望远镜的眼睛有多大?这个参数很要害

2020-08-31
  制作口径更大、视察本领更强的望远镜,用它来窥伺宇宙的机密,是天文学家们一直以来的追求。美国太空网克日颁发文章,将正在建树中的欧洲极大望远镜称为观望宇宙的最大眼睛,其口径到达39.3米。但实际上,相对付口径,对付天文学家而言,有效口径是一个更有意义的参数。那么,有效口径和口径有什么差异?哪些因素会影响有效口径的巨细?
  “对付大大都天文望远镜来说,口径和有效口径相差不大。”中科院国度天文台兴隆视察站副研究员范舟汇报科技日报记者,但对付一些设计布局奇特的望远镜来说,口径和有效口径存在较大不同。
  口径凡是指天文望远镜的物理最大直径,有效口径则指望远镜实际有效吸收光子的镜面的等效口径。“大部门望远镜固然镜眼前会有副镜和桁架等物体的遮挡,但由于面积相对较小所以根基可以忽略不计。”范舟说。可是对付一些非凡光学设计的望远镜,有效口径和口径会有较大的区别。好比正在建树中的大型综合巡天望远镜LSST。固然它的主镜镜面为8.4米,纳米氮化硼,可是由于非凡光学设计,其主镜上中心部门实际上是一个5米的第三镜,所以实际的有效口径只有6.68米。
  一般的射电望远镜的环境也和光学望远镜基内情同。但有些布局非凡的射电望远镜则否则。好比FAST是今朝世界口径最大的单天线射电望远镜。它如同一只庞大的眼睛,镶嵌在贵州省黔南布依族苗族自治州大窝凼洼地。这也是它和大大都望远镜的差异之处——FAST的“底座”整体是不能动弹的。
  一般的天文望远镜城市带有一个叫做“经纬仪”的设备。它就像平时的扮装镜底座一般,可以让望远镜360度旋转。在视察处于东升西落不绝举动中的星体时,“底座”就可以托着镜面跟着星体一起举动,从而保持追踪曝光状态。
  那没有“底座”怎么办?这就要说到FAST的4443块反射面面板。“FAST对付天体的及时追踪正是由这些子镜面构成的抛物面完成的。”中科院国度天文台研究员姜鹏暗示, 纳米二氧化锰,可以把FAST当作一个大碗,内里有一面直径比碗口小的抛物面镜子跟着视察方针的位置不绝移动举办跟踪,其有效口径巨细为抛物面镜子的直径。
  “镜面拼接和节制精度也是影响望远镜有效口径的一个因素。”姜鹏暗示,要做到组合的抛物面共焦共相,看天体更清晰,看到越发遥远暗弱的天体,这需要十分精准的技能掌握本领。
  今朝人类能制造的单面光学望远镜最大直径在8.4米阁下,直径大于这个数值的望远镜都需要多块镜面拼接完成。而在欧洲极大望远镜将来的制造调试进程中,提高其镜面的拼接精度,将是发挥其视察本领的重要步调。