拟议中的21世纪光学望远镜

 不论天文爱好者还是职业天文学家都渴望有一台大的反射镜或透镜,因为它能聚集更多的光,具有显示天体细节的潜能。特别是专业工作者,大仪器是研究宇宙中的暗星系和现代天文学中许多重要问题不可或缺的。可以说望远镜越大越好。现在,大地基望远镜主要是口径8～10米的反射镜,它们代表了自伽利略将望远镜用于夜空研究400年以来光学望远镜发展的巅峰。其中有建在智利的欧洲空间局的甚大望远镜(由4台8米望远镜构成),位于夏威夷的两台10米凯克望远镜和8.3米昴星望远镜,双子望远镜(两台望远镜分别装在南半球和北半球),以及德克萨斯州麦克唐纳天文台的9米大型拼镶镜面望远镜。     

国外物理科普杂志精文提要(九)

 B.马丁等《新的地面光学望远镜》3月号目前,欧洲、日本和美国都在研制8米级单镜头或多镜头望远镜.90年代,天文学家们将获得增大4倍的光收集范围,新的收集区的产生率将比过去20年提高一个数量级.文章介绍了世界各地的大型地面望远镜研制计划,其中包括各种望远镜的性能指标、本世纪内望远镜的发展前景、镜头技术、夏威夷Kech望远镜(10米多片组装镜头,已由设计转入建造)计划、薄形凸凹镜头望远镜、蜂巢状镜头望远镜等.同时还介绍了天文望远镜未来的发展方向.     

微类星体发出极高能伽马射线喷流

 微类星体是具有两股相似射电喷流的双星系统,它们与类星体的射电喷流类似,只是规模要小一些。喷流的射线来源于强磁场中以相对论速度运动的粒子,不过目前对这些喷流的成分却知之甚少。西班牙、德国、意大利、阿根廷、芬兰、瑞典、英国和亚美尼亚的几位科学家在《科学》杂志上介绍,他们用MAGIC望远镜(MajorAtmosphericGammarayImagingCherenkovtelescope)观察了从微类星体发出的高能伽马射线(大于100GeV)每月变化情况。对比伽马射线与无线电波、X射线的变化状态表明,伽马射线峰值的出现时间不是在两颗星距离最近的时候,这说明喷发过程中两颗星的轨道被巨大作用力所调节。     

封面故事

<正>国际三十米光学红外望远镜(Thirty Meter Telescope)是由美国加州理工学院、加州大学,以及加拿大、日本、中国和印度国立科研机构联合建造的下一代巨型望远镜。该望远镜30米口径的集光面积是当前主流大望远镜的十倍,空间分辨率则比哈勃空间望远镜提高一个量级。其强大的洞察宇宙的能力必将引发天文学研究的革命性发展,在揭示暗物质和暗能量的本质、探测宇宙第一代天体、理解黑洞的形成与生长、     

南非开始建造大型望远镜

 ２０００年９月初,位于南非开普敦东北约４００千米萨瑟兰镇的南非大型望远镜（ＳＡＬＴ）开始建造。ＳＡＬＴ是南半球最大的望远镜,定于２００４年底完工,其设计与美国德州戴维斯堡霍比－埃伯利望远镜相似。ＳＡＬＴ可观测南半球近７０％的天空,能从南半球对诸如银河系的中心及其相邻的两个星系和麦哲伦星云等许多重要天体进行观测。ＳＡＬＴ的建造与头十年的运行经费约为３０００万美元,其中的３８％来自南非政府,其余部分来自国外。     

谈谈地面大型天文望远镜

观测天体的重要手段是天文望远镜。自从1609年伽利略自制天文望远镜成功,约400年来,望远镜早已从小型手控的发展到由计算机控制的庞大复杂的天文仪器。随着望远镜在各方面性能的不断改进和提高,天文学也正经历着巨大的飞跃,迅速推进着人类对宇宙的认识。在过去的一百年中,“世界上最大的天文望远镜”的称号曾几易其主。从美国威尔逊山上的胡克望远镜,到雄据宝座达50年之久的帕洛马天文台口径5米的海尔望远镜,再到夏威夷莫纳克亚山上口径10米的一对凯克望远镜,     

封面照片说明

当年伽利略用自制的望远镜开启了人类认识宇宙的新纪元,400年后的今天,一架30米的巨型望远镜将造在夏威夷岛上的冒纳凯阿火山上。望远镜的分块式主镜直径接近100英尺(约合30米),建成后将成为世界上最大的光学望远镜。该项目简称"TMT",预计造价10亿美元,计划10年完成。这只巨大的"天眼"将使得天文学家能比过去更清晰地看到暗弱的天体,为人类带来更多有关宇宙的更新、更深层的信息并有望做出重大突破性发现。     

扩大“3C”非接触式球径仪的量程——测量大曲率半径

大曲率半径(几十至上百米)凹面反射镜,在激光器研制中得到较广泛的应用。本文介绍了用附加长焦距平行光管物镜法,扩大“3C”非接触式球径仪的量程来测量大曲率半径,即可减小接触式测量所带来的误差,又可兼顾自准直望远镜法测量的大量程和自准直显微镜法测量的高精度。     

大口径光学望远镜拼接镜面关键技术综述

随着天文探测的不断发展,望远镜的口径越来越大,拼接镜面技术为大口径望远镜主镜的设计提供了一种比单镜面形式更简单可行的替代方案,现已成为大口径望远镜主镜设计的重要途径。本文以詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)和三十米望远镜(TMT)等典型拼接式望远镜的主镜设计为参考,总结了当前拼接镜面技术的发展现状;并阐述了在大规模子镜背景下,不同子镜拼接方案的性能差异,以及镜面支撑技术和共相检测技术的未来发展趋势,希望可以为我国下一代极大口径光学望远镜的自主研制提供参考。     

天文光学仪器

介绍了云南夭文台1.2米地平式望远镜用于天文观测和图像采集处理的方法,建立了新的、独特的全天指向模型,大大提高了该望远镜的指向精度,达到1',并在多年的实际应用中得到验证。     

从恒星强度干涉仪、星体散斑干涉仪到空间强度自关联合成孔径望远镜

随着天文观测对空间分辨率性能需求不断提升,迫切需要发展十米级、百米级甚至公里级光学合成孔径的望远镜。传统光学共位相的合成孔径成像技术面临着高精度相位技术的挑战,难以将长基线的合成孔径成像拓展到光学波段。强度干涉的测量方法对相位相对不敏感,为长基线的光学合成孔径提供了可能的技术方案。分别梳理了恒星强度干涉仪、星体散斑干涉仪的发展历程和关键科学问题,并分析了空间强度自关联合成孔径望远镜的技术特点和发展潜力。通过总结三种技术方案的特点,可为我国发展长基线光学合成孔径成像系统提供参考。     

大型光学综合口径望远镜的新方案

建议一台４．３ｍ光学红外新技术望远镜，并与北京天文台２．１６ｍ望远镜用真空管道联机集像作ＣＣＤ照相和光干涉测量，提高焦光能力达４．８ｍ口径，分辨率可接近１０余米口径。     

世界最大的太阳望远镜首次拍照

这张太阳表面湍流沸腾等离子体的最新特写,是有史以来最大太阳望远镜的首张照片。它有一面4米宽的镜子,是现有任何太阳望远镜的两倍大,位于夏威夷毛伊岛(Maui)哈雷阿卡拉(Haleakala)山顶3000米处的制高点,丹尼尔?井上太阳望远镜(DKIST,Daniel K.Inouye Solar Telescope)将揭示太阳从内部向其大气(日冕)输送能量过程中前所未知的细节。     

日冕喷流触发冕环横向振荡

日冕位于太阳大气最外层,由温度高达数百万度的磁化等离子体组成.波动和振荡是日冕中普遍存在的现象,美国TRACE卫星首次在极紫外波段探测到冕环的周期性往复运动,被认为是冕环横向扭曲振荡.冕环振荡通常由附近的低日冕爆发活动(如耀斑、喷流、暗条爆发)触发.日冕等离子体参数(如磁场强度和阿尔芬速度)难以直接测量,结合太阳望远镜...     

分光计上望远镜视场中绿“十”像的剖析

在调节与使用分光计时,望远镜视场中的绿“十”像具有标明分光计是否达到标准、标明光学元件界面法线方位等作用。研究、剖析绿“十”像的位置、数目、成因与相对光强,将有助于分光计的正确调节与使用,有助于加深理解几何光学中的基本定律。一、用平面反射镜调节分光计在小平台上放置反射镜可以实现分光计的快速调节。让望远镜绿窗内的“十”发出     

活动星系核的X射线流

题目正文介绍:活动星系核(Active Galactic Nuclei,AGN)是形成星系中心的超大质量黑洞,通过辐射和喷射粒子流来释放大量的能量。大多数AGN的特点之一是向外喷射物质,这些物质的辐射可以在无线电波波段中观察到,有时也可以在电磁波谱的其他波段,包括X射线波段中观察到。这些喷射物是大量的等离子体流(喷流),它们以相对论速度运动,长度为10^20米的量级,即约数万光年。喷流辐射出的X射线通常以同步辐射为主,这些同步辐射是相对论性电子在喷流的磁场中作回旋运动产生的。     

1.56米天体测量望远镜主镜的剪切干涉检验

本文简要给出了1.56米天体测量望远镜主镜镜面的剪切干涉检验原理、方法和结果,其峰谷值误差λ/4,均方差λ/25.     

单光子探测技术的高峰—月球激光测距

月球激光测距的资料对诸多学科的研究有着重要独特的价值,但由于该项技术的高难度,即真正意义上的单光子探测,使得它成为激光测距技术研究和奋斗的目标。云南天文台1．2米望远镜卫星激光没距系统已经建成并正式参加国际及国内卫星激光测距网的联测,同时在进行激光测月的研究与准备。该文分析了月球激光测距回波的特性,以及为在1．2米望远镜测距系统上实现激光测月所采取的提高回波强度的措施。     

基于ZEMAX和Python软件的空间引力波望远镜光程差算法研究与实现

利用光学设计软件ZEMAX和Python软件联合实现空间引力波望远镜光程差(optical path difference, OPD)精密求解;通过动态数据交换(dynamic data exchange, DDE)实现ZEMAX软件和Python软件数据交换:首先,Python软件对有限元分析后望远镜镜面数据进行处理,并将分析结果通过DDE传输给ZEMAX进行光线追迹;其次,ZEMAX软件对追迹后的光线坐标再通过DDE传回Python软件;最后,Python软件通过全局坐标系,计算刚体平移带来的光程差和波前的变化。模拟1 mK温度变化下引力波望远镜的受力变形,通过ZEMAX软件和Python软件求解空间引力波望远镜光程差和波前变化,结果表明光程差精度为1e-13米量级,完全可以满足望远镜皮米级稳定性精度要求。本研究可为后续引力波望远镜光机结构方案设计中光程差分析提供技术参考。     

“杨氏模量测定”实验装置的小改革

这个实验多年来,一直是用望远镜来观察光杠杆反射镜中标尺刻度的象,并通过测量象的位置变化来求出钢丝长度变化量的。实践告诉我们,由于望远镜视场小,学生在调节和测量时都感困难。另外,望远镜在大量学生反复使用中容易损坏。为此,我们对原实验设备作了一些简单的改革,本学期经几百学生试用,效果令人满意,故介绍如下。改进后的实验装置如下图所示。我们在原光杠杆的平面反射镜前,紧贴一块平凸透镜(其直径与原平面镜相同,焦距约1.5米),再在原望远镜处改放一光源