798个镜片拼接 解读世界上最大光学望远镜

2013-11-22 admin1 70

  400年前,意大利物理学家伽利略制造成功世界首款天文望远镜,可以清晰地看到月球表面的情况,揭开人类探索宇宙的序幕。如今,随着望远镜技术的进步,人们已经可以看到银河系以外太空的天体。最近,英国政府决定投资8800万英镑参与建设欧洲特大天文望远镜。据称,这款望远镜将可用于观察130亿光年之外的天体。

  或许有读者会说,8800万英镑建一台望远镜,好贵啊!其实,这还只不过是很小一部分,欧洲特大天文望远镜的总投入将高达11亿欧元,需要欧洲多个国家共同参与才能建成。参与该项目的天文学家坚信,这样的投入是值得的,因为这台望远镜将会像400年前的伽利略望远镜一样,给人们对宇宙的认识带来革命性的影响,让人们的视野延伸到130亿光年外的浩瀚深空。

  为什么欧洲特大天文望远镜要这么高的投入呢?想想看,伽利略当时制造的望远镜口径只有几厘米,拿在手中就可以观察天空;而现在已经达到了几十米,需要修建庞大的建筑及其附属设施来运行。对于望远镜来说,口径越大制造难度也随之增大,装配和维护难度也相应增大,投入随着尺寸的增加而呈几何级数增长。

  欧洲特大天文望远镜的主镜口径为39米,由798个六角形小镜片拼接而成,重达5.5吨。为什么其口径设定为39米呢?因为按照目前的技术,光学望远镜口径的极限是40米,再大就难以制造了。该镜的集光面积达978平方米,集光能力比现在最大的光学望远镜强15倍,比单架甚大望远镜强26倍,比当年伽利略制造的望远镜强800万倍,比人类肉眼强1亿倍。它的光学系统由独创的五个镜面组成,这种先进的自适应光学系统可以减少大气湍流的影响,提高图像的光学质量。

  欧洲特大天文望远镜将由欧洲南方天文台修建,地址选择在阿塔卡马荒漠。目前,欧洲南方天文台正在负责管理智利阿塔卡马荒漠的多座天文望远镜。阿塔卡马荒漠是一处高原,平均海拔3060米,由于其极端干旱和幽暗的环境,特别适合进行天体观测,被公认为地球上最佳的天文观测区。科学家于2010年就在那里选好了地块,如果筹集到一定的资金就可开工了。

  别认为一座望远镜建造起来很简单,大型光学望远镜属于最尖端的大型科学仪器。建造大型望远镜属于科学大工程,不仅投入高,建设周期也很长。比如,欧洲特大天文望远镜从开工到建造需要将近10年的时间。一旦建成,它将成为探索遥远星空的得力工具。天文学家希望借助这架望远镜研究行星的诞生过程,寻找那些可能用于在地球大灾难时移民的行星,继续探索是否存在地外文明,并追踪黑洞、类星体、脉冲星等谜团重重的天体。

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