1990年8月17日,我國與丹麥天文學家合作研制的有效口徑為240毫米的當時世界上最大反射式全自動水平子午環(huán),在中國科學院陜西天文臺安裝完畢。這標志著我國擁有了第一臺天文子午環(huán),也標志著我國天文學在這一領域進入了世界先進領域。
子午環(huán)是目視方法測定恒星位置的主要儀器,它的基本結構好像是一架大型的直軸式中星儀,另外附有一個刻劃十分精密的垂直度盤。子午環(huán)的望遠鏡,經(jīng)常指向子午圈,既可以用來測定恒星中天的時刻,又可以測定恒星中天時的天頂距。
與國外通用的經(jīng)典子午環(huán)相比,我國的天文子午環(huán)采用了水平式望遠鏡裝置,將主光路改為反射式系統(tǒng),并添加了實施校測系統(tǒng)來檢測儀器的狀態(tài)。這些新穎的設計使得其沖破了子午環(huán)有效口徑限制的禁區(qū),使得有效口徑達到了240毫米。
這一系列的優(yōu)勢,使得子午環(huán)更適于觀測遠距離暗天體,經(jīng)過初步調試之后,它已經(jīng)可以用目視測微器對距離地球約782光年的北極星和其他遙遠的恒星進行觀測。當正式投入使用之后,還將可以觀測到比人肉眼極限距離高630倍的天體,全年可觀測10萬余個星次,無論是被測天體的極限星還是整體的觀測效率都有了重大突破。而且,由于子午環(huán)是由望遠鏡、自動校準光學系統(tǒng)和計算機自動控制系統(tǒng)等組成,使得整個觀測、記錄采集和數(shù)據(jù)處理全部實現(xiàn)自動化。
另外,由于是采用光子計數(shù)技術測定恒星的觀測量,因此子午環(huán)可提供一萬多顆天體的精確位置。這將對于研究太陽系天體、銀河系動力學、恒星的形成,煙花、宇宙的年齡、恒星的空間分布以及參考系的建立等天文學領域產(chǎn)生極大的作用。