用在地面不能观察的波长进行的天文观测(X射线等),发射人造卫星是最好的方法。特别是观察离地球超过100亿光年的远方的星系,由于宇宙膨胀,光的波长被拉长,用可见光观察比较困难。因此,观察这样的遥远的宇宙(初期宇宙)今后还要期待能够观测红外线的太空望远镜的发展。
在用可见光观察方面,地面上已经有夏威夷的昴星团望远镜等大型望远镜,在太空中还有1990年发射升空的哈勃太空望远镜(口径2.4米)正在工作(哈勃望远镜还能够观测部分紫外线和部分红外线)。
前面已经介绍过,地球的大气妨碍了天文观测。所以只要到太空中,就不受大气扰动的影响,能够得到非常清晰的天体图像。
然而最近几年,地面上的望远镜也能够用“补偿光学”的技术来消除大气的扰动了。
但是用这种方法,首先要求观测的天体近旁要有明亮的“导星”。用这个导星的光计算出该瞬间大气的扰动值,再改变镜面的形状来消除大气扰动。这样就能够补偿来自目标天体的光的强度,得到清晰的影像。“光的计算-镜的形变”需要以每秒1000次的速度进行。
近旁没有明亮的“导星”时,从地面发射激光,在高度为90~100千米(称为“钠层”)的钠离子密度高的地方制造“人工的星”,把它当“导星”使用。
由于补偿光学的普及,地面望远镜的解像度(相当于视力,即能够分辨离得多近的两点的能力)得到大幅度提升。例如,昴星团望远镜的解像度已超过哈勃望远镜。
(本文发表于《科学世界》2015年第4期)
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