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漫谈天文望远镜的最初阶段
摘要：天文望远镜都是光学望远镜，主要分为折射式望远镜、反射式望远镜和折反射望远镜，这期我们继续来讲关于后两者的发展及原理。此外，还要和大家分享一些天文学家和天文望远镜的故事！
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1、反射式望远镜早期
天文望远镜都是光学望远镜，主要分为折射式望远镜、反射式望远镜和折反射望远镜，这期我们继续来讲关于后两者的发展及原理。此外，还要和大家分享一些天文学家和天文望远镜的故事！
现代用于专业天文观测的望远镜，大都采用反射式，为了达到各种天体目标成像要求，现代的反射望远镜在光学设计上有各种变化，但基本上都采用主镜加反射副镜的结构。其中，主镜接收星光，聚焦反射到副镜，副镜再把光线转出到目镜成像，或转到接收器处理。比较重要的改进是卡塞格林式反射望远镜（原理见图1），它在主镜中心开孔，星光射入主镜后，反射到副镜上，副镜再把星光通过主镜中心孔反射到镜筒外的接收器（或目镜）上。这种改进使得望远镜指向天空时观察点始终在望远镜的下部，特别方便大型望远镜的工作。反射望远镜的优点是没有色差，光路在镜筒里转折，可以缩短镜筒，从而降低了造价，可以做成较大的口径，是现代大望远镜的基本结构。但反射望远镜需要定期镀膜和专业维护，适合于天文专业观测使用。望远镜的成像方面，折射望远镜的图像比较锐利，但有色差；反射望远镜的成像没有色差，但有像差，且其视场要小于折射望远镜。
图1卡塞格林式反射望远镜原理图折反射望远镜
折反射望远镜，顾名思义就是采用折射式和反射式结合的方法，最大限度地发挥二者的长处，避免二者的短处。
历史上很早就出现了一些折反射望远镜。比较成功的是德国光学家施密特，他在1931年用一块特殊形状的非球面薄透镜作为改正镜，与球面反射镜配合，制成了可以消除球面反射镜球差的折反射望远镜（原理见图2）。后来，苏联光学家马克苏托夫制作了弯月形改正镜的折反射望远镜（原理见图3）。
图2施密特折反射镜原理图
图3马克苏托夫折反射镜原理图
2、威廉·赫歇尔用望远镜发现新行星
许多著名天文学家在他们的时代，使用天文望远镜进行大量的天文观测，做出了重大发现，在天文学史上青史留名。英国天文学家威廉·赫歇尔原本是一位音乐家，但业余时间热衷于钻研天文观测。后来，他简直沉迷其中，开始把自家当作坊，动手磨制各种望远镜。他一生制作了好几台在当时非常先进的反射式望远镜。威廉·赫歇尔经常用自制的望远镜观察星空，他对星空着迷的程度达到了废寝忘食的地步，甚至对着天空持续地、一小片一小片地仔细巡查，不放过任何细节。
1781年3月13日晚，威廉·赫歇尔在他的望远镜里注意到，有一颗亮度大约为6等的星，其星象略带模糊的圆面。为了仔细观察，他更换了不同倍率的目镜（从200多倍到900多倍）。随着目镜倍率增大，这颗星的圆面也越来越大，说明这颗星不是遥远的恒星，而是离我们比较近的天体。因为恒星距离都非常非常遥远，即使用更大口径的望远镜、更换更大倍率的目镜，看起来都只会是一个亮点，不会有视面，更不会随不同倍率的目镜而放大。反之，相对于离我们较近的天体，通常都能够通过望远镜看到其视面，也会随望远镜目镜倍率不同而放大缩小。所以这颗星更像一颗离得比较近的太阳系内的天体。
那么，这颗星到底是哪个新行星呢？我们下期接着讲。
郭红锋.早期天文望远镜（下）[J].军事文摘,2020(10):48-51.
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火星是地球的邻星,是太阳系内与地球最为相似的天体,也是人类深空探测的重要目标。当前火星气候寒冷干燥,表面覆盖着大量未固结或固结较差的风化物质,被称为火星土壤(简称火壤)[1],根据其粒度和胶结状况可分为尘埃、砂状、皮壳状-团块状和块状四种类型[2]。多源遥感探测和就位探测数据均指示火壤的主要物质组成与地球玄武岩类似(表1)[3,4]。
2020-08-27
航天器的电能来源形式包括自身携带与原位提取。自身携带电能包括化学燃料发电、化学电池、核电池等,而原位利用则包括太阳能及星球资源利用等。星球原位能源利用具备规模体量大、供应时间长、原料成本低等特点,是空间领域中长期任务得以确立及执行的基本技术保证,属能源动力系统长期攻关方向。
2020-08-27
日冕物质抛射(CoronalMassEjection,CME)是太阳大气中最剧烈、尺度最大的活动现象,表现为在短时间内日冕结构发生明显的变化,并伴有1011–1013kg携带磁场的等离子体抛射.当日冕物质抛射的方向朝着地球时,可能会与地球磁层发生相互作用,引起近地空间的地磁暴、极光等现象,会对通讯系统和电力系统等产生干扰,
2020-08-27
日冕物质抛射(CoronalMassEjection,CME)是大尺度的磁化等离子体从太阳大气抛向行星际空间的现象,是最剧烈的太阳活动之一.目前,已建立的有关太阳活动爆发的CME模型认为CME的爆发是由于系统不稳定性导致的,原先储藏在太阳磁场中的磁能以焦耳耗散和等离子体加速的形式转化为热能和动能.
2020-08-27
全球GPS网(InternationalGNSSService,IGS)可以监测地心移动(包括大气、海洋的整体地球质心相对于固体地球的形状中心的运动)和固体地球旋转运动，是维持高精度地球参考框架的重要手段。同时IGS台站的坐标变化直观地反映了地球表面的构造运动和形变运动，在季节变化的时间尺度下，台站坐标变化机制不属于构造运动。
2020-08-27
射电天文装置中模拟或数字接收机需要靠近天线，将天线接收的电磁信号进行放大、滤波并最终调制为光信号，通过光纤拉远，再经过光电转换、放大、滤波、模数转换，对信号进行相关和波束合成。射频链路包括：低噪放（靠近天线）、前端、接收模块。针对射频链路的系统噪声基底和预期的最大信号功率进行分析，从而确定射频接收链路中接收模块设计指标。
2020-08-27
1959年，苏联的Luna-1号卫星上天，人类首次得以对太阳风进行就地观测。此后数十年的观测和研究表明，近地太阳风有着不同的特性，起源于不同的源区。太阳风可大致分为四类：冕洞风、冕流风、扇区反转区风和日冕抛射风。根据源区对太阳风进行分类对于太阳和日球物理研究有着重要意义。
2020-07-16
文章千古事,得失寸心知。对于大大小小的每一个科学领域来说,对于每一位科学工作者来说,2019年自有得失。科学上真正的重要性亦不在于一时的吸引眼球。总的来说,我感觉,目前物理学的重要进展比较多地在于实验、观测和技术的进步,而较少有重大的理论突破。但是随着实验进步的积累,理论突破可以期待。
2020-07-15
随着GNSS系统的快速发展,基于广域(全球)跟踪站网络的精密实时应用已拓展到导航和地学领域的多个方面,如实时精密单点定位、地震海啸等灾害的实时监测、空间气象实时监测、对地观测、卫星实时精密定轨等。导航卫星的实时精密轨道与钟差确定技术作为GNSS精密实时服务的核心技术,已成为热门的前沿性研究课题之一。
2020-07-13
滤光器是全日面太阳磁场望远镜核心光学组成部件,其中的双折射晶体的折射率对温度变化十分敏感,温度波动能直接导致观测的太阳谱线中心偏移出656.281±0.2nm的设定要求[3]。因此,要使滤光器稳定工作在要求的窄带范围内,达到预期观测目标,就要求光学原件的温度稳定精度必须控制在0.01℃以内[4]。
2020-07-13
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专业分类：科学
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2020-05-17
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