讓月球成為望遠(yuǎn)鏡的“新家”

 

在天文探索過程中，望遠(yuǎn)鏡一直是人類觀測太空的重要工具。但望遠(yuǎn)鏡和被觀測的星體之間還隔著大氣層，清晰度會受到影響；如果再遇到雨雪或霧霾，想要觀測天體就更加困難。現(xiàn)在我們所使用的天文望遠(yuǎn)鏡為射電望遠(yuǎn)鏡，這種望遠(yuǎn)鏡會受到電磁信號的干擾，地球上有多種電磁信號，比如：電視機(jī)、廣播、手機(jī)信號等都可能成為干擾射電望遠(yuǎn)鏡的源頭。甚至有時候會令射電望遠(yuǎn)鏡無法正常工作。如何擺脫電磁信號的干擾，讓望遠(yuǎn)鏡能夠“安心”工作？這成為眾多天文學(xué)家一直思考的問題。為了給射電望遠(yuǎn)鏡找到一個安靜的工作環(huán)境，科學(xué)家們進(jìn)行了很多大膽的嘗試。科學(xué)家們最終選擇了我們地球的鄰居——月球。

 

月球

 

月球上沒有大氣層，沒有刮風(fēng)下雨等天氣；而且不存在地球上所有的氣流擾動、水汽折射等情況。月球距離地球38萬千米，地球上紛繁復(fù)雜的電磁干擾信號也無法對月球造成干擾。由于沒有大氣層的存在，在月球上看天空始終是黑暗的，所以無論白天或是夜晚，都可以觀測到星星。另外，月球重力只有地球重力的六分之一，相同重量的天文望遠(yuǎn)鏡在地球上有1000噸，而在月球上就只有200噸，比較便于操作。地球上有地震，月球上也有震動，而這種震動只是地震的億分之一，幾乎不會影響天文望遠(yuǎn)鏡的精確度。所以，天文學(xué)家們非常樂意將望遠(yuǎn)鏡擺放在月球上，并用它來觀測星星。

 

天文望遠(yuǎn)鏡的功能

 

天文望遠(yuǎn)鏡比其他望遠(yuǎn)鏡倍率高，憑借天文望遠(yuǎn)鏡我們可以觀測到月亮表面上的坑洞。在望遠(yuǎn)鏡倍率的計算過程中，焦距是固定的，通過變換不同的目鏡，便可以調(diào)整不同的倍率來觀測天文。倍率越大，所觀測到的范圍就越小。

 

天文望遠(yuǎn)鏡

 

望遠(yuǎn)鏡的集光力，表示望遠(yuǎn)鏡收集光線的能力；而聚光力的大小則是由天文望遠(yuǎn)鏡口徑大小決定的。口徑越大的望遠(yuǎn)鏡，集光能力就會越強(qiáng)。所以，口徑越大的望遠(yuǎn)鏡就越能夠看到較暗的星星。

分辨率是能夠把兩個點(diǎn)區(qū)分開來的最短距離。天文望遠(yuǎn)鏡分辨率的大小是以極限分辨角來表示的，分辨角越小，分辨率就越好。另外，天文望遠(yuǎn)鏡在考慮到本身的分辨角以外，還照顧到了人體肉眼的極限分辨角。

人們還將天文望遠(yuǎn)鏡所觀測到的星星按照明亮度等因素分為一定的星等。星等越大，星星越暗。而一臺天文望遠(yuǎn)鏡所能觀測到星星的暗度，是有一定限制的。因此，每臺天文望遠(yuǎn)鏡都有自己的極限星等。比如：如果一臺天文望遠(yuǎn)鏡只能夠看到14星等的星星，那它就不會看到15星等的星星，因?yàn)?5星等的星星比14星等的星星更暗一些。

天文望遠(yuǎn)鏡的直徑越大，越能夠看到更遠(yuǎn)更暗的星星，所以天文望遠(yuǎn)鏡的個頭都比較大。那些小直徑的望遠(yuǎn)鏡比較適合觀測行星。科學(xué)家在進(jìn)行研究的時候，會根據(jù)不同的星體來選擇不同口徑的天文望遠(yuǎn)鏡。

 

不同類型的天文望遠(yuǎn)鏡

 

天文望遠(yuǎn)鏡是人類觀測天體宇宙時十分重要的工具，有科學(xué)家認(rèn)為：如果沒有天文望遠(yuǎn)鏡，現(xiàn)代天文學(xué)就不會得到如此快速的發(fā)展。由此可見，天文望遠(yuǎn)鏡在推進(jìn)人類對認(rèn)知宇宙起到了重要作用。

天文望遠(yuǎn)鏡根據(jù)其構(gòu)造原理，大體可分為以下幾種類型。

 

折射望遠(yuǎn)鏡

 

折射望遠(yuǎn)鏡，這種天文望遠(yuǎn)鏡焦距較長，底片的比例較大，比較適合進(jìn)行天體測量等工作。但這種天文望遠(yuǎn)鏡有殘余的色差，并且對紫外波段和紅外波段的輻射吸收得很厲害，會影響到觀測效果。

反射式望遠(yuǎn)鏡，這種望遠(yuǎn)鏡沒有色差，但對于彗差和像散較大。由于主鏡筒是開放式，與外界空氣接觸后，氣流會干擾到觀測。

折反射式望遠(yuǎn)鏡，這種望遠(yuǎn)鏡最早出現(xiàn)于1814年。光力強(qiáng)、視場大并且象差較小，尤其是對那些比較暗弱的星云具有非常優(yōu)質(zhì)的效果。由于折反射式望遠(yuǎn)鏡具有折射和反射兩種方式，因此非常適合天文愛好者進(jìn)行觀測和攝影，并受到了廣大天文愛好者的喜愛。

 

本作品為“科普中國-科學(xué)原理一點(diǎn)通”原創(chuàng) 轉(zhuǎn)載時務(wù)請注明出處

更多精彩內(nèi)容，敬請關(guān)注科學(xué)原理一點(diǎn)通官方微信公眾平臺（ID：kxylydt）

 

精準(zhǔn)與神秘：把望遠(yuǎn)鏡送上太空

圖文簡介

在人類天文探索過程中，望遠(yuǎn)鏡一直是重要工具