既天宫一号后,我们是否该考虑建造自己的太空望远镜?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 02:17:42
<br /><br />随着天宫一号的对接技术的验证,我们应该在太空望远镜领域有所斩获。哈勃望远镜问世以来,人类探索深空,认识宇宙起源上有了更强大的工具。但是MD永远掌握着第一手资料,下属的科研机构也会根据自己的需求使用哈勃进行研究。我们要想在深空领域有所发展,发展太空望远镜应该提上日程。随着我们对接技术,太空漫步的技术越发成熟。我相信相对于哈勃曾经出现的故障修理应该不成问题。但在其他领域我们是否已经具备了相应的技术?我们自己的“哈勃”能否在不远的将来遨游太空呢?

哈勃

哈勃

哈勃简介
 哈勃太空望远镜是被送入轨道的口径最大的望远镜。它全长12.8米,镜筒直径4.27米,重11吨,由三大部分组成,第一部分是光学部分,第二部分是科学仪器,第三部分是辅助系统,包括两个长11.8米,宽2.3米,能提供2.4千瓦功率的太阳电池帆板,两个与地面通讯用的抛物面天线。镜筒的前部是光学部分,后部是一个环形舱,在这个舱里面,望远镜主镜的焦平面上安放着一组科学仪器;太阳电池帆板和天线从筒的中间部分伸出。

  望远镜的光学部分是整个仪器的心脏。它采用卡塞格林式反射系统,由两个双曲面反射镜组成,一个是口径2.4米的主镜、另一个是装在主镜前约4.5米处的副镜,口径0.3米。投射到主镜上的光线首先反射到副镜上,然后再由副镜射向主镜的中心孔,穿过中心孔到达主镜的焦面上形成高质量的图像,供各种科学仪器进行精密处理,得出来的数据通过中继卫星系统发回地面。

  除了光学部分,望远镜的另外一个主要部分就是装在主镜焦平面上的八台科学仪器,分别是:宽视场和行星照相机、暗弱天体照相机、暗弱天体摄谱仪、高分辨率摄谱仪、高速光度计和三台精密制导遥感器。

  这些科学仪器是为望远镜在最初几年运转期间所配备的。为了使太空望远镜能够充分利用最新技术成果,焦平面上的这些仪器设计成可作各种不同组合和更换方式。在望远镜工作期间,可以通过航天飞机上的航天员进行维修更换,必要时,也可以用航天飞机将整个望远镜载回地面作大的修理,然后再送入轨道。太空望远镜的寿命按设计要求至少15年,估计实际可达几十年。

  太空望远镜在距地面500公里的太空上进行观测,不仅不受恶劣气候的影响,每天都可以进行观测,而且摆脱了地球大气的干扰,能够达到地面上任何望远镜也达不到的高灵敏度和高分辨能力。

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<br /><br />随着天宫一号的对接技术的验证,我们应该在太空望远镜领域有所斩获。哈勃望远镜问世以来,人类探索深空,认识宇宙起源上有了更强大的工具。但是MD永远掌握着第一手资料,下属的科研机构也会根据自己的需求使用哈勃进行研究。我们要想在深空领域有所发展,发展太空望远镜应该提上日程。随着我们对接技术,太空漫步的技术越发成熟。我相信相对于哈勃曾经出现的故障修理应该不成问题。但在其他领域我们是否已经具备了相应的技术?我们自己的“哈勃”能否在不远的将来遨游太空呢?

哈勃

哈勃

哈勃简介
 哈勃太空望远镜是被送入轨道的口径最大的望远镜。它全长12.8米,镜筒直径4.27米,重11吨,由三大部分组成,第一部分是光学部分,第二部分是科学仪器,第三部分是辅助系统,包括两个长11.8米,宽2.3米,能提供2.4千瓦功率的太阳电池帆板,两个与地面通讯用的抛物面天线。镜筒的前部是光学部分,后部是一个环形舱,在这个舱里面,望远镜主镜的焦平面上安放着一组科学仪器;太阳电池帆板和天线从筒的中间部分伸出。

  望远镜的光学部分是整个仪器的心脏。它采用卡塞格林式反射系统,由两个双曲面反射镜组成,一个是口径2.4米的主镜、另一个是装在主镜前约4.5米处的副镜,口径0.3米。投射到主镜上的光线首先反射到副镜上,然后再由副镜射向主镜的中心孔,穿过中心孔到达主镜的焦面上形成高质量的图像,供各种科学仪器进行精密处理,得出来的数据通过中继卫星系统发回地面。

  除了光学部分,望远镜的另外一个主要部分就是装在主镜焦平面上的八台科学仪器,分别是:宽视场和行星照相机、暗弱天体照相机、暗弱天体摄谱仪、高分辨率摄谱仪、高速光度计和三台精密制导遥感器。

  这些科学仪器是为望远镜在最初几年运转期间所配备的。为了使太空望远镜能够充分利用最新技术成果,焦平面上的这些仪器设计成可作各种不同组合和更换方式。在望远镜工作期间,可以通过航天飞机上的航天员进行维修更换,必要时,也可以用航天飞机将整个望远镜载回地面作大的修理,然后再送入轨道。太空望远镜的寿命按设计要求至少15年,估计实际可达几十年。

  太空望远镜在距地面500公里的太空上进行观测,不仅不受恶劣气候的影响,每天都可以进行观测,而且摆脱了地球大气的干扰,能够达到地面上任何望远镜也达不到的高灵敏度和高分辨能力。

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这个目前也只能考虑而已。
貌似曾经看到过这样的新闻   好像是要建样


这方面还是先放放,毕竟属于纯花钱的项目。就算有什么成果也很难快速转换为生产力,放个10年再起步也不迟,当然相关领域的研究和项目人员肯定不满意这番话,但实际就是这样。现在还是应有所为有所不为。点点哈勃和韦伯花掉的银子,在航天口也不算毛毛雨了。

以上看法不包括太阳望远镜,太阳活动对地球环境和内太阳系空间环境影响巨大,必须拥有独立的观测和研究能力。

同样的原因,对那个坐井观天的500米大锅也很不感冒。不如用这笔钱造个大口径可跟踪的,口径小一些但用途和效率会多不少。



这方面还是先放放,毕竟属于纯花钱的项目。就算有什么成果也很难快速转换为生产力,放个10年再起步也不迟,当然相关领域的研究和项目人员肯定不满意这番话,但实际就是这样。现在还是应有所为有所不为。点点哈勃和韦伯花掉的银子,在航天口也不算毛毛雨了。

以上看法不包括太阳望远镜,太阳活动对地球环境和内太阳系空间环境影响巨大,必须拥有独立的观测和研究能力。

同样的原因,对那个坐井观天的500米大锅也很不感冒。不如用这笔钱造个大口径可跟踪的,口径小一些但用途和效率会多不少。

没有民意基础...老百姓估计会把这个当形象工程....

天文学家和航天工程师当然高兴...
miaomiaomiao 发表于 2011-8-10 16:59
这方面还是先放放,毕竟属于纯花钱的项目。就算有什么成果也很难快速转换为生产力,放个10年再起步也不迟, ...
非常赞同。
应该上,对我国短缺的光学仪器和精密加工整个行业说不定有带动作用。
绝对不能让文革样的民粹再一次阻碍科学。
正因为中国技术不行,镜头不能商业化,所以老百姓买个非常差的卡片机也要千多块钱。
早就提上日程了,貌似10年过去了,也没啥动静。
不过这玩意是锦上添花的东西,我们还是先把锦织好。
太空望远镜没啥实际效果的,还不如搞高精度光学间谍卫星。这俩玩意原理和所需要的材料、工艺都类似。。。


搞昂贵的科学仪器,选题是个大问题。科学上只承认第一个发现者,这就意味着你除非造更大更强的设备,否则还不如不造。或者就走偏门搞别人不搞的——例如那个硬X射线平台,这本来是个不错的项目,遗憾的是迟迟不立项,结果已经让NASA的平台抢先了,没什么意义了。

实际上TG现在搞的大型天文设施都是走偏门的。例如郭守敬望远镜,搞了个4米口径的光谱巡天镜;再如500米口径大射电镜,现在国际上流行的是大型综合孔径阵列而不是单镜。

减少人家搞过的或者强势的领域重复建设,否则吃力不讨好。现在的策略是:搞人家不搞的、有TG特色的。

搞昂贵的科学仪器,选题是个大问题。科学上只承认第一个发现者,这就意味着你除非造更大更强的设备,否则还不如不造。或者就走偏门搞别人不搞的——例如那个硬X射线平台,这本来是个不错的项目,遗憾的是迟迟不立项,结果已经让NASA的平台抢先了,没什么意义了。

实际上TG现在搞的大型天文设施都是走偏门的。例如郭守敬望远镜,搞了个4米口径的光谱巡天镜;再如500米口径大射电镜,现在国际上流行的是大型综合孔径阵列而不是单镜。

减少人家搞过的或者强势的领域重复建设,否则吃力不讨好。现在的策略是:搞人家不搞的、有TG特色的。
我想要搞直接上4.2的,2.6的意思很小。
可见光波段的光学天文镜还有个特殊背景,就是由于新一代地基望远镜采用自适应成像系统,实际已经超越了“哈勃”的能力。

当年之所以发射哈勃,一方面是因为有“锁眼”侦查卫星的基础(哈勃实则是一对地“锁眼”),另一方面因为“自适应成像系统”尚属机密技术,民用望远镜使不了,这样由于大气扰动,口径到一定程度分辨率上不去了。

冷战后“自适应成像技术”解密,美欧的新一代大口径镜随之而来。成像分辨率实则已能够达到或超过哈勃。

NASA下一代的詹姆斯.韦伯望远镜不是可见光望远镜,而是红外镜,这个的工作波段受大气吸收等影响强烈,地基望远镜不行。
能力达到及超过哈勃的地基望远镜:

1.北双子座望远镜:

    双子望远镜是以美国为主的一项国际设备(其中,美国占50%,英国占25%,加拿大占15%,智利占5%,阿根廷占2.5%,巴西占2.5%),由美国大学天文联盟(AURA)负责实施。它由两个8米望远镜组成,一个放在北半球,一个放在南半球,以进行全天系统观测。其主镜采用主动光学控制,副镜作倾斜镜快速改正,还将通过自适应光学系统使红外区接近衍射极限。

  北双子座望远镜口径达八米,镜面使用银镀膜以增强透光率,可以获得3200公里以外的一对汽车前灯的清晰图像。它的镜面薄而大,精确度极高,同时镜面每秒可调节100次,以抵消风力造成的镜体摇摆,另外它还能消除成像模糊和扭曲的现象,获得同哈勃太空望远镜相同效果的图像。双子座望远镜能够观测到80亿光年以外的星体。这些星体由于距离地球极其遥远,我们所观测到的实际上是它们80亿年前发出的光线,因此科学家得以研究宇宙形成初期的情况。

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2.昴星团望远镜(SUBARU)
  口径:8.2米
  地址:美国
  国家:日本
  建成时间(年):1999

备注:这是一台8.2米口径的光学/红外望远镜。它有三个特点:一是镜面薄,通过主动光学和自适应光学获得高成象质量;二是可实现高精度跟踪;三是采用圆柱形观测室,自动控制温度和通风,使热湍流的排除达到最佳条件。此望远镜采用Serrurier桁架,可使主镜框与副镜框在移动中保持平行。(注:关于昴星团望远镜,日本人取名“昴星”有汇聚,凝聚之意,象征着一种力量的凝聚。昴星团的7颗亮星在星空中看起来确实挨得很近。这是我在90年代天体物理学中看到的对此镜名字寓意的解释)。

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3. 霍比-埃伯利望远镜(HET)
  口径:9.2米
  地址:美国
  国家:美国
  建成时间(年):1999

备注:霍比-埃伯利望远镜(Hobby-Eberly Telescope,缩写为HET)位于美国得克萨斯州的麦克唐纳天文台,口径为9.2米,是一台固定机架的球面望远镜。HET主镜由91块八边形的子镜面拼接而成,等效口径9.2米,焦距13.08米。每个子镜面直径1米,厚5厘米,用超低膨胀的微晶玻璃制成。

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4. 凯克望远镜(Keck)
  口径:10米
  地址:美国
  国家:美国
  建成时间(年):1993,1998

备注:凯克望远镜位于美国夏威夷的莫纳克亚火山4145米的顶峰。Keck望远镜共有两台,分别称为凯克Ⅰ和凯克Ⅱ。口径均为10米,分别由36片直径1.8米的六边形镜片组成。凯克Ⅰ和凯克Ⅱ还可以做为凯克干涉仪,进行光学相干观测,其空间分辨本领相当于口径85米的单一望远镜。

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5. 加那利大型望远镜
  口径:10.4米
  地址:西班牙
  国家:西班牙
  建成时间(年):2003

备注:加那利大型望远镜(西班牙文:Gran Telescopio Canarias,简称GranTeCan或GTC)是位于西班牙拉帕尔玛岛上的一台口径达10.4米的大型反射式望远镜。

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6. 南非大型望远镜
  口径:10米
  地址:南非
  国家:美国、南非等
  建成时间(年):2002

备注:南非大型望远镜(The Southern African Large Telescope (SALT))是南半球最大的单筒光学望远镜,其结构与较早建成的HET非常接近。

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7. 大型双筒望远镜(LBT)
  口径:2 x 8.4米
  地址:美国
  国家:美国、意大利、德国
  建成时间(年):2005

备注:大型双筒望远镜(Large Binocular Telescope,缩写为LBT)位于美国亚利桑那州的格拉汉姆山国际天文台,是两台架设在同一机架上的口径8.4米的双筒望远镜,等效口径11.8米,空间分辨本领相当于一台22.8米的单镜面望远镜。

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8. 甚大望远镜(VLT)
  口径:4 x 8.2
  地址:智利
  国家:欧洲
  建成时间(年):1999-2001 1998

备注:VLT是欧洲南方天文台在智利建造的大型光学望远镜,包括4台8.2米口径的主望远镜,和四台可移动的口径为1.8米的辅助望远镜,这些望远镜可一起工作,也可两个或三个一组合,形成干涉阵,进行光学干涉观测,分辨率将可达单个望远镜的25倍。

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下面的是未来的几个超级巨物:

1. 欧洲极大可见光/近红外望远镜(E-ELT)
  口径:42米
  地址:智利
  国家:欧洲
  建成时间(年):2018( 预计)

备注:ESO(欧洲南方天文台)目前正计划的42米口径的欧洲极大可见光/近红外望远镜项目,缩写为E-ELT,将成为全球最大的天文望远镜。

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下面的是未来的几个超级巨物:

1. 欧洲极大可见光/近红外望远镜(E-ELT)
  口径:42米
  地址:智利
  国家:欧洲
  建成时间(年):2018( 预计)

备注:ESO(欧洲南方天文台)目前正计划的42米口径的欧洲极大可见光/近红外望远镜项目,缩写为E-ELT,将成为全球最大的天文望远镜。

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2. 大麦哲伦望远镜(GMT)
  口径:1*24.5
  地址:智利
  国家:美国等
  建成时间(年):2018

备注:大麦哲伦望远镜建成后,利用该望远镜可以观测到离地球130亿光年太阳系以外的行星。因此,利用这个大望远镜可以研究宇宙初期情况和宇宙形成历史。

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3. 三十米望远镜(TMT)
  口径:30米
  地址:美国夏威夷
  国家:美国、加拿大等
  建成时间(年):2018(预计)

备注:截止2009年3月,TMT项目已经完成了初步设计阶段,并已在美国夏威夷开始初期的基础建设。TMT有效通光口径为30米,结构设计上采用了双耐氏焦点,Ritchey-Chrétien光学系统。2009年11月,中国科学院国家天文台及其相关机构以观察员的身份加入国际三十米望远镜(TMT)项目。

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谢谢,科普了一下
搞这种东西干什么,钱多得没处花了吗?
早就有规划了,不过排贵州那个大家伙之后
那个那个硬X射线望远镜至今都没搞成真是可惜。
应该造这个,浪费钱造房子,体育馆,不如造空间望远镜,比如拿出50亿美元,可以造福人类50年.
说了好几年了,有计划但是没立项。
中国可以在青藏高原上修座大型望远镜嘛,海拔高空气好。过去交通运输条件极端恶劣,盖起来不现实,现在青藏铁路修通了,以前的难题现在看来轻而易举。

青藏铁路最高点和最高的火车站海拔分别是5072、5068,在附近寻找一个6000米甚至6500的山头应该很容易(再高冰雪问题会加重,且冰蚀容易造成陡坡。而找个6000多的馒头顶相对要容易不少),运输条件可能比那些比它低的天文台还要好些。

另外不是有人说要给珠峰加自动扶梯吗?{:soso_e120:},可以督促他们一下,如果盖好了就借用一下,也送个望远镜上去,8千8的空气条件应该好多了吧?{:soso_e113:}
楼主标题有别字。。
superloong 发表于 2011-8-10 19:12
应该上,对我国短缺的光学仪器和精密加工整个行业说不定有带动作用。
绝对不能让文革样的民粹再一次阻碍科 ...
尽胡扯,你说带动就带动了?按照这种逻辑,大跃进应该早就带动我们钢铁产业成为世界一哥了。没有实力怎么带动?
所谓的产业带动有许多条件;
美帝带动了,前苏联许多先进科技没能带动产业;

土鳖目前应不应该大力投入前沿科学,本人持保留态度。
rolltide 发表于 2011-8-10 22:11
2. 大麦哲伦望远镜(GMT)
  口径:1*24.5
  地址:智利
为啥这些大家伙都建在智利啊?
miaomiaomiao 发表于 2011-8-10 16:59
这方面还是先放放,毕竟属于纯花钱的项目。就算有什么成果也很难快速转换为生产力,放个10年再起步也不迟, ...
TG一般不做没有回报的项目。既然造了500M射电望远镜,说明已经和外星人接上头了。考虑到嫦娥2号发现的东西,那么就说明,嘿嘿

bye_jie 发表于 2011-8-11 11:12
为啥这些大家伙都建在智利啊?


因为安第斯山脉吧。
天文望远镜都得建在高山上,大气影响小,当地天气还得好。北美、欧洲的高山本身不多,像夏威夷等地能用上的也用上了。

实际上现代大型天文镜都是网络控制的,申请使用的用户可以在万里之外的异地,利用网络设定参数即可。

据说很多美欧天文研究机构的人用了n多年设在夏威夷、智利的镜子,却从没去过当地。
bye_jie 发表于 2011-8-11 11:12
为啥这些大家伙都建在智利啊?


因为安第斯山脉吧。
天文望远镜都得建在高山上,大气影响小,当地天气还得好。北美、欧洲的高山本身不多,像夏威夷等地能用上的也用上了。

实际上现代大型天文镜都是网络控制的,申请使用的用户可以在万里之外的异地,利用网络设定参数即可。

据说很多美欧天文研究机构的人用了n多年设在夏威夷、智利的镜子,却从没去过当地。
绿林奸汉 发表于 2011-8-11 10:00
所谓的产业带动有许多条件;
美帝带动了,前苏联许多先进科技没能带动产业;
军转民、以及"产学研"结合上,老美的机制还是有一套。
holylina 发表于 2011-8-11 00:03
应该造这个,浪费钱造房子,体育馆,不如造空间望远镜,比如拿出50亿美元,可以造福人类50年.
同意! 少些面子工程,那钱不知多少架哈勃已经上天了!


HXMT今年3月已经正式立项,不过得2014-2015年才能发射,太阳望远镜更早了

HXMT今年3月已经正式立项,不过得2014-2015年才能发射,太阳望远镜更早了