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标  题: 现代大型光学望远镜
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标  题: 现代大型光学望远镜
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                              现代大型光学望远镜

    望远镜的集光能力随着口径的增大而增强，望远镜的集光能力越强，就能够看到更
暗更远的天体，这其实就是能够看到了更早期的宇宙。天体物理的发展需要更大口径的
望远镜。

    但是，随着望远镜口径的增大，一系列的技术问题接踵而来。海尔望远镜的镜头自
重达14.5吨，可动部分的重量为530吨，而6米镜更是重达800吨。望远镜的自重引起的镜
头变形相当可观，温度的不均匀使镜面产生畸变也影响了成象质量。从制造方面看，传
统方法制造望远镜的费用几乎与口径的平方或立方成正比，所以制造更大口径的望远镜
必须另辟新径。

    自七十年代以来，在望远镜的制造方面发展了许多新技术，涉及光学、力学、计算
机、自动控制和精密机械等领域。这些技术使望远镜的制造突破了镜面口径的局限，并
且降低造价和简化望远镜结构。特别是主动光学技术的出现和应用，使望远镜的设计思
想有了一个飞跃。

    从八十年代开始，国际上掀起了制造新一代大型望远镜的热潮。其中，欧洲南方天
文台的VLT，美、英、加合作的GEMINI，日本的SUBARU的主镜采用了薄镜面；美国的Kec
k I、Keck II和HET望远镜的主镜采用了拼接技术。

    优秀的传统望远镜卡塞格林焦点在最好的工作状态下，可以将80%的几何光能集中在
0″.6范围内，而采用新技术制造的新一代大型望远镜可保持80％的光能集中在0″.2~0
″.4，甚至更好。

    下面对几个有代表性的大型望远镜分别作一些介绍：

    凯克望远镜（Keck I，Keck II）

    Keck I 和Keck II分别在1991年和1996年建成，这是当前世界上已投入工作的最大
口径的光学望远镜，因其经费主要由企业家凯克（Keck W M）捐赠（Keck I 为9400万美
元，Keck II为7460万美元）而命名。这两台完全相同的望远镜都放置在夏威夷的莫纳克
亚，将它们放在一起是为了做干涉观测。

    它们的口径都是10米，由36块六角镜面拼接组成，每块镜面口径均为1.8米，而厚度
仅为10厘米，通过主动光学支撑系统，使镜面保持极高的精度。焦面设备有三个：近红
外照相机、高分辨率CCD探测器和高色散光谱仪。

    "象Keck这样的大望远镜，可以让我们沿着时间的长河，探寻宇宙的起源，Keck更是
可以让我们看到宇宙最初诞生的时刻"。

    欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT）

    欧洲南方天文台自1986年开始研制由4台8米口径望远镜组成一台等效口径为16米的
光学望远镜。这4台8米望远镜排列在一条直线上，它们均为RC光学系统，焦比是F/2，采
用地平装置，主镜采用主动光学系统支撑，指向精度为1″，跟踪精度为0.05″，镜筒重
量为100吨，叉臂重量不到120吨。这4台望远镜可以组成一个干涉阵，做两两干涉观测，
也可以单独使用每一台望远镜。

    现在已完成了其中的两台，预计于2000年可全部完成。

    双子望远镜（GEMINI）

    双子望远镜是以美国为主的一项国际设备（其中，美国占50％，英国占25％，加拿
大占15％，智利占5％，阿根廷占2.5%，巴西占2.5%）,由美国大学天文联盟（AURA）负
责实施。它由两个8米望远镜组成，一个放在北半球，一个放在南半球，以进行全天系统
观测。其主镜采用主动光学控制，副镜作倾斜镜快速改正，还将通过自适应光学系统使
红外区接近衍射极限。

    该工程于1993年9月开始启动，第一台在1998年7月在夏威夷开光，第二台于2000年
9月在智利赛拉帕琼台址开光，整个系统预计在2001年验收后正式投入使用。

    昴星团（日本）8米望远镜（SUBARU）

    这是一台8米口径的光学/红外望远镜。它有三个特点：一是镜面薄，通过主动光学
和自适应光学获得较高的成象质量；二是可实现0.1″的高精度跟踪；三是采用圆柱形观
测室，自动控制通风和空气过滤器，使热湍流的排除达到最佳条件。此望远镜采用Serr
urier桁架，可使主镜框与副镜框在移动中保持平行。

    此望远镜将安装在夏威夷的莫纳克亚，从1991年开始，预计9年完成。

    大天区多目标光纤光谱望远镜（LAMOST）

    这是我国正在兴建中的一架有效通光口径为4米、焦距为20米、视场达20平方度的中
星仪式的反射施密特望远镜。它的技术特色是：
    1． 把主动光学技术应用在反射施密特系统，在跟踪天体运动中作实时球差改正，
实现大口径和大视场兼备的功能。
    2． 球面主镜和反射镜均采用拼接技术。
    3． 多目标光纤（可达4000根，一般望远镜只有600根）的光谱技术将是一个重要突
破。

    LAMOST把普测的星系极限星等推到20.5m，比SDSS计划高2等左右，实现107个星系的
光谱普测，把观测目标的数量提高1个量级。

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          我将于茫茫人海申访我唯一之伴侣

      得之，我幸
                            不得，我命

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