基本介紹
- 中文名：地基望遠鏡
- 外文名：ground-base telescopes
- 特點：建造在地面上
- 屬於：天文望遠鏡
- 不足：會受到大氣干擾的影響
- 例舉：凱克望遠鏡，合稱雙子座望遠鏡等
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基本解釋
自從有了哈勃太空望遠鏡後，把所有天文望遠鏡都叫做地基天文望遠鏡。(哈勃望遠鏡是發射到太空上的，是人類有史以來最大、最精確的天文望遠鏡。）為了區別與太空望遠鏡，把原來那些建造在地上的天文望遠鏡叫做地基望遠鏡。
地基望遠鏡支座
“望遠鏡支座”的作用是支撐望遠鏡筒，實現鏡筒在瞄準和跟蹤過程中的轉動。望遠鏡支座可以分為赤道式支座和地平式支座。
赤道式支座
赤道式支座赤道式支座
幾乎所有1980年前研製的望遠鏡，都使用赤道式支座。其原理是，望遠鏡筒繞著與地軸平行的軸線，按地球自轉的反方向旋轉，以抵消地球自轉。赤道式支座可以實現繞“極軸”(平行於地軸)和“赤緯軸”(垂直於地軸)的運動。
地平式支座
地平式支座中，鏡筒是通過繞垂直軸(方位軸)和水平軸(俯仰軸)的旋轉實現對準的。與赤道式支座不同。支撐俯仰一方位式支座的兩個軸系都不隨重力改變方向。結構上，這是最堅固、最簡單的一種機架。質量(和成本)的顯著降低。使得當前俯仰一方位式支座成為標準結構形式，甚至包括中型望遠鏡。
地平式支座
地平式支座地基望遠鏡軸承
軸承用於鏡筒與支座的定位。在地平式中，減小焦面旋轉。在選擇軸承時，必須始終考慮三個主要技術性能：剛度、精度和低摩擦。兩種軸承技術用於大型望遠鏡：滾動體軸承和液壓軸承。由於大質量需要支撐，使用空氣軸承和磁懸浮是不現實的。
滾動體軸承
柱式或球式滾動體軸承，普遍都有市售，有足夠的剛度和精度。滾動體軸承已成功運用於4m級望遠鏡，但其固有摩擦使其不能滿足更大望遠鏡的需求。
液壓軸承
儘管液壓軸承比滾動體軸承昂貴。但由於軸承、抽油機和管道系統只是總體成本中的一小部分，而液壓軸承又具有低摩擦和高剛度的優點，使得液壓軸承成為更好選擇。
地基望遠鏡的驅動
直到20世紀70年代，絕大多數地基望遠鏡都用蝸輪系統驅動，因為其較高的減速比和卓越的內在精度。用一台等速電動機就可以實現開環跟蹤。蝸輪減速器可以在一台單對蝸輪蝸桿上實現很大的轉速比(例如，1/720)，完成一種非常剛性的驅動。而且，由於內在不可逆轉性，蝸輪是唯一可以在望遠鏡失去平衡時，提供絕對安全的驅動類型：望遠鏡在失衡狀態下操作，不論是人為失誤還是部件損傷，都不會“飛車”。
地基望遠鏡的擾動
地基望遠鏡的擾動來源於內部（即產生自望遠鏡內部）激勵和風。
可見導星時，位於主焦點或卡塞格林結構內的觀察者，自身就是內部激勵的潛在源。現今，內部激勵來源是儀器內的機械運動(濾光輪的運動)、驅動電機的轉矩波動、望遠鏡軸間和電纜間的摩擦。由於望遠鏡自身轉動慣量很大，所以機械運動通常沒什麼影響。轉矩波動和摩擦可以通過對控制系統的合理設計來抑制。
