黑科技,中国将发射巡天望远镜,分辨率与哈勃相当,视场是300倍


黑科技,中国将发射巡天望远镜,分辨率与哈勃相当,视场是300倍


文章图片


黑科技,中国将发射巡天望远镜,分辨率与哈勃相当,视场是300倍


文章图片


黑科技,中国将发射巡天望远镜,分辨率与哈勃相当,视场是300倍


文章图片


黑科技,中国将发射巡天望远镜,分辨率与哈勃相当,视场是300倍


哈勃望远镜是放置在大气层外的望远镜 , 也是一个非常有名的望远镜 。
因为消除了大气层对光线的阻挡 , 所以拍摄出的照片非常清楚 。
我国也要发射一颗和哈勃望远镜大小相当的巡天望远镜 , 中国巡天望远镜 。

今年9月1日 , 世界人工智能大会开幕式上 , 中国工程院院士周建平说 , 巡天望远镜将在明年发射 , 观测精度与哈勃望远镜相当 , 视场是哈勃300倍 。
哈勃望远镜的光学口径是2.4米 , 高13.1米 , 重11.6吨;中国巡天望远镜的光学口径是2.5米 , 高约12米 , 重约15吨左右 。
与哈勃望远镜相同的大小 , 但是观测视场提高到300倍 , 这是什么黑科技?
望远镜两个最重要的参数 , 一个是分辨率 , 一个就是视场 。
分辨率通俗讲 , 就是望远镜的清晰程度 , 这个决定到底能看多远;视场是指望远镜的镜头里面能够观测到的范围 。

一般情况下 , 分辨率跟焦距长度是成正比的 。 分辨率越高 , 焦距就越长 。
第1代的望远镜就是那种单筒的用玻璃镜片的望远镜 。 大家可以看到西方电影里 , 在17、18世纪经常有这样的望远镜 , 使用的时候要把它拉长 , 用好了以后再把它缩回去 。
把望远镜拉长 , 就是把物镜、目镜之间的距离拉长 , 相当于把焦距拉长 , 这样可以观测到更远的物体 。
所以我们可以简单说 , 望远镜的分辨率和望远镜的长度是有关系的 。
决定视场的是望远镜口径 , 口径越大视场越大 。

比哈勃望远镜的视场大三百倍 , 就意味着镜头的面积大300倍 , 镜头的直径是300倍的1/2次方再乘以2.4米 , 等于45米 。
目前在地球上最大的光学望远镜 , 它的光学口径也没有45米的 。
目前世界上在建最大口径望远镜是欧洲大望远镜 , 光学口径是39.3米 , 位于智利一座高山上 。
这个东西建成以后相当于一个足球场的面积大小 , 重达1万吨 。

所以说 , 中国的寻天望远镜要达到哈勃望远镜相同的分辨率 , 视场大300倍 , 必须用特殊技术 , 这种技术就是离轴反射式望远镜 。
望远镜基本上有两种 , 一种是用玻璃镜片折射光线聚焦的折射式望远镜 , 还有一种就是用抛物面聚焦的反射式望远镜 。
【黑科技,中国将发射巡天望远镜,分辨率与哈勃相当,视场是300倍】目前 , 大型光学望远镜都是反射式望远镜 , 因为光线通过玻璃镜片会有损耗、畸变 。
通常情况下 , 反射望远镜观测轴和反射轴在一个直线上 , 是重合的 。 这就导致在主镜上面还有一个副镜 , 这个副镜要阻挡一部分光线 。

我们在网购平台可以看到从几千块钱到几万块钱的这种反射望远镜 , 主镜的前面都有一个黑黑的圆盘 , 这个就是副镜 。
副镜遮挡光线 , 会造成分辨率下降2%左右 。
哈勃望远镜 , 就是这样一种反射式望远镜 , 被称为同轴反射式望远镜 。 所以哈勃望远镜前面也有一个黑的圆盘 , 毫无疑问 , 这也会阻挡住一部分光线 。
但是 , 我国明年将发射的巡天望远镜 , 属于离轴反射式望远镜 。
这种望远镜要把主镜接收到的光 , 反射到旁边去 , 这样副镜就不会挡住主镜 。

这相当于把焦距给折叠了 , 可以大幅度减少望远镜长度的尺寸 , 当然宽度肯定是要增加的 。
这样可以让望远镜在物理长度保持不变的情况下分辨率提高 , 或者是在镜头口径不变的情况下 , 大幅度提高视场 。
离轴反射是一个不同于抛物面的这种异型曲面 , 而且有多个异形曲面 。 这种曲面在空间上是不对称的 , 对加工精度要求非常高 , 然而却是未来巡天望远镜的发展方向 。
目前国外发射的望远镜 , 哈勃望远镜、斯皮策望远镜、詹姆斯韦伯望远镜 , 都是同轴反射式望远镜 。

所以 , 中国巡天望远镜以哈勃望远镜类似的尺寸 , 实现了哈勃望远镜300倍的视场 。

推荐阅读