图说天文望远镜400周年系列连载之三：反射望远镜的发展历程（一）

以反射镜为物镜的望远镜，叫反射望远镜，是天文望远镜中最常见的形式。如果把天文望远镜发展历程比作枝繁叶茂的大树，那么折射望远镜的发展脉络只是这棵大树的一个支杆（尽管是可能最重要的支杆之一），而真正的主杆是反射望远镜，近现代的太阳望远镜、射电望远镜和空间望远镜这几个支杆都是从反射望远镜这个主杆衍生而来的，而当前的多镜面望远镜和超巨大望远镜就是反射望远镜这个主杆的目前的最前端。由此可知，反射望远镜的历史在天文望远镜发展史中的地位是何等重要。现在我们来介绍它的发展历程。     

折反射望远镜的发展历程

我们知道，光学望远镜可以分为三类。即折射望远镜、反射望远镜和折反射望远镜。前二者我们已经分别叙述过，现在讲解折反射望远镜的诞生和发展历程。折反射望远镜的英文是Catadioptric telescopes，而Catadioptri是catoptric（反射的）和dioptric（折射的）的合成语，顾名思义，折反射望远镜是将折射系统与反射系统相结合的一种望远镜.     

图说天文望远镜400周年系列连载之三：反射望远镜的发展历程（二）

哈德利和肖特的工作把反射望远镜的实验价值提到了一个新高度。使用金属镜面来反射光线，代替使用透镜折射光线，使得天文学家们能够制造出更短和更大威力的望远镜，大型反射望远镜变得越来越普及，在这方面做出突出贡献的首先是英国著名天文学家威廉·赫歇尔。     

图说天文永远镜400周年系列连载之三——反射望远镜的发展历程（五）

尽管折射望远镜主宰了19世纪的大部分时间，但是反射望远镜却给20世纪上半叶的天文学带来革命性变化．这主要归功于能让百万富翁掏饯的、制造光学望远镜的奇才——著名天文学家乔治·埃勒里·海尔（George Ellery Hale，1868～1938）．     

航天时代的艺术新领域——太空美术

在科学还不发达的古代,神话、占星术等一直伴随着天文学的发展,由此产生的星空艺术还一直停留在纯粹的艺术之中。直到1609年,意大利物理和天文学家伽利略将自制的望远镜——也是世界上第一架天文望远镜对准星空,人类美术史上的第一幅天体素描写生《月面图》诞生了。18世纪英国著名的天文学家威廉·赫歇尔用自己设计制作的大型反射望远镜发现了天王星及众多遥远的星云、星系等深空天体。     

反射望远镜的发展历程（四）

新的反射镜 从牛顿到罗斯，在反射望远镜将近两个世纪的历史中，金属做的镜子乃是前进的障得。铸镜用的青铜易于腐蚀，不得不定期重新抛光，结果消耗了大量时间和劳动。有些金属耐腐蚀性好，却比青铜要重，而且昂贵。     

中国研制太空望远镜

随着４月 ２５ 日国家天文台的成立，一项酝酿了８年的宏伟规划──“中国空间望远镜”终下浮出水面、引起了媒体的广泛关注。这项启动于１９９２年的计划，将是我国第一个空间大文学计划，也是天文与航天的第一次握手。国家天文台的前身之一北京天文台与航天科技集团公司于去年７月正式成立了中国空间望远镜（ＳＳＴ）项目总体组。在去年６月４日的专家评审会上．该项目被称为是２１世纪人类空间探测技术的一大飞跃。目前此项目正在积极申请国家的立项。中国的第一个太空望远镜计划于“十五”期间的晚些时候发射到太空中。 太空望远镜一直…     

图说天文望远镜400周年系列连载之三——反射望远镜的发展历程（八）

现代大型反射望远镜一瞥 从1948年5米海尔望远镜诞生以后一直到1990年10米直径的凯克Ⅰ建成,全世界的著名天文台建造了一系列大型反射望远镜,虽然再没有一架性能超过海尔望远镜的,但是作为天体物理学的观测利器,发挥着巨大的作用,尤其是近年在这些设施上装备了现代的光学设备和自适应光学系统以后,更是如此。     

“寻天警察”创造的奇迹

为了缅怀施密特的伟大功绩,人们把施密特设计的这种折反射望远镜称为施密特望远镜（Schlnidttelescope）,或者由于它专门用于天体摄影而称之为施密特照相机（Schmidtcamera）     

美望远镜观测到上千黑洞

NASA称，近期天文学家通过钱德拉X射线望远镜、斯必泽望远镜和地面光学望远镜成功观测到了上千个大质量黑洞，并根据相关数据绘制出了新的黑洞全景图。全景图中所有的黑洞均位于其所在星系的中心，每一个黑洞的质量都是太阳的几亿倍到几十亿倍。尽管黑洞是不可见的，但当黑洞吞噬周围物质，这些物质以高速落人黑洞时，可以产生大量能被探测器捕捉到的不同波长的电磁波。这样的系统也被科学家称之为活动星系核。     

钱德拉望远镜太空「上岗」

美国哥伦比亚号航天飞机７月２３日终于升空，把已多次推迟发射的钱德拉Ｘ射线观测台送到了太空。这一空间天文望远镜从此将开始进行为期５年以上的太空运行，帮助天文学家搜寻宇宙中的黑洞和暗物质，从而更深入地了解宇宙的起源和演化过程。航天飞机的本次发射还因为首次由一位女性担当指令长而备受关注。在成功地完成了这次重要的飞行任务后，哥伦比亚号已于７月２７日安然返回地面。钱德拉望远镜原称高级Ｘ射线天体物理学设施（ＡＸ－ＡＦ），去年底美国航宇局宣布改以印裔美籍天体物理学家钱德拉锡卡的名字来为其命名。钱德拉锡卡３０年…     

动态新闻

“詹姆斯-韦伯”空间望远镜主镜低温试验完成 据NASA网站2012年6月6日报道，NASA完成了“詹姆斯-韦伯”空间望远镜18个主镜的低温测试。在马歇尔航天中心的X射线和低温设备中，该望远镜被放在-248℃的环境中接受测试。研究人员通过反射到传感器的激光来测量望远镜主镜形状随温度的变化。全面展开时，“詹姆斯-韦伯”望远镜的尺寸超过“哈勃”的6倍，它观测的距离更远，可观测到遥远星系的光。该望远镜有18个6边形的镀金主镜，其背面被镂空并采用肋状支撑，比“哈勃”质量更轻，同时保持了精确的形状。     

小型高性能望远镜的可行性验证

为了验证既有宽视场,又有高分辨率的小型望远镜的可行性,法国国家空间研究中心(CNES)研制了1台演示验证样机,并进行了地面试验。该望远镜的焦距为1.08m、孔径f/6的三反射镜消像散系统,在8.4××1.4°的整个视场内具有高成像质量,其调制传递函数约为0.54(取频率为N)。焦平面上有2个通道:一个是24000像元的全色通道;另一个是3谱段的多光谱通道,每个谱段有12000像元。整台望远镜(包括反射镜、结构、遮光板和焦平面)质量不到45kg。为了简化结构设计,缩短校准所需的时间,同时保证望远镜的高稳定性和优良的成像质量,在样机的研制中采取了有效的技术措施。文章第一部分介绍望远镜的设计,第二部分介绍制造和试验结果。     

多个国家决定近年启动全球气候预报系统

据中国航天新闻网2009年9月10日报道,“上海65米射电望远镜系统”项目已正式启动。作为中科院与上海市政府的合作项目,它计划于2015年在佘山建成一台65m口径的射电天文望远镜,这将是亚洲最大的望远镜,总体性能在国际上同类项目望远镜中名列前4名。而从2013年起,这台望远镜就将执行我国探月工程的甚长基线干涉（VLBI）测轨任务,并为登月舱的着陆、月球车的巡视精确“定位”。     

图说天文望远镜400周年系列连载之三 反射望远镜的发展历程（六）

哈勃用胡克望远镜 分解仙女座大星云 胡克望远镜造好之日寸，正是天文学家为了星云本质问题而束手无策的时候。年轻的天文学家哈勃（Edwin Powell Hubble，1889～1953）决心要把这个难题搞个水落石出。他从1919年开始用胡克望远镜对仙女座大星云进行一次又一次的观测。1923年威力强大的胡克望远镜帮助哈勃将星云周边的一些暗弱恒星分辨出来。     

“哈勃”享受最后一次体验

一架航天飞机,七名训练有素的航天员,重达数吨的仪器设备．一个富有传奇色彩的在轨空间望远镜和绕地球197圈．越过800万千米的太空旅程．这就是哈勃望远镜最后一次在轨维护的真实写照．     

哈勃空间望远镜探测银河系

人类从古代以来就已经开始努力认识宇宙。古希腊人是最早利用科学方法计算来解释宇宙现象的民族,他们以惊人的准确度绘制出了宇宙星图和测量出了地球的形状。随着时间的进展,人们逐渐开始利用特殊仪器了解太阳、月亮和行星等,如早期人们借助于复杂的天文望远镜观察银河系的组织结构。今天,随着航天技术的发展,科学家已经有能力将超大的望远镜送入太空。1990年4月24日,美国航宇局成功地发射了哈勃空间望远镜,引发了天文科学的革命。哈勃空间望远镜帮助科学家对宇宙有了更深入的了解,为人类观测宇宙立下汗马功劳。     

“哈勃”空间望远镜发现冥王星的第5颗卫星

据新华网2012年7月12日消息，美国科学家利用“哈勃”空间望远镜发现了冥王星的第5颗卫星，它也是至今发现的最小的冥王星卫星。新发现的这颗卫星被称为P5，目前还没有正式命名，虽然通过“哈勃”望远镜只能看到一个淡淡的斑点，但据科学家估计，这颗小卫星的直径约为9～24km。     

共同维护我们的太空

美国东部时间2009年3月6日,“开普勒”太空望远镜升空,它是世界上首个专门用于搜寻太阳系外类地行星的航天器。在迄今进入太空的所有航天器所携光度计中,“开普勒”望远镜的光度计体积最大,该装置将帮助望远镜观测行星的“凌日”现象,以搜寻太阳系外类地行星。NASA4月16日在网站上公布了“开普勒”太空望远镜拍摄的首批照片,展现了银河系的天鹅座、天琴座及其附近区域,该区域恒星众多,不久后“开普勒”望远镜将“瞄准”这一区域搜寻类地行星。公布的这批照片既有“开普勒”望远镜的视野全景图（下图）,也有局部放大图。全景图上分布着数百万颗恒星,局部放大图之一（右图）显示的是距离地球约1．3万光年的一个星团,其代号为NGC6791。     

从开普勒到“开普勒”

约翰内斯·开普勒破解了太阳系中行星的运动。现在以他名字命名的一个探测器则正在搜寻其他的行星系统。2009年3月6日,一枚联合发射同盟公司的德尔它Ⅱ型火箭从美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角呼啸着直插夜空。它上面携带了一个不大不小的载荷,从技术上讲是一架1米的施密特望远镜和42个电荷耦合器件（CCD）——开普勒空间望远镜（下文简称“开普勒”）。