单词 | 为什么巨型望远镜要利用主动光学技术和光纤技术 |
释义 | 为什么巨型望远镜要利用主动光学技术和光纤技术 使用大口径的望远镜观测天体,可以得到高分辨率的影像。然而望远镜口径越大,受到系统、环境的影响也就越显著。比如,镜面的转动会使镜面因重力变化而变形,温度的变化会让镜面和机械结构产生热胀冷缩,这些情况都会让望远镜的成像质量下降。 加那利大型望远镜镜面后的主动光学顶杆,用以调节镜面形状 为了消除这些影响,人们想了各种办法,比如采用低膨胀率的镜面材料,采用浮动的镜面支撑系统,使用尖端的加工工艺,这些都可以在一定程度上抵消环境变化等造成的影响,但仅仅是“被动地”去“预防”,而不是“主动地”去“改善”。后来,天文学家提出了主动光学的概念。相对于传统的“被动光学”,主动光学的思路是在望远镜工作时,通过机械和光学手段,主动去克服望远镜镜面的变形,从而改善望远镜的成像质量。目前的主动光学技术主要有两种:一种叫拼接镜面主动光学,由于拼接镜面的每一块小镜子都是独立的,可以通过实时改变它们的位置和倾斜角度来修正成像;另一种叫薄镜面主动光学,当镜面很薄时,可以通过施加压力来实时改变镜面的曲率,继而达到改良成像的目的。 大型天文望远镜除了口径巨大,后端光谱仪之类的仪器设备个头也不小。这些大型仪器挂在望远镜上给望远镜造成了沉重的负担,同时随望远镜一起转动带来的重力变形也影响了测量的精度。如何解决这个问题呢?以往人们用一套“折轴光路”来将光线引到固定的大型仪器上,但附加的光学系统必然会降低望远镜的观测效率。于是,人们把目光投向了光纤——光纤可以将光线引到望远镜附近的任意位置,而能量损失很小。大型仪器和望远镜之间连接的问题就解决了。此外,光纤还可以用在多目标观测上。假如望远镜视场中有100颗星,便可以用100条光纤将星光分别引到大型设备上进行分析,大大提高了观测的效率。(姜晓军) |
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