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美国《大众科学》:世界最大望远镜揭秘

http://www.enorth.com.cn  2008-02-01 14:21
 
 

 

  新华网消息:美国《大众科学》月刊1月号发表文章,题目是“世界最大的望远镜”,文章摘要如下。

  约有半个足球场那么大,21层楼高,有史以来最大的光学望远镜“欧洲极大望远镜”(E-ELT)将利用将近1000面镜子寻找太阳系外行星———甚至可能破解时空的奥秘。

  这台望远镜将由欧洲南方天文台制造;选址将于2008年年底时确定,可能在南半球;预计将于2010年初动工,完全投入使用则要等到2017年;设计成本为8130万美元,制造成本则高达11亿美元;该望远镜的图像分辨率将达到哈勃望远镜的10至15倍。

  这台望远镜将如何捕捉宇宙的影像呢?   1.收集光线

  来自遥远天体的光线投射到138英尺宽的抛物面主镜上。主镜共由984块六边形小镜子组成,每块重330磅,直径4.8英尺,厚2英寸。这些小镜子很重,重力会使它们的位置随着望远镜的移动发生极其微小的改变。因此,每块小镜子下面有3个调节器,调节器每秒可屈伸10次,以保持主镜的正确位置。光线被主镜向上反射到20英尺宽的A镜上。

  2.反射光线

  A镜反射光线,让光线穿过C镜上的一个孔,倒转后投射到13.8英尺宽的B镜上,B镜再让光向上投射到C镜的反射面。

  3.校正光线

  C镜是一个薄薄的玻璃壳,下面有5000个调节器,它们每秒能通过推拉对镜面作1000次调整。这种迅速作用实现了所谓的自适应光学系统———重新校正被大气扭曲的光线,使之构成清晰的图像。天文学家利用明亮的定标星来计算这面镜子的正确安置方法。

  4.投射到传感器

  经自适应光学系统校正后,光线投射到直径8.9英尺的D镜上。D镜每秒能移动多达20次,以确保定标星正确成像,不受吹到镜面的风引起的震动影响。D镜把光线反射到探测器(里面有一个捕捉影像的照像机)以及天文学家用来测量诸如宇宙膨胀速度等现象的仪器上。

  如何校准巨大的望远镜?

  光线在传向地面望远镜的途中,大气湍流和空气中的粒子会令它散射,因此天文学家利用与目标物体处在同一个视野的明亮的定标星来校准欧洲极大望远镜(E-ELT)。涟漪般的光波落在C镜各个像素之上的时间略有不同。自适应光学系统调整镜子的表面,因此光线能同时照到每个像素上,形成清晰的影像。但如果目标物体附近没有天体,天文学家就制造他们自己的定标星:五六个被称为激光导星系统的激光装置在56英里的高空激发钠离子,形成人造的指向标。

  如何清洁这台望远镜?

  E-ELT收集的灰尘几乎和它收集的光线一样多,但简单地用水清洗是行不通的,因为每块小镜子之间的缝隙可能使水分侵入电子设备。负责清洁的人员将把高度纯净的二氧化碳“干冰”撒在主镜上。干冰落到镜面后与灰尘颗粒附着在一起,在蒸发时带走大多数灰尘。在正常磨损状况下,这些镜子每隔几年会需要重新涂一层反射材料,它最有可能是铝。

北方网声明:本版文章内容属转载稿件,并不代表本网观点。
稿源 新华网 编辑:吴极
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