下一代望遠鏡

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更新時間: 2013-09-04

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下一代望遠鏡 -下一代望遠鏡

 

下一代望遠鏡 -正文
  指目前處於研製中的巨型光學望遠鏡。六十年代就有人提出過這種設想。到七十年代,量子效率接近 1的二維探測器、各種附屬儀器和電子計算機已愈來愈多地應用到天文觀測上,望遠鏡口徑便成為地面光學觀測的主要限制。同時,紅外、射電、空間天文學取得了許多嶄新的觀測結果,迫切需要可見光波段觀測的有效配合,而現有大望遠鏡已不能適應這種要求。1974年,美國基特峰天文台成立專門研究小組提出研製下一代望遠鏡的規劃。這種望遠鏡應具有高分辨本領和強集光力,用以研究諸如恆星周圍的行星、河外星系中的單顆恆星、脈衝星,從事類星射電源的光學證認和光譜分析以及探測遙遠星系的紅移等。考慮到近期內工程技術的可能性,它的口徑應當為25米量級。它可用於可見光、紅外、毫米波觀測。從亞毫米波段直到可見光區,都能進行斑點干涉測量(見天文像的復原)。到1977年,從許多種設想中歸納出四種方案:①轉動「靴」:因其結構外形似靴而得名。它的主鏡是寬25米的一段球面鏡,曲率半徑50米,縱向弧長75米,由許多六角形鏡塊拼合而成。位於主焦點附近的副鏡,可繞過鏡面曲率中心的水平軸轉動,對主鏡面掃描。光束經過多次反射引入水平軸,再到達位於主鏡兩側的折軸室。所有上述的結構都置於大底盤上,它可繞垂直軸轉動。②可操縱的鏡盤:結構類似地平式射電望遠鏡,但結構精度高得多。主鏡是25米的拋物面鏡盤,由排列在 16個同心圓環帶上的1,032塊偏軸拋物面鏡塊拼成,相對口徑為1/0.75。③大型多鏡面望遠鏡:根據霍普金斯山多鏡面望遠鏡按比例放大。由六個口徑10.2米的獨立鏡筒安裝在同一個地平式裝置上。10.2米主鏡中央是一個直徑6米的鏡面,周圍是許多小鏡塊,分佈在一個或幾個同心圓環帶上。④望遠鏡陣:將許多獨立的望遠鏡排成陣列,各台望遠鏡接收到的光線經多次反射集中到同一個焦點。已設想出三種陣列形式:108台2.4米望遠鏡,16台6.25米望遠鏡或6台 10.2米望遠鏡。
  轉動「靴」在運轉過程中鏡面上各鏡塊的重力影響是不變的,但結構過於龐大。可操縱的鏡盤結構最緊湊,體積最小,而且保持了主焦點系統、卡塞格林系統和折軸系統的結構,性能較全面,但重力影響導致較複雜的工程技術問題。以上兩種都用單一口徑,較易保證斑點干涉測量所要求的成像光束的光程相等。但在接收器匹配和分光儀狹縫失光上是很不利的。大型多鏡面望遠鏡和望遠鏡陣兩種方案都是多口徑組合,尤其是望遠鏡陣,在保證組合光束相位一致性方面,必須解決相當困難的技術問題,但其他方面的技術問題較少,各個望遠鏡在使用上有較大的靈活性。除望遠鏡陣外,各種方案都是應用於小視場(1┡以內),以觀測位置已精確測定的暗弱天體為主。因此,要求望遠鏡具有較高的定位精度(1″)和跟蹤精度(0奬1)。
  參考書目
 Next Generation Telescope,Report No.1~5, Kett Peak National Observatory, 1977~1978.

 

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