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凱克望遠鏡

位於美國夏威夷的兩台望遠鏡

凱克望遠鏡有兩台,分別建造於1991年和1996年,像足球那樣的圓頂有11層樓高,凱克是以它的出資建造者來命名的。2001年才開始正式運行。由於它處在太平洋非常穩定的空氣中,因此具有很高的解析度,綜合觀測能力不在哈勃望遠鏡之下。

簡介


凱克望遠鏡坐落於夏威夷莫納克亞山頂,海拔4200米,凱克I、 II是兩個完全一樣的望遠鏡,它們分別是由36塊鏡面六角形組件構成,整體鏡面直徑為10米,每塊鏡面口徑均為1.8米,而厚度僅為10厘米,通過主動光學支撐系統,使鏡面保持極高的精度。該望遠鏡主要設備有三個:近紅外攝像儀、高解析度CCD探測器和高色散光譜儀。
每台望遠鏡有8層樓高,重300噸,目前天文觀測精度可達到毫微米程度。1993年,凱克I望遠鏡投入科學觀測使用,1996年凱克II望遠鏡投入使用。天文學家要使用該望遠鏡1-5個晚上,必須預先得到委員會的審批,並在委員會的協助下操作望遠鏡,通常天文學家在夏威夷瓦梅亞(Waimea)天文觀測總部遠程收集數據。

口徑


(圖)凱克望遠鏡
(圖)凱克望遠鏡
由於望遠鏡的口徑不可能無限擴大,最切實可行的辦法就是用一些小鏡片組合成一台大口徑的望遠鏡。凱克望遠鏡最關鍵的改革就是採用了這種系統,它的主鏡片由36塊口徑為1.8米的六角形小鏡片組成,組合后的效果相當於一架口徑10米的反射望遠鏡。一台計算機每秒鐘兩次將所有的鏡片排列在0.00003毫米以內,而電視監視器可使科學家們看到望遠鏡所看到的一切。這個龐大的系統採用計算機來控制它的支撐系統和軌道齒輪,這些軌道齒輪可以調整望遠鏡系統指向天空的精確方向。在這個運行過程中,36塊鏡片的相對位置必須保持一致。由小鏡片組合成大鏡片,這種技術堪稱望遠鏡的革命,凱克望遠鏡就是這種新思路的代表作品。

光學自適應


遙遠的星光就象水中的波紋那樣源源不斷地向前邁進,當它進入地球的大氣層后,由於大氣的密度不一樣,星光常常會發生抖動,這樣到達望遠鏡鏡面的光波是不完美的,畸變了的。當我們用肉眼看星星時,常常感到星星在眨眼就是這個原因。由於這種大氣的擾動,星光的波長會發生某些不規則的變化,凱克望遠鏡有一套價值740萬的光學自適應系統。可以克服這個問題。

貢獻


凱克望遠鏡開創了基於地面的望遠鏡的新時代。它的規模是美國加利福尼亞州帕落馬山上的海耳望遠鏡的兩倍,後者在建成後幾十年內是世界上最大的望遠鏡。有人曾認為製造如此之大的望遠鏡是不可能的,但新科學技術把不可能變為了現實。
科學家們藉助凱克望遠鏡以追蹤、尋找行星。憑藉凱克望遠鏡,一個晚上,就可以觀測85顆恆星。