指大口徑的天文望遠鏡。天文觀測的物件大多數是遙遠的暗弱天體。隻有採用口徑儘量大的望遠鏡,收集更多的天體輻射,才能發現新的天體或對暗弱天體有效地進行照相,以及進行光度、分光等方面的測量和研究。近年來,由於天文像復原技術的發展,地面光學觀測已在某些應用中突破大氣限制,達到衍射限制的分辨本領。增大口徑是提高望遠鏡分辨本領的一個重要途徑。目前,望遠鏡的口徑幾乎增大到工程技術所能容許的限度。各種可能採用的新技術不斷應用到望遠鏡上,大望遠鏡已成為綜合精密光學機械和先進進電子技術的巨型儀器。

  早在1897年,美國葉凱士天文臺安裝瞭一臺口徑為1.02米的折射望遠鏡。由於大直徑透射光學材料制備困難,透鏡加厚吸光量就會增加(在紫外、紅外區尤為嚴重);由於透鏡由邊緣支承,自重變形較大,加上鏡筒過長,都給機械結構帶來麻煩;此外大口徑的透鏡也會有殘餘色差,這些困難都限制瞭大口徑折射望遠鏡的進一步發展。折反射望遠鏡同樣也在一定程度上受到改正鏡的透射材料的限制,最大的折反射望遠鏡是1960年在德意志民主共和國陶登堡史瓦西天文臺安裝的施密特望遠鏡。它的改正鏡口徑為1.34米,主鏡口徑為2米。其次是美國帕洛馬山天文臺的施密特望遠鏡,口徑1.2米。

美國葉凱士天文臺1.02米折射望遠鏡

美國利克天文臺3米反射望遠鏡

  反射鏡的材料相對來說比較容易解決,沒有色差,反射的波段又寬,而且可從背面均勻地支承,因此,更大的望遠鏡都是反射系統的。目前世界上口徑2.5米以上的反射望遠鏡已有14臺,還有4臺在建造中。1948年,美國帕洛馬山天文臺建造瞭一臺口徑5米的反射望遠鏡,主鏡采用硼矽酸玻璃,焦距16.5米,采用十分結實的馬蹄形赤道式裝置,總重500噸的轉動部分用摩擦系數很低的油墊軸承支承。1975年,蘇聯建成一臺口徑6米的反射望遠鏡,主鏡焦距24米,有兩個等值焦距180米的耐司姆斯焦點。為解決基架重力變形問題,采用地平式裝置,造價比赤道式裝置便宜一半。轉動部分總重800噸。整塊鏡面的反射望遠鏡,其造價大約按口徑的2~3次方而增大。進一步增大口徑,鏡面材料的制備將會遇到更多的困難。為探索更大口徑望遠鏡的制造途徑,1979年制成瞭多鏡面望遠鏡,它是用6臺口徑1.8米望遠鏡組合成的一臺等值口徑4.5米的望遠鏡,采用地平式裝置,儀器和觀測室的尺寸比一般結構的望遠鏡顯著縮小。此外,由於電子計算技術的發展,大望遠鏡有采用地平式裝置的趨向。這些因素減輕瞭大望遠鏡結構上的困難,降低瞭造價。目前正在研制的下一代望遠鏡,將充分利用工程技術上的新成就,為天文學發展提供更有力的武器。(見彩圖)

蘇聯專門天體物理臺6米反射望遠鏡

智利托洛山美國美洲際天文臺4米反射望遠鏡 美國國土天文臺

美國帕洛馬山天文臺5米反射望遠鏡 美國海耳天文臺

美國帕洛馬山天文臺1.2米施密特望遠鏡 美國海耳天文臺

蘇聯專門天體物理天文臺6米反射望遠鏡 位於高加索澤連丘克斯卡亞 拉魯斯出版社

英國和澳大利亞合作的3.9米反射望遠鏡 澳大利亞新聞社

美國帕洛馬山天文臺5米反射望遠鏡的圓頂室 美國海耳天文臺

美國帕洛馬山天文臺5米反射望遠鏡的主鏡面和觀測籠架 美國海耳天文臺

  

參考書目

 D.L.Crawford ed.,The Construction of Large Telescopes,D.Reidel Publ.Co.,Dordrecht,Holland,1967.

 G.L.Miczaika and W.M.Sinton,Tools of the Astronomer,Harvard Univ.Press,Cambridge,1961.