聚焦太空望远镜:朝代更替的大幕已然拉开(组图)

2010年08月24日17:38 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信 字号：T|T
关键词： 太空望远镜 太空 望远镜 欧洲空间局 NASA

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18世纪赫歇尔制造的望远镜。

 


甚大阵射电望远镜。

 


斯隆2.5米望远镜。

 


威尔金森宇宙微波各向异性探测卫星

    望向远方即望向历史，科学家们这样形容太空望远镜。因为光的速度，人类肉眼看过去一片漆黑之地，望远镜却找到了成千上万的星辰，它们只存在于宇宙历史的某刻。而借望远镜之眼，人们可以回眸这些过往，惊鸿一瞥，已然摄人心魄，见之忘俗。这大概是太空望远镜对人类的无价反馈，它让我们明白，其实并不是人类在对宇宙孜孜以求，而是宇宙的吸引让我们身不由己。

    开拓者：演绎数百年变迁

    一幅珍贵的图画，曾显示了1609年伽利略正在向当时威尼斯的统治者演示折射望远镜的场景。这是一部长约1.2米的简易光学系统——平凸透镜为物镜，凹透镜为目镜，焦距很长，但色差也较严重。伽利略本人不是望远镜的发明者，但伽利略式望远镜却是第一台瞄向太空的仪器，自此天文学迈进了望远镜时代。

    在他之后，牛顿没有继续将玻璃透镜发扬光大，而是自己动手磨了一个弯曲的镜面，将光线反射到一个焦点之上，其将物体放大的倍数，比使用透镜要高出数倍，反射代替了折射。牛顿式反射望远镜虽然会产生一定的像差，但却消除了色差。

    而大型反射望远镜的建造始祖，是18世纪晚期德国天文学家威廉·赫歇尔。他一生制作望远镜无数，其中最大的一台，镜面口径1.2米，非常之笨重，需要四个人合力操作。

    进入19世纪末期后，制造较大口径的折射望远镜也成为可能，世界上现存70厘米以上折射望远镜8架，其中7架是在1885年到1897年间建成的。1895年，耶基斯折射望远镜的主透镜建成，这是当时世上最大的望远镜，至今坐落于美国威斯康星州耶基斯天文台。

    但这之后，大型折射望远镜显露出弊端，技术上，人们无法铸造出大尺寸的完美玻璃透镜，而它的变形会在重力作用下更加明显而丧失焦点。1908年，美国天文学家海耳于威尔逊山建成了一台口径1.524米的反射望远镜，个头儿、光谱分析、视差测量，一时无两。但9年后，同样是威尔逊山，口径2.54米的胡克望远镜问世了，在它身上，光学干涉仪首次得到应用，使望远镜能精确测量恒星的大小和距离，亦使人类完成了恒星的分类、认识到银河系外星系以及宇宙在膨胀的事实。

    胡克望远镜称霸行业三十几年，直到1948年，海耳5.08米巨型望远镜在帕洛马山天文台落成。而在美国贝尔电话实验研究所，研制出了能探测发现宇宙微波背景辐射的喇叭天线，它结构简单且易于控制，加上校正相位的反射面或透镜后，具有频带宽、效率高等特点。

    在20世纪50年代，国际上开始形成几个射电天文中心，其中以英国的实力最强。为重夺领先地位，美国1981年终于在新墨西哥州建成了甚大阵射电望远镜(VLA)。这是由27台25米口径天线组成的阵列，每个天线重230吨且可在铁轨上移动。科学家借助它发现了水星上的水、银河系中的微类星体、遥远星系的爱因斯坦环以及伽马射线爆。

    哈勃，这架1990年4月升空的望远镜，创造了一个无出其右的时代。它最成功的意义，在于取得了之前所有地基望远镜从来没有取得的革命性突破。当时最为清晰的火星星球、土星极光、海王星云层……无数前所未见之图片纷至沓来。甚至就在今年8月，哈勃还协同美国宇航局(NASA)的另两张王牌望远镜——钱德拉X射线太空望远镜与斯皮策红外太空望远镜，合拍出星系对撞后纠缠不休的景观。它几乎撰写了天文学史教科书，但作为一架太空望远镜，哈勃的工龄实在够长了，2009年NASA最后一次维修哈勃，并发回了一批它迄今拍到的最清晰宇宙照片，荡涤心灵的惊艳之作，让人们愈发难以割舍这位20年友伴的情谊。

    英国《新科学家》杂志网络版曾评选出人类历史上最著名的望远镜，以上十台悉数入榜。其跨度之大，从17世纪直到20世纪90年代，而这些正是望远镜技术史上的10次节点。由它们开始，人类逐步触及宇宙洪荒的状态、揭开星系诞生的序幕、测算出宇宙的年龄、改写宇宙膨胀理论、推导出暗能量和暗物质……

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返回顶部文章来源： 科技日报 张梦然 张巍巍