月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡性能特點(diǎn)

在月球上觀測(cè)深空有兩大優(yōu)勢(shì)。一是月球自轉(zhuǎn)比地球緩慢，自轉(zhuǎn)一周需要27天多，可對(duì)一個(gè)目標(biāo)開展長(zhǎng)達(dá)300多小時(shí)的持續(xù)跟蹤。二是避開大氣影響，可以獲得極高精度的觀測(cè)數(shù)據(jù)。尤其在地球上無法實(shí)現(xiàn)近紫外波段的深空觀測(cè)，都被大氣吸收了。

月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡安裝在嫦娥三號(hào)的著陸器上。月夜非常寒冷，嫦娥三號(hào)夜晚休眠，白天干活。白天看星星，這在地球上都辦不到，通過科研人員的努力將在月球上實(shí)現(xiàn)。

這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的特點(diǎn):抗雜光干擾能力強(qiáng);環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，可在零下20攝氏度至40攝氏度的溫度下工作;自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡機(jī)架任意姿態(tài)的指向控制。

月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡由望遠(yuǎn)鏡主體和反射鏡二維轉(zhuǎn)臺(tái)兩部分組成，重達(dá)10多公斤，轉(zhuǎn)臺(tái)搭載反射鏡實(shí)現(xiàn)二維轉(zhuǎn)動(dòng)，使得指定空域的目標(biāo)在望遠(yuǎn)鏡主體中成像，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)同一目標(biāo)的長(zhǎng)期連續(xù)觀測(cè)，也可以掃視深空實(shí)現(xiàn)對(duì)不同天區(qū)的觀測(cè)。

月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡在紫外波段工作，月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡和地球上的望遠(yuǎn)鏡同步工作，地球上能得到可見光、紅外波段的數(shù)據(jù)，月球上能得到另外一個(gè)波段的數(shù)據(jù)，這就可以得到星體從短波到長(zhǎng)波觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)科研是非常有意義的。

月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)"人類首次":首次依托地外天體平臺(tái)開展自主天文觀測(cè)，和首次月基-地基天文聯(lián)合觀測(cè)。月球上晝夜更替需要半個(gè)月，晝夜溫差超過300℃，夜晚的溫度只有-180℃，持續(xù)的低溫不利于開展探月工作。于是月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡同嫦娥一起，月晝工作，夜晚休眠。每當(dāng)寒冷的長(zhǎng)夜接近尾聲，月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡就會(huì)被自動(dòng)喚醒，開始它連續(xù)半個(gè)月的月晝觀測(cè)。

月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的三種工作模式:

1.待機(jī)模式

處于加電但不獲取探測(cè)數(shù)據(jù)，且不進(jìn)行指向調(diào)整的狀態(tài)

2.指向調(diào)整模式

處于指向調(diào)整狀態(tài)

3.探測(cè)模式

處于開機(jī)獲取探測(cè)數(shù)據(jù)狀態(tài)，當(dāng)月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡指向觀測(cè)天區(qū)，滿足開機(jī)成像條件時(shí)，進(jìn)入探測(cè)模式

長(zhǎng)夜結(jié)束，月晝來臨時(shí)，月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡會(huì)收到電控箱指令加電，隨后進(jìn)入初始模式，以默認(rèn)參數(shù)開始工作。在地面觀測(cè)計(jì)劃事件表注入后，月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡會(huì)根據(jù)注入事件表停止初始模式，轉(zhuǎn)入事件表要求的常規(guī)觀測(cè)任務(wù)。

嫦娥三號(hào)著陸后或進(jìn)入月晝后允許月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡開始工作時(shí)，在月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡所在艙體蓋板打開前需要進(jìn)行儀器定標(biāo)觀測(cè);等艙體蓋板打開后，首先需要進(jìn)行軸系定標(biāo)觀測(cè)，采集數(shù)據(jù)用于地面匹配天文坐標(biāo)和轉(zhuǎn)臺(tái)軸系坐標(biāo);軸系定標(biāo)完成后月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡可以進(jìn)入正式天文觀測(cè)，包括定點(diǎn)/流量定標(biāo)觀測(cè)和巡天觀測(cè);最后，在進(jìn)入月夜前需要提前關(guān)閉艙體蓋板，進(jìn)行儀器定標(biāo)觀測(cè)后再結(jié)束月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的工作。

光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，使用人眼可見光形成恒星和星系的像的望遠(yuǎn)鏡，是用于收集可見光的一種望遠(yuǎn)鏡，并且經(jīng)由聚焦光線，可以直接放大影像、進(jìn)行目視觀測(cè)或者攝影等等，特別是指用于觀察夜空，固定在架臺(tái)上的單筒望遠(yuǎn)鏡，也包括手持的雙筒鏡和其他用途的望 遠(yuǎn)鏡。

光學(xué)望遠(yuǎn)鏡分為折射式望遠(yuǎn)鏡、反射式望遠(yuǎn)鏡、施密特望遠(yuǎn)鏡。19世紀(jì)初期折射式 望遠(yuǎn)鏡還是天文學(xué)界的主流，當(dāng)時(shí)研究的重點(diǎn)在天體測(cè)量，鄰近恒星的位置測(cè)定。隨著時(shí)代的演變，天文學(xué)家開始探索到銀河系以外的星系，研究整個(gè)宇宙的結(jié)構(gòu)，巨無霸的大型反射望遠(yuǎn)鏡便取代折射式望遠(yuǎn)鏡的地位。

而施密特望遠(yuǎn)鏡更拍攝到許多深遠(yuǎn)微暗的天體照片，讓天文學(xué)家能按圖索驥地去研究探索數(shù)10億光年之遙的宇宙深處。所以20世紀(jì)是反射式望遠(yuǎn)鏡與施密特望遠(yuǎn)鏡的時(shí)代，而21世紀(jì)更將是無線電電波望遠(yuǎn)鏡的時(shí)代。

19世紀(jì)天文望遠(yuǎn)鏡主流──折射式德國漢堡大學(xué)80厘米折射鏡。

20世紀(jì)統(tǒng)一天文學(xué)語言的施密特望遠(yuǎn)鏡，這是澳洲的UKST。

20世紀(jì)天文望遠(yuǎn)鏡主流──反射式，這是德國蔡司的3.5口徑反射望遠(yuǎn)鏡。

忽略大氣擾動(dòng)(視寧度或稱視象度)對(duì)影像品質(zhì)的影響和光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的缺點(diǎn)，一架光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的角分辨率取決于物鏡，也就是望遠(yuǎn)鏡口徑大小。

實(shí)際上，口徑越大，角分辨率就越好。此處要特別強(qiáng)調(diào)的是，角分辨率不是為望遠(yuǎn)鏡的最大放大率(或倍率)所提供的，經(jīng)銷商所提供的最大倍數(shù)是望遠(yuǎn)鏡倍率的上限值，由于超越了物鏡能力范圍的最大倍率與角分辨率，不能把影像變得更清楚，通常得到的影像品質(zhì)也是最差的。

對(duì)大型的固定地基望遠(yuǎn)鏡，角分辨率的極限是由視象度決定，現(xiàn)今發(fā)展之望遠(yuǎn)鏡安置在大氣層之上，來消除空氣對(duì)影像擾動(dòng)影響角分辨率，也就是太空望遠(yuǎn)鏡、氣球望遠(yuǎn)鏡和安裝在飛機(jī)上的望遠(yuǎn)鏡(古柏機(jī)載天文臺(tái)、同溫層紅外線天文臺(tái)(SOFIA)或?qū)⒌鼗h(yuǎn)鏡加裝調(diào)適光學(xué)和斑點(diǎn)成像。)

近來，光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的綜合口徑陣列變得更實(shí)用，經(jīng)由空間中一組小口徑望遠(yuǎn)鏡組合，在小心操控的光學(xué)平面連結(jié)下，可以獲得更高的分辨率。但是這些干涉儀仍只能用于觀測(cè)明亮天體，像是恒星或是活躍星系核，例如參宿四的星斑影像可以在此看見。