了许多崭新的观测结果,迫切需要可见光波段观测的有效配合,而现有大望远镜已不能适应这种要求。1974年,美国基特峰天文台成立专门研究小组提出研制下一代望远镜的规划。这种望远镜应具有高分辨本领和强集光力,用以研究诸如恒星周围的行星、河外星系中的单颗恒星、脉冲星,从事类星射电源的光学证认和光谱分析以及探测遥远星系的红移等。考虑到近期内工程技术的可能性,它的口径应当为25米量级。它可用于可见光、红外、毫米波观测。从亚毫米波段直到可见光区,都能进行斑点干涉测量(见天文像的复原)。到1977年,从许多种设想中归纳出四种方案:①转动“靴”:因其结构外形似靴而得名。它的主镜是宽25米的一段球面镜,曲率半径50米,纵向弧长75米,由许多六角形镜块拼合而成。位于主焦点附近的副镜,可绕过镜面曲率中心的水平轴转动,对主镜面扫描。光束经过多次反射引入水平轴,再到达位于主镜两侧的折轴室。所有上述的结构都置于大底盘上,它可绕垂直轴转动。②可操纵的镜盘:结构类似地平式射电望远镜,但结构精度高得多。主镜是25米的抛物面镜盘,由排列在 16个同心圆环带上的1,032块偏轴抛物面镜块拼成,相对口径为1/0.75。③大型多镜面望远镜:根据霍普金斯山多镜面望远镜按比例放大。由六个口径10.2米的独立镜筒安装在同一个地平式装置上。10.2米主镜中央是一个直径6米的镜面,周围是许多小镜块,分布在一个或几个同心圆环带上。④望远镜阵:将许多独立的望远镜排成阵列,各台望远镜接收到的光线经多次反射集中到同一个焦点。已设想出三种阵列形式:108台2.4米望远镜,16台6.25米望远镜或6台 10.2米望远镜。
  转动“靴”在运转过程中镜面上各镜块的重力影响是不变的,但结构过于庞大。可操纵的镜盘结构最紧凑,体积最小,而且保持了主焦点系统、卡塞格林系统和折轴系统的结构,性能较全面,但重力影响导致较复杂的工程技术问题。以上两种都用单一口径,较易保证斑点干涉测量所要求的成像光束的光程相等。但在接收器匹配和分光仪狭缝失光上是很不利的。大型多镜面望远镜和望远镜阵两种方案都是多口径组合,尤其是望远镜阵,在保证组合光束相位一致性方面,必须解决相当困难的技术问题,但其他方面的技术问题较少,各个望远镜在使用上有较大的灵活性。除望远镜阵外,各种方案都是应用于小视场(1┡以内),以观测位置已精确测定的暗弱天体为主。因此,要求望远镜具有较高的定位精度(1″)和跟踪精度(0奬1)。
  参考书目
 Next Generation Telescope,Report No.1~5, Kett Peak National Observatory, 1977~1978.

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更新时间 : 2009-02-25

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