马克苏托夫望远镜
一种折反射望远镜,1940年初为苏联光学家马克苏托夫所发明,因此得名。荷兰光学家包沃尔斯也几乎于同时立地发明了类似的系统,所以有时也称为马克苏托夫-包沃尔斯系统。
马克苏托夫望远镜的光学系统和施密特望远镜类似,是由一个凹球面反射镜和加在前面的一块改正球差的透镜组成的。改正透镜是球面的,它的两个表面的曲率半径相差不大,但有相当大的曲率和厚度,透镜呈弯月形,所以,这种系统有时也称为弯月镜系统。适当选择透镜两面的曲率半径和厚度,可以使弯月透镜产生足以补偿凹球面镜的球差,同时又满足消色差条件。在整个系统中适当调节弯月透镜与球面镜之间的距离,能够对彗差进行校正:马克苏托夫望远镜光学系统的像散很小,但场曲比较大,所以必须采用和焦面相符合的曲面底片。弯月透镜*二面的部分可磨成曲率半径更长的球面(也可以是一个胶合上去的镜片),构成具有所需相对口径的马克苏托夫-卡塞格林系统,也可直接将弯月镜部分镀铝构成马克苏托夫-卡塞格林系统。马克苏托夫望远镜的主要优点:系统中的所有表面都是球面的,容易制造;在同样的口径和焦距的情况下,镜筒的长度比施密特望远镜的短。缺点是:和相同的施密特望远镜比较,视场稍小;弯月形透镜的厚度较大,一般约为口径的1/10,对使用的光学玻璃有较高的要求,因此,限制了口径的。
目前,的马克苏托夫望远镜在苏联阿巴斯图马尼天文台,弯月透镜口径为70厘米,球面镜直径为98厘米,焦距为210厘米。
射电望远镜
探测天体射电辐射的基本设备。可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量。通常,由天线、接收机和终端设备3部分构成。天线收集天体的射电辐射,接收机将这些信号加工、转化成可供记录、显示的形式,终端设备把信号记录下来,并按特定的要求进行某些处理然后显示出来。表征射电望远镜性能的基本指标是空间分辨率和灵敏度,前者反映区分两个天球上彼此靠近的射电点源的能力,后者反映探测微弱射电源的能力。射电望远镜通常要求具有高空间分辨率和高灵敏度。根据天线总体结构的不同,射电望远镜可分为连续孔径和非连续孔径两大类,前者的主要代表是采用单盘抛物面天线的经典式射电望远镜,后者是以干涉技术为基础的各种组合天线系统。20世纪60年代产生了两种新型的非连续孔径射电望远镜——甚长基线干涉仪和综合孔径射电望远镜,前者具有高的空间分辨率,后者能获得清晰的射电图像。世界上的可跟踪型经典式射电望远镜其抛物面天线直径长达100米,安装在德国马克斯·普朗克射电天文研究所;世界上的非连续孔径射电望远镜是甚大天线阵,安装在美国国立射电天文台。
1931年,在美国新泽西州的贝尔实验室里,负责搜索和鉴别电话干扰信号的美国人KG·杨斯基发现:有一种每隔23小时56分04秒出现值的无线电干扰。经过仔细分析,他在1932年发表的文章中断言:这是来自银河中射电辐射。由此,杨斯基开创了用射电波研究天体的新。当时他使用的是长30.5米、高3.66米的旋转天线阵,在14.6米波长取得了30度宽的“扇形”方向束。此后,射电望远镜的历史便是不断提高分辨率和灵敏度的历史。
空间望远镜
在地球大气外进行天文观测的大望远镜。由于避开了大气的影响和不会因重力而产生畸变,因而可以大大提高观测能力及分辨本领,甚至还可使一些光学望远镜兼作近红外、近紫外观测。但在制造上也有许多新的严格要求,如对镜面加工精度要在0.01微米之内,各部件和机械结构要能承受发射时的振动、**重,但本身又要求尽量轻巧,以降低发射成本。架空间望远镜又称哈勃望远镜 ,于1990年4月24日由美国发现号航天飞机送上离地面600千米的轨道。其整体呈圆柱型,长13米,直径4米 ,前端是望远镜部分,后半是器械,总重约11吨。该望远镜的有效口径为2.4米 ,焦距57.6米,观测波长从紫外的120纳米到红外的1200纳米 ,造价15亿美元。原设计的分辨率为0.005 ,为地面大望远镜的100倍。但由于制造中的一个小疏忽 ,直至上天后才发现该仪器有较大的球差,以致严重影响了观测的质量。1993年12月2~13日,美国奋进号航天飞机载着7名宇航员成功地为“哈勃”更换了11个部件,完成了修复工作,开创了人类在太空修复大型航天器的历史。修复成功的哈勃望远镜在10年内将不断提供有关宇宙深处的信息。1991 年4月美国又发射了*二架空间望远镜,这是一个观测γ射线的装置,总重17吨,功耗1.52瓦,信号传输率为17000/秒,上面载有4组探测器,角分辨率为5′~10′。其寿命2年左右。
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