大望远镜
【中文词条】大望远镜
【外文词条】large telescope
【作者】龚祖同
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。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，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﹐有两个等到咕?80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。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。
参考书目
D.L. Crawford ed.﹐ The Construction of Large Telescopes﹐D.Reidel Publ.Co.﹐Dordrecht﹐Holland﹐1967.
G.L. Miczaika and W.M.Sinton﹐ Tools of the Astronomer﹐Harvard Univ.Press﹐Cambridge﹐1961.