大型天文台是如何建造出来的带你看天文望远镜的发展史和原理
大型天文台的建造与天文望远镜的发展密不可分。1609年伽利略发明折射望远镜,首次观测月球环形山;1668年牛顿制成反射望远镜,规避透镜色差,奠定现代望远镜基础。20世纪后,望远镜向大口径迈进:1948年5米口径海尔望远镜开启地面观测黄金时代,1990年哈勃太空望远镜摆脱大气干扰,2021年詹姆斯·韦伯望远镜以6.5米镀金铍镜捕捉宇宙早期光线,中国天眼FAST则以500米口径射电望远镜领跑射电天文。
望远镜原理核心是“聚光”与“分辨”:口径越大,集光能力越强,可观测更暗弱天体;分辨率越高,能区分更近天体细节。现代主流为反射式,通过凹面主镜反射光线聚焦,如韦伯的18块六边形镜片协同工作。
建造大型天文台需攻克多重难关:选址要在大气稀薄、视宁度佳的山顶(如夏威夷莫纳克亚山)或太空;光学系统需纳米级精度打磨,韦伯镜片误差仅20纳米;机械结构要实现高精度跟踪,抵消地球自转;还需配套低温制冷、超级计算机数据处理等系统。从伽利略的小镜片到韦伯的“太空巨眼”,人类正以科技之眼,逐步揭开宇宙的神秘面纱。