原标题:望远镜的眼睛有多大?这个参数很关键
建造口径更大、观测能力更强的望远镜,用它来窥探宇宙的奥秘,是天文学家们一直以来的追求。美国太空网近日发表文章,将正在建设中的欧洲极大望远镜称为张望宇宙的最大眼睛,其口径达到39.3米。但实际上,相对于口径,对于天文学家而言,有效口径是一个更有意义的参数。那么,有效口径和口径有什么不同?哪些因素会影响有效口径的大小?
“对于大多数天文望远镜来说,口径和有效口径相差不大。”中科院国家天文台兴隆观测站副研究员范舟告诉科技日报记者,但对于一些设计结构独特的望远镜来说,口径和有效口径存在较大差别。
口径通常指天文望远镜的物理最大直径,有效口径则指望远镜实际有效接收光子的镜面的等效口径。“大部分望远镜虽然镜面前会有副镜和桁架等物体的遮挡,但由于面积相对较小所以基本可以忽略不计。”范舟说。但是对于一些特殊光学设计的望远镜,有效口径和口径会有较大的区别。比如正在建设中的大型综合巡天望远镜LSST。虽然它的主镜镜面为8.4米,但是由于特殊光学设计,其主镜上中心部分实际上是一个5米的第三镜,所以实际的有效口径只有6.68米。
一般的射电望远镜的情况也和光学望远镜基本相同。但有些结构特殊的射电望远镜则不然。比如FAST是目前世界口径最大的单天线射电望远镜。它如同一只巨大的眼睛,镶嵌在贵州省黔南布依族苗族自治州大窝凼洼地。这也是它和大多数望远镜的不同之处——FAST的“底座”整体是不能转动的。
一般的天文望远镜都会带有一个叫做“经纬仪”的设备。它就像平时的化妆镜底座一般,可以让望远镜360度旋转。在观测处于东升西落不断运动中的星体时,“底座”就可以托着镜面随着星体一起运动,从而保持追踪曝光状态。