世界光学望远镜口径对比图,我国上榜的不是天眼,是哪台望远镜?

本图来自维基百科,汇集了世界上现有或者正在建设的光学望远镜的主镜口径对比图。这里包含了大量公众熟知的望远镜,咱们捡几个主要的望远镜来聊一聊。其实本来只想发一条短动态的,没想到越写越多,就变成了一套图文了,那就多说点吧~

废话不多说,先上原图(原图有点空,我加上了长征五号火箭作对比):

想要评判一台望远镜的观测能力,有两个参数非常重要,那就是分辨率和集光能力。而这两个参数,说到底都取决于一点,那就是望远镜的口径。因此,随着科技的发展,望远镜的口径也变得越来越大……

  • 哈勃太空望远镜

左下角的都是太空望远镜,比如哈勃太空望远镜,虽然是当今世界最著名也是最强大的望远镜之一,但其实它的口径只有2.4米。其实初期设计口径是3米,不过由于经费不足,最终打了个“八折”;

  • 詹姆斯·韦伯太空望远镜

它旁边的就是万众期待的詹姆斯·韦伯太空望远镜,计划于今年10月发射升空,口径达到了6米,它将会在今年10月发射升空,带给我们前所未有的强大观测能力。

  • 加那利大型望远镜

位于西班牙,口径达到了10.4米,是当今世界口径最大的光学望远镜。

  • 大双筒望远镜

是由两台架设在同一机架上的望远镜组成的,其中每一个的口径都是8.4米,等效口径11.8米。

  • 国际双子座天文台

顾名思义,是由两台望远镜组成的,其中北双子望远镜位于夏威夷,南双子望远镜位于智利,二者的口径均达到了8.1米。

  • 甚大望远镜

位于智利的甚大望远镜阵列是欧洲航天局最先进的望远镜之一,由四台望远镜组成,每一台的主镜是8.2米,重达22吨,可单独使用亦可共同发挥功效。共同使用时,等效口径可达16米,角分辨率甚至相当于一个口径130米的光学望远镜。

  • LAMOST

我国唯一上榜的光学望远镜就是LAMOST,也就是郭守敬望远镜,位于河北。别看它的口径似乎没有前几台那么大,但是它兼顾了口径和视场两大属性,这一点是世界领先的。


这些都是目前已经建成并投入使用的,咱们再来说说正在/尚未建设的望远镜。

  • 巨型麦哲伦望远镜

位于智利,等效口径达到了21.4米,这已经远远超过了现有的最大口径的光学望远镜了,预计在2029年它可以投入使用,但是在竣工时,它恐怕就不是最大的光学望远镜了。

  • 三十米望远镜

这个名字再直接不过了,其集光口径为30米,位于夏威夷。不过,由于整个项目受到多方面的阻力,所以进程非常慢。我国也参与到了这个项目中,未来可以分享到一定的观测时间,希望它能够尽快竣工。

  • 欧洲极大望远镜

这是目前在建的最巨大的望远镜了,位于智利,口径达到了39.3米,预计在2025年建成。届时它的观测清晰度将达到哈勃空间望远镜的6倍,可以极大地拓展人类的视野,同样被科学家们寄予厚望。它与上述两台望远镜,并成为欧洲极大望远镜计划。

  • 绝大望远镜

这是欧洲南方天文台曾经计划建设的一台超级望远镜,其口径达到了惊人的100米。不过据估计,其经费可能达到了210亿美元。欧洲方面貌似还是希望先完成极大望远镜这个“小目标”,所以绝大望远镜目前已经无限期推迟了。


除了这些望远镜之外,我还想谈谈别的话题。

  • 望远镜的命名

天文学家在起名方面也真是太随意了,甚大望远镜(Very Large Telescope,缩写为VLT),也亏得我国科学家翻译的时候审慎了一些,如果直白点翻译,不就是叫“特别大的望远镜”吗?还有欧洲极大望远镜(European Extremely Large Telescope,E-ELT),其实就是“欧洲一个超级大的望远镜”。还有那个所谓的绝大望远镜(Overwhelmingly Large Telescope,OLT),直白点翻译就是“无敌了的大望远镜”。可能是天文学家忙着搞科研,懒得起名吧,不如考虑考虑向公众征集名字……

  • 中国天眼在哪?

为什么号称“中国天眼”的FAST没有入选呢?因为它是射电望远镜,而本图中对比的是光学望远镜。不过,为了做对比,FAST和它之前世界最大的单口径射电望远镜——阿雷西博射电望远镜也被放进来了,只不过太大了,无法全部展示,只能画出一部分,在下面能看到一部分圆弧……

  • 光学望远镜的建设难度

想要建造这些望远镜,难度是非常大的,主要体现在以下几点——

  1. 经费:这些超级先进的望远镜,建设成本非常高,以至于有些望远镜不得不需要多个国家联合建造。即便如此,高昂的费用仍然令人望而却步,不论是哈勃和詹姆斯·韦伯这样的太空望远镜还是像极大望远镜这样的地基望远镜,都因为经费问题一拖再拖,詹姆斯·韦伯太空望远镜此前就已经推迟很多次了,今年10月终于有希望发射升空了;
  2. 主镜:镜面本身的难度就非常大,以NASA正在研发的罗曼太空望远镜为例,为了达到预想的观测效果,主镜最高凸起只能有1.2纳米——这还只是个2.4米口径的望远镜。形象地比喻一下,如果这个主镜有足球场那么大,最高处也只能比最低处高6毫米!而且,想要打造更大口径的望远镜,主镜本身就会太重,对于设备挑战极高。所以你会发现,后来那些超大的望远镜,都是小的单元拼接而成的。

(图片说明:哈勃望远镜的主镜)

  • 为啥大部分望远镜都在夏威夷或智利

如果你仔细看,会发现上述很多望远镜都是建设在夏威夷或者是智利的,这是为什么呢?这是因为,这两处的大气环境是最好的,具体表现为以下几点——

(图片说明:智利的阿卡塔玛沙漠不仅是旅游胜地,也是天文观测的圣地)

  1. 这两处都有高山,可以在空气稀薄的情况下进行观测之外;
  2. 距离城市遥远,光污染很少;
  3. 空气干燥,极大程度上减少了水蒸气对天文观测的干扰,视宁度足够高;
  4. 一个位于北半球,一个位于南半球,恰好可以覆盖全部星空。

(图片说明:夏威夷莫纳克亚火山)

好了,原本计划的一篇短动态,变成了一条长图文,辛苦大家阅读了。今天就先介绍到这吧,如果喜欢的话记得给我一个赞,关注我一下哦,咱们下一期再见~

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