现在世界上口径最大的光学天文望远镜当属位于西班牙的大金丝雀望远镜,口径达到10.4米。而欧洲科学家并没有满足,提出了欧洲极大望远镜的计划(E-ELT),口径达到惊人的39.3米,最迟将在2025年建成。
E-ELT
欧洲极大望远镜将安置在智利的Cerro Armazones地区,该地区平均海拔3064米,全年89%无云夜,非常适合建造大型天文望远镜。今年5月26日在智利举行了奠基仪式。它有多复杂呢?
超级天文望远镜主镜对比
直径39.3米的主镜由798面边长1.4米的六边形镜面组成,每面镜片厚5厘米,镜片之下就是复杂的支撑结构,既要保证镜片之间及其严苛的标准,也要保证这面大镜子在昼夜温差 高原风和天文台运作时产生的震动的影响下,不产生形变。在这798面镜片上每面都安放了可以精确到纳米级别的传感器用来监控小镜面之间的位置。而对每面镜片的精度误差要求更是要低于7.5nm。
E-ELT结构图
聚光面积是大金丝雀望远镜的16倍,哈勃的256倍,而观测到的图像清晰度是哈勃的16倍,而这一切严苛的标准也是换来了13亿欧元的造价,大金丝雀造价1.3亿欧元。一分钱一分货可谓是体现的淋漓尽致了。
而这面大镜子待在什么地方呢?欧洲南方天文台(ESO)为她准备了高达74米高的圆顶,相当于26层楼高。这个超级穹顶的直径达到86米,重量达到5000吨,科学家们还在这个大穹顶上给这面大镜子开了一个45.3米宽的“大窗户”,晚上打开这个超级大窗户就可以让大镜子尽情沐浴在星光之下了。为了“伺候”好这个娇气的大镜子,支撑的管道结构达到了3000吨。而这个庞然大物的基座也是由混凝土浇筑以保证这面大镜子的稳定性。
E-ELT内部
为什么不修太空天文望远镜呢?目前人类在轨运行最大口径的空间天文望远镜就是哈勃了,而哈勃口径也才2.4米(韦伯望远镜明年发射)。而制约空间望远镜最大的因素就是火箭运力了。而等到长征9号这一运力的火箭正式服役时,博闻观志认为可以学习大麦哲伦望远镜这种结构,望远镜由7面主镜构成。将7个镜面一次发射进太空,周围6面主镜再由空间机器人安装在望远镜主平台上,由平台的支撑结构自己对镜片位置进行调整。这只是笔者一个粗略的想法,欢迎多多提出批评和意见。
大麦哲伦望远镜
有人可能比较关心我国的大型天文望远镜水平,我国目前最大口径的天文望远镜是兴隆观测站的郭守敬天文望远镜,口径4米。
郭守敬望远镜
虽然口径并不出众,但却是世界上光谱获取率最高的望远镜,在技术水平上处于世界前列。不得不说我国大型天文望远镜确实少,虽然超级射电望远镜FAST已经建成,但光学望远镜拿得出手就只有一个郭守敬望远镜,希望国家更多的关注理论物理的研究。
那么造望远镜有啥用呢?首先就是科学研究方面,E-ELT旨在对星系进行详细研究,了解宇宙的进化历程。并了解星系中的星球形成历史。ELT的目标之一是可以直接衡量宇宙扩张的加速度。这样的测量将对我们对宇宙的理解产生重大影响。ELT还将随时间搜索基本物理常数的可能变化。这种变化将对我们理解物理学的一般规律产生深远的影响。
E-ELT体型
第二方面就是人才,前些天网络上说中国招收国外科学家参与使用FAST超级射电望远镜,一些朋友便炸开了锅。但是中国人自己修的,用的自己设备自己不会用可能吗?能从国外研究机构挖来更多顶尖科学家何乐而不为,科学家是有国界的,科学是无国界的。话是这么说,但是欧美可不会无偿给你科学技术,通过FAST吸引国外顶级科学家来做研究,既能得到他们研究成果又能促进我国理论物理研究进步。总比让顶级科学家长期扎堆欧美带来的好处多吧。超级望远镜就是人类看星空一双双更清晰的眼睛,人类终会向宇宙进军。华夏民族曾错过了海洋,带来了1840年以来的百年国耻,没有理由再错过星空了。
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