天之星天文论坛(大陆著名天文论坛）

标题: 天文名词解释：大望远镜（large telescope） [打印本页]

作者: 夜猫子 时间: 2006-2-26 00:52
标题: 天文名词解释：大望远镜（large telescope）
大望远镜（large telescope）

指大口径的天文望远镜。天文观测的对象大多数是遥远的暗弱天体。只有采用口径尽量大的望远镜，收集更多的天体辐射，才能发现新的天体或对暗弱天体有效地进行照相，以及进行光度、分光等方面的测量和研究。近年来，由于天文像复原技术的发展，地面光学观测已在某些应用中突破大气限制，达到衍射限制的分辨本领。增大口径是提高望远镜分辨本领的一个重要途径。目前，望远镜的口径几乎增大到工程技术所能容许的限度。各种可能采用的新技术不断应用到望远镜上，大望远镜已成为综合精密光学机械和先进电子技术的巨型仪器。

早在1897年，美国叶凯士天文台安装了一台口径为1.02米的折射望远镜。由于大直径透射光学材料制备困难，透镜加厚吸光量就会增加（在紫外、红外区尤为严重）；由于透镜由边缘支承，自重变形较大，加上镜筒过长，都给机械结构带来麻烦；此外大口径的透镜也会有残余色差，这些困难都限制了大口径折射望远镜的进一步发展。折反射望远镜同样也在一定程度上受到改正镜的透射材料的限制，最大的折反射望远镜是1960年在德意志民主共和国陶登堡史瓦西天文台安装的施密特望远镜。它的改正镜口径为1.34米，主镜口径为2米。其次是美国帕洛马山天文台的施密特望远镜，口径1.2米。

反射镜的材料相对来说比较容易解决，没有色差，反射的波段又宽，而且可从背面均匀地支承，因此，更大的望远镜都是反射系统的。目前世界上口径 2.5米以上的反射望远镜已有14台，还有4台在建造中。1948年，美国帕洛马山天文台建造了一台口径5米的反射望远镜，主镜采用硼硅酸玻璃，焦距16.5米，采用十分结实的马蹄形赤道式装置，总重500吨的转动部分用摩擦系数很低的油垫轴承支承。1975年，苏联建成一台口径6米的反射望远镜，主镜焦距24米，有两个等值焦距180米的耐司姆斯焦点。为解决基架重力变形问题，采用地平式装置，造价比赤道式装置便宜一半。转动部分总重 800吨。整块镜面的反射望远镜，其造价大约按口径的2～3次方而增大。进一步增大口径，镜面材料的制备将会遇到更多的困难。

为探索更大口径望远镜的制造途径，1979年制成了多镜面望远镜，它是用6台口径1.8米望远镜组合成的一台等值口径4.5米的望远镜，采用地平式装置，仪器和观测室的尺寸比一般结构的望远镜显著缩小。此外，由于电子计算技术的发展，大望远镜有采用地平式装置的趋向。

制造光学反射镜面的材料。人们最早是使用镜铜(一种铜锡合金)制造反射面。F.W.赫歇耳在1789年建造的一架口径1.22米的望远镜中使用的就是镜铜质的主镜。但镜铜材料重，镜面加工困难，抛光后的反射率不高，也不耐久。自发明用化学镀银和真空镀铝等方法而获得高反射率镀层之后，对镜面材料本身的反射率已无要求。人们就采用抛光性能优良、热膨胀系数较小的玻璃来制造光学镜面。膨胀系数较小的硼硅酸玻璃，长期以来是制造大镜面的主要材料。目前直径 6米和 5米的反射镜就是用这种材料制成的。膨胀系数更小的熔石英曾被认为是理想的镜面材料，但熔炼很困难，直到1970年前后才制造出数块直径4米的熔石英镜坯。在发现了膨胀系数接近于零的微晶玻璃以后，已改用这种材料制造大型镜面。中国在1978年成功地浇注出直径 2.2米的微晶玻璃镜坯。金属虽有较大的膨胀系数，但具有很高的导热率，能较快地和周围环境温度达到平衡，且可采用高效率的切削加工，所以也受到人们的重视。例如，大型红外望远镜中大量使用铝质反射镜；空间探测仪器中则广泛使用强度高而比重小的铍质镜面。一般金属的抛光性能较差，通常需要在表面加镀一层抛光性能好的材料（如化学镀镍层），再进行光学精密加工。这些因素减轻了大望远镜结构上的困难，降低了造价。目前正在研制的下一代望远镜，将充分利用工程技术上的新成就，为天文学发展提供更有力的武器。

                        世界上最大的望远镜

名称                                  口径                      安放地点
巨型望远镜                   4*8.2米                         智利
大型双筒望远镜             2*8.4米                         美国
霍比-埃伯利                      11米                         美国
凯克一                               10米                      夏威夷
凯克二                               10米                      夏威夷
苏巴茹望远镜                   8.3米                         夏威夷
大型双子座望远镜（北）    8.1米                      夏威夷
大型双子座望远镜（南）    8.1米                            智利
多镜面望远镜                      6.5米                            美国
地平式望远镜                      6.0米                            俄国
海耳                                  5.0米                            美国
威廉-赫歇耳                         4.2米                加那利群岛
切罗-托洛洛                         4.0米                            智利
英澳                                  3.9米                      澳大利亚
梅奥尔                               3.8米                            美国

[ 本帖最后由夜猫子于 2006-2-26 12:55 AM 编辑 ]

作者: 夜猫子 时间: 2006-2-26 00:59
位于智利的世界上最大的望远镜VLT。它包括四个口径为8.2米的巨型望远镜，每一个都比人眼敏感10亿倍。四台望远镜由计算机连接，能采集相当口径16.4米所收集的光。最高分辨率足以观察宇航员在月球上行走的情景。

[ 本帖最后由夜猫子于 2006-2-26 01:00 AM 编辑 ]

作者: 夜猫子 时间: 2006-2-26 01:00
这是世界最大的射电望远镜，它利用波多黎各一条自然山间凹地建造。直径305米。

作者: 夜猫子 时间: 2006-2-26 01:01
标题: 反射式望远镜的光路示意

欢迎光临天之星天文论坛(大陆著名天文论坛） (http://skyandtelescope.com.cn/bbs/)