精准与神秘：把望远镜送上太空

科普中国-科学原理一点通 2016-12-20

　　让月球成为望远镜的“新家”

　　在天文探索过程中，望远镜一直是人类观测太空的重要工具。但望远镜和被观测的星体之间还隔着大气层，清晰度会受到影响；如果再遇到雨雪或雾霾，想要观测天体就更加困难。现在我们所使用的天文望远镜为射电望远镜，这种望远镜会受到电磁信号的干扰，地球上有多种电磁信号，比如：电视机、广播、手机信号等都可能成为干扰射电望远镜的源头。甚至有时候会令射电望远镜无法正常工作。如何摆脱电磁信号的干扰，让望远镜能够“安心”工作？这成为众多天文学家一直思考的问题。为了给射电望远镜找到一个安静的工作环境，科学家们进行了很多大胆的尝试。科学家们最终选择了我们地球的邻居——月球。

　　月球

　　月球上没有大气层，没有刮风下雨等天气；而且不存在地球上所有的气流扰动、水汽折射等情况。月球距离地球38万千米，地球上纷繁复杂的电磁干扰信号也无法对月球造成干扰。由于没有大气层的存在，在月球上看天空始终是黑暗的，所以无论白天或是夜晚，都可以观测到星星。另外，月球重力只有地球重力的六分之一，相同重量的天文望远镜在地球上有1000吨，而在月球上就只有200吨，比较便于操作。地球上有地震，月球上也有震动，而这种震动只是地震的亿分之一，几乎不会影响天文望远镜的精确度。所以，天文学家们非常乐意将望远镜摆放在月球上，并用它来观测星星。

　　天文望远镜的功能

　　天文望远镜比其他望远镜倍率高，凭借天文望远镜我们可以观测到月亮表面上的坑洞。在望远镜倍率的计算过程中，焦距是固定的，通过变换不同的目镜，便可以调整不同的倍率来观测天文。倍率越大，所观测到的范围就越小。

　　天文望远镜

　　望远镜的集光力，表示望远镜收集光线的能力；而聚光力的大小则是由天文望远镜口径大小决定的。口径越大的望远镜，集光能力就会越强。所以，口径越大的望远镜就越能够看到较暗的星星。

　　分辨率是能够把两个点区分开来的最短距离。天文望远镜分辨率的大小是以极限分辨角来表示的，分辨角越小，分辨率就越好。另外，天文望远镜在考虑到本身的分辨角以外，还照顾到了人体肉眼的极限分辨角。

　　人们还将天文望远镜所观测到的星星按照明亮度等因素分为一定的星等。星等越大，星星越暗。而一台天文望远镜所能观测到星星的暗度，是有一定限制的。因此，每台天文望远镜都有自己的极限星等。比如：如果一台天文望远镜只能够看到14星等的星星，那它就不会看到15星等的星星，因为15星等的星星比14星等的星星更暗一些。

　　天文望远镜的直径越大，越能够看到更远更暗的星星，所以天文望远镜的个头都比较大。那些小直径的望远镜比较适合观测行星。科学家在进行研究的时候，会根据不同的星体来选择不同口径的天文望远镜。

　　不同类型的天文望远镜

　　天文望远镜是人类观测天体宇宙时十分重要的工具，有科学家认为：如果没有天文望远镜，现代天文学就不会得到如此快速的发展。由此可见，天文望远镜在推进人类对认知宇宙起到了重要作用。

　　天文望远镜根据其构造原理，大体可分为以下几种类型。