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液体镜望远镜将成为现实
by Yan on 6月 2, 2008
以前提过液体镜望远镜方面的新闻,今天《新科学家》上有篇文章说,世界上第一个专用液体镜望远镜的天文台预期于 2009 年上岗。以前的液体镜望远镜都是实验性质的,这一台完成,将运行使用。
这台缩写为 ILMT(International Liquid Mirror Telescope)的望远镜有一块四米宽的液体主镜,由加拿大和比利时资助,将落成于印度北部某处山顶。
下面摘抄一段文中关于液体镜望远镜的 FAQ,懒得翻译成中文了。
What is a liquid-mirror telescope and how does it work?
The concept is simple: spin a pool of liquid and its surface curves into a parabolic shape – by coincidence, exactly the shape needed for a telescope mirror to focus light. Using a reflective liquid like mercury, a telescope mirror can be made quickly and relatively inexpensively.
What are the advantages of a liquid-mirror telescope?
Liquid mirrors are lighter, simpler and much less time-consuming to construct. They can be built for just a tenth of the cost of a conventional glass telescope mirror.
So why haven’t liquid-mirror telescopes already replaced regular telescopes?
The major limitation of liquid-mirror telescopes is that they can only look straight up, so they can only observe what passes directly overhead.
What kind of observations are liquid-mirror telescopes suited for?
新一期《Nature》上有一篇文章(Nature 447, 979-981 (21 June 2007) ),介绍了在液体上镀金属膜的工作,他们说目的是做月球望远镜。原来作者之一 Ermanno F. Borra 在 1991 年曾经提出过使用液体镜为主镜来做月球望远镜的想法。
在月球上建望远镜的好处在于“空气稀薄”。大气保护了地球上的生命,也阻碍地球上的生命了解外界。一方面,由于大气的吸收,部分谱段的光到达不了地球表面;另一方面,由于空气的扰动,影响了地球上天文望远镜的分辨率。因此人们发射哈勃之类太空望远镜来避开这些困难。自然而然地,人们也会想到在月球上建天文台。:)
液体镜望远镜的最大优势,根据 WikiPedia,是便宜,只有常规望远镜的 1%。不清楚为啥液体镜对月球望远镜这么有吸引力,也许是运输、安装方便方面的因素吧。
液体镜的原理挺简单,就是把液体放容器里,然后旋转,液体表面自然地会成为弧面。如果是理想的抛物面,那就可以用来做理想的凹面镜了。不过技术上实现起来不容易。这个想法居然可以上溯到牛顿,不过到 1872 年,才有人(Skey)真正做了些尝试。1909 年的时候 Robert Wood 成功地制作了一台 51 厘米的液体镜望远镜。但后来他放弃了这个工作,因为这样的液体镜只能面向重力的反方向,因此做成的天文望远镜只能看天顶,不可以调角度。