多鏡面望遠鏡

多鏡面望遠鏡

多鏡面望遠鏡(Multiple Mirror Telescope,縮寫為MMT)是將多面口徑稍小的鏡面組合在一起,使它在整體上達到一架大望遠鏡的能力,解決了單鏡面望遠鏡的口徑限制的不足。

基本介紹

  • 中文名:多鏡面望遠鏡
  • 外文名:Multiple Mirror Telescope,MMT
  • 定義:多塊分立鏡面組成的望遠鏡
  • 優點:造價低
  • 缺點:可用視場較小,光能有一定損失
簡介,第一台多鏡面望遠鏡,發展歷程,特點,

簡介

天文望遠鏡是天文學研究不可缺少的工具,尤其是大型天文望遠鏡。目前世界上最大的反射望遠鏡口徑已達6米。然而,由於光學機械工藝以及價格等方面的因素,製造更大的天文望遠鏡十分困難。
在這種情況下,必須尋求新的製造工藝,於是多鏡面望遠鏡的研製成了新的追逐目標。多鏡面望遠鏡是指由若干台望遠鏡或多塊鏡面組合起來以獲得更好觀測效果的一種新穎望遠鏡。它的設計思想是“化整為零”,也就是用若干台較小的望遠鏡來代替一台巨型望遠鏡。
這些小型望遠鏡或者安裝在同一支架上,或者彼此互相獨立。工作時,它們可以協調地指向同一天體目標,各自所集聚的光束被引到公共焦點上,從而像一架大望遠鏡一樣形成清晰的圖像。
在跟蹤不同天體的全部觀測過程中,為了保證各小型望遠鏡的工作步調一致,需要採取所謂“主動光學”的新技術。這個技術就是望遠鏡必須高度自動控制,觀測時每一台小望遠鏡的實際位置由專門的雷射束來加以測定,測得的結果送入電子計算機,並通過計算機對它們的位置不斷地加以調整,以保證小型望遠鏡自始至終步調一致,取得優質的星像。
世界上第一架多鏡面望遠鏡是1971年由美國研製的,1979年投入試用。歐洲南方天文台計畫造一架多鏡面望遠鏡,其聚光本領相當於一台口徑為16米的巨型望遠鏡。

第一台多鏡面望遠鏡

目前最大的反射望遠鏡的口徑已達6米。如果再製造更大的單塊鏡面,一方面工藝上有很大困難,另一方面價格又過於昂貴。因為望遠鏡的口徑擴大一倍,造價要增加3~8倍。所以,有人提出用多鏡面望遠鏡來增大有效口徑。1971年,美國開始研製這種多鏡面望遠鏡,已有一台安裝在霍普金斯山。1979年調試結束,開始正常使用。這架望遠鏡由6個口徑各為1.8米的反射望遠鏡組成。6個望遠鏡繞中心軸排成六角形。組合後的口徑相當於4.5米。

發展歷程

1979年,美國亞利桑那州的霍普金斯天文台建成第一台多鏡面望遠鏡,它由6個1.8m直徑的單眼射鏡組成,組合後的口徑相當於4.5m。
1993年,“凱克Ⅰ號”多鏡面望遠鏡在夏威夷4200m高的死火山——莫納克亞山之巔落成,它由36個1.8m的六邊形鏡片拼合而成,由電腦統一調整,總口徑為10m。1996年又建成同樣性能的“凱克Ⅱ號”。他們的解析度達到0.005角秒,1998年用它發現了100億光年以外的星系。
2005年11月,主鏡面直徑為11m的南非大望遠鏡SALT在開普敦東北380km外的一座小山上投入使用,它的主鏡也是用許多六邊形的小鏡片拼接而成。
現在,一批更大口徑的望遠鏡正在被設計或籌建中。其中“加利福尼亞極大望遠鏡”(California Extremely Large Telescope,簡稱為CELT),口徑達30m,鏡面可能由幾千塊六角形的小鏡面組成。口徑100m的“絕大望遠鏡”(Overwhelming Large Telescope,縮寫為OWL)也在設計中。這種望遠鏡將大大提高天文學家的“眼力”。

特點

在工藝上,製造大口徑的望遠鏡困難很大,而且價格昂貴。由於單個鏡面口徑較小,製造工藝較為簡單,因此利用多鏡面組合的望遠鏡可以增大有效口徑。
多鏡面望遠鏡的主要優點是:合成的口徑大,鏡筒很短,因而望遠鏡裝架堅固;觀測室尺寸不大,造價顯著降低。它的主要缺點是:可用視場較小,光能有一定損失,成像質量還不夠好。

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