歐洲極大望遠鏡建成
歐洲極大望遠鏡是目前建成的最大光學與近紅 外陸基望遠鏡,根據(jù)最近簽署的建造合同,第一階段將在2024年開始配備中紅外成像儀和光譜儀、自適應光學成像儀以及高分辨率光學和近紅外積分場光譜儀。近日在智利北部阿塔卡馬沙漠歐洲南方天文臺基地舉行的會議上,科學家公布了歐洲極大望遠鏡39米直徑的主鏡結(jié)構(gòu),這是目前世界上最大的光學望遠鏡,將此前紀錄提升了13倍。
歐洲極大望遠鏡配備了先進的自適應光學系統(tǒng),能夠讓望遠鏡自動調(diào)整和修正由地球大氣層引發(fā)的扭曲現(xiàn)象,因此在自適應光學系統(tǒng)的幫助下,可提高陸基望遠鏡的觀測能力。歐洲極大望遠鏡獲得了比哈勃望遠鏡更強的觀測能力,成像分辨率是后者的16倍,能夠幫助天文學家觀測宇宙中的恒星和星系,解答宇宙論的基本問題。同時,我們還將對暗物質(zhì)進行研究,觀測遙遠的類地行星,甚至是尋找外星人。
德國馬普地外物理研究所開發(fā)了歐洲極大望遠鏡的主鏡,其配置的近紅外相機靈敏度可媲美美國宇航局還沒有升空的詹姆斯-韋伯望遠鏡,能夠探測到紅外信號及其微弱的深空天體。還有牛津大學研發(fā)的HARMONI光譜儀,可將光源分離出可見光和近紅外光波長,HARMONI光譜儀比目前常規(guī)儀器有著更強的觀測效率。牛津大學科學家Niranjan Thatte認為這臺光譜儀目前是望遠鏡的主力設(shè)備,有著易于校準和操作特點。
歐洲極大望遠鏡的研發(fā)匯集了歐洲先進的科研機構(gòu),打造出世界上最先進的陸基望遠鏡主鏡面,未來歐洲極大望遠鏡將關(guān)注系外行星的物理和化學特性、原行星盤和行星形成機制、太陽系歷史、超大質(zhì)量黑洞演化和高紅移星系的研究等。
備選地點:智利、阿根廷薩爾塔、西班牙加那利群島羅奎克·德·羅斯·穆察克斯天文臺、南非、摩洛哥、南極洲等。
2017年5月26日,項目正式開建。
2010年4月26日,ESO最終選擇智利安托法加斯塔大區(qū)阿馬索內(nèi)斯山作為極大望遠鏡的安裝地。
歐洲極大望遠鏡特點
歐洲極大望遠鏡的光學系統(tǒng)由獨創(chuàng)的五個鏡面組成,這種先進的自適應光學系統(tǒng)可以減少大氣湍流的影響,提高圖像的光學質(zhì)量。
歐洲極大望遠鏡是目前建成的最大光學與近紅外陸基望遠鏡,根據(jù)最近簽署的建造合同,第一階段將在2024年開始配備中紅外成像儀和光譜儀、自適應光學成像儀以及高分辨率光學和近紅外積分場光譜儀。近日在智利北部阿塔卡馬沙漠歐洲南方天文臺基地舉行的會議上,科學家公布了歐洲極大望遠鏡39米直徑的主鏡結(jié)構(gòu),這是目前世界上最大的光學望遠鏡,將此前紀錄提升了13倍 。
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(一)種類(Porro Prusm vs Roof Prism) 望遠鏡可分為...
極大望遠鏡已確定裝載的設(shè)備有:
CODEX:一個高分辨率的光學光譜儀;
EAGLE: 擁有多目標自適應光學系統(tǒng)的廣角近紅外集成視場光譜儀;
EPICS: 具有極高自適應光學系統(tǒng)的行星成像儀和光譜儀;
HARMONI:單視場的寬帶光譜儀;
METIS:中紅外成像儀和光譜儀;
MICADO:衍射受限的近紅外照相機;
OPTIMOS:大視場的多目標光譜儀;
SIMPLE:高光譜分辨率的近紅外光譜儀。
極大望遠鏡在研設(shè)備有:
ATLAS
MAORY
歐洲極大望遠鏡由歐洲南方天文臺(ESO)十四個成員國和巴西等國共同承建,預計耗資11億歐元(以2012年價格計算),2023年建成投入使用。建成后,望遠鏡鏡面直徑將達39米,清晰度將比哈勃太空望遠鏡高16倍。該望遠鏡對于人類了解暗物質(zhì)和暗能量,了解宇宙,具有重大的意義。
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國際著名特種玻璃制造商肖特集團,目前正在其德國美因茨工廠加緊生產(chǎn)世界最大天文望遠鏡(ELT)用微晶玻璃產(chǎn)品——ZERODUR。
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主鏡面型精度是地基大口徑望遠鏡最關(guān)鍵的技術(shù)指標之一。為了研究主鏡室以及主鏡底支撐和側(cè)支撐系統(tǒng)的重力變形造成的主鏡面型誤差,介紹了一地基光電望遠鏡的主鏡室及詳細的主鏡支撐結(jié)構(gòu),借助于有限元法,建立了主鏡,主鏡室和支撐結(jié)構(gòu)的詳細有限元模型,分析計算了主鏡在支撐狀態(tài)下的鏡面變形情況,并通過ZYGO干涉儀進行了面型檢測。計算結(jié)果和實測結(jié)果對比,說明了主鏡室及其支撐結(jié)構(gòu)引入的主鏡面型誤差大小,同時也驗證了有限元模型的正確性。
歐洲南方天文臺表示,按計劃,望遠鏡的修建工作將會于2011年開始,到2018年,這個被命名為"歐洲極大天文望遠鏡"(簡稱為E-ELT)的大家伙就可以投入使用了。
在第一架望遠鏡被制造出來幾十年內(nèi),用鏡子收集和聚焦光線的反射望遠鏡就被制造出來。在20世紀,許多新型式的望遠鏡被發(fā)明,包括1930年代的電波望遠鏡和1960年代的紅外線望遠鏡。望遠鏡這個名詞現(xiàn)在是泛指能夠偵測不同區(qū)域的電磁頻譜的各種儀器,在某些情況下還包括其他類型的探測儀器。
英文的“telescope”(來自希臘的τ?λε,tele"far"和σκοπε?ν,skopein"to look or see";τηλεσκ?πο?,teleskopos"far-seeing")。這個字是希臘數(shù)學家喬瓦尼·德米西亞尼在1611年于伽利略出席的意大利猞猁之眼國家科學院的一場餐會中,推銷他的儀器時提出的。在《星際信使》這本書中,伽利略使用的字是"perspicillum"。
主條目:望遠鏡史
關(guān)于望遠鏡,現(xiàn)存的最早紀錄是荷蘭米德爾堡的眼鏡制造商漢斯·利普西在1608年向政府提交專利的折射望遠鏡。實際的發(fā)明者是誰不能確定,它的發(fā)展要歸功于三個人:漢斯·利普西、米爾德堡的眼鏡制造商撒迦利亞·詹森(Zacharias Janssen)和阿爾克馬爾的雅各·梅提斯。望遠鏡被發(fā)明得消息很快就傳遍歐洲。伽利略在1609年6月聽到了,就在一個月內(nèi)做出自己的望遠鏡用來觀測天體。
在折射望遠鏡發(fā)明之后不久,將物鏡,也就是收集光的元件,用面鏡來取代透鏡的想法,就開始被研究。使用拋物面鏡的潛在優(yōu)點 -減少球面像差和無色差,導致許多種設(shè)計和制造反射望遠鏡的嘗試。在1668年,艾薩克·牛頓制造了第一架實用的反射望遠鏡,現(xiàn)在就以他的名字稱這種望遠鏡為牛頓反射鏡。
在1733年發(fā)明的消色差透鏡糾正了存在于單一透鏡的部分色差,并且使折射鏡的結(jié)構(gòu)變得較短,但功能更為強大。盡管反射望遠鏡不存在折射望遠鏡的色差問題,但是金屬鏡快速變得昏暗的銹蝕問題,使得反射鏡的發(fā)展在18世紀和19世紀初期受到很大的限制 -在1857年發(fā)展出在玻璃上鍍銀的技術(shù),才解決了這個困境,進而在1932年發(fā)展出鍍鋁的技術(shù)。受限于材料,折射望遠鏡的極限大約是一米(40英寸),因此自20世紀以來的大型望遠鏡全部都是反射望遠鏡。目前,最大的反射望遠鏡已經(jīng)超過10米(33英尺),正在建造和設(shè)計的有30-40米。
20世紀也在更關(guān)廣的頻率,從電波到伽瑪射線都在發(fā)展。在1937年建造了第一架電波望遠鏡,自此之后,已經(jīng)開發(fā)出了各種巨大和復雜的天文儀器。
望遠鏡這個名詞涵蓋了各種各樣的儀器。大多數(shù)是用來檢測電磁輻射,但對天文學家而言,主要的區(qū)別在收集的光(電磁輻射)波長不同。
望遠鏡可以依照它們所收集的波長來分類:
X射線望遠鏡:使用在波長比紫外線更短的電磁波。
紫外線望遠鏡:使用于波長比可見光短的電磁波。
光學望遠鏡:使用在可見光的波長。
紅外線望遠鏡:使用在比可見光長的電磁波。
次毫米波望遠鏡:使用在比紅外線更長的電磁波。
非涅耳成像儀:一種光學透鏡技術(shù)。
X射線光學:某些X射線波長的光學。
隨著波長的增加,可以更容易地使用天線技術(shù)進行電磁輻射的交互作用(雖然它可能需要制作很小的天線)。近紅外線可以像可見光一樣的處理,而在遠紅外線和次毫米波的范圍內(nèi),望遠鏡的運作就像是一架電波望遠鏡。例如,觀測波長從3微米(0.003mm)到2000微米(2毫米)的詹姆士克拉克麥克斯威爾望遠鏡(JCMT),就使用鋁制的拋物面天線。另一方面,觀察從3μm(0.003毫米)到180微米(0.18 毫米) 的史匹哲太空望遠鏡就可以使用面鏡成像(反射光學)。同樣使用反射光學的,還有哈伯太空望遠鏡可以觀測0.2μm(0.0002 毫米)到1.7微米(0.0017 毫米),從紅外線到紫外線的第三代廣域照相機。
1968年美國發(fā)射了OAO-2,之后歐洲也發(fā)射了TD-1A,它們的任務(wù)是對天空的紫外輻射作一般性的普查觀測。被命名為哥白尼號的OAO-3于1972年發(fā)射升空,它攜帶了一架0.8米的紫外望遠鏡,正常運行了9年,觀測了天體的950~3500埃的紫外譜。
1978年發(fā)射了國際紫外探測者(IUE),雖然其望遠鏡的口徑比哥白尼號小,但檢測靈敏度有了極大的提高。IUE的觀測數(shù)據(jù)成為重要的天體物理研究資源。
1990年12月2~11日,哥倫比亞號航天飛機搭載Astro-1天文臺作了空間實驗室第一次紫外光譜上的天文觀測;1995年3月2日開始,Astro-2天文臺完成了為期16天的紫外天文觀測。
1992年美國宇航局發(fā)射了一顆觀測衛(wèi)星――極遠紫外探索衛(wèi)星(EUVE),是在極遠紫外波段作巡天觀測。
1999年6月24日FUSE衛(wèi)星發(fā)射升空,這是NASA的"起源計劃"項目之一,其任務(wù)是要回答天文學有關(guān)宇宙演化的基本問題。
紫外天文學是全波段天文學的重要組成部分,自哥白尼號升空至今的30年中,已經(jīng)發(fā)展了紫外波段的EUV(極端紫外)、FUV(遠紫外)、UV(紫外)等多種探測衛(wèi)星,覆蓋了全部紫外波段。