得天獨厚的地理位置

　　zaishijieshangxuduodifang
，youyukongqizhongdehuichentaiduo，bushihejinxingtianwenguance。suoyi，tianwentaiyibandoujianzaikongqiganjingqingxindeshuibian，danshiyouyudaqidedoudong
，yexianzhilewangyuanjingdeguancenengli。tangruozaikongqixibohaibahengaodeshanshang，jiukeyibimianzhexiebulitiaojian。

　　在太平洋中部風光秀麗的夏威夷島上，有一座海拔4200duomirenjihanzhidemonakeyashan。zhelidaqideqingjieduhengao

，dabufenshijianlitianqiqinglang，xuduoshijieyiliudedawangyuanjingdoujizhongzaizheli。zaitamenzhizhong，zuixianyandejiushimeiguojiazhouligongdaxuejianzaodekoujing10米的凱克望遠鏡。目前，它是世界上口徑最大的望遠鏡。

　　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
，因此具有很高的分辨率，綜合觀測能力不在哈勃望遠鏡之下。

　　最大的口徑

　　提(ti)起(qi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)觀(guan)測(ce)能(neng)力(li)，人(ren)們(men)首(shou)先(xian)要(yao)問(wen)的(de)是(shi)它(ta)的(de)口(kou)徑(jing)
，因(yin)為(wei)口(kou)徑(jing)越(yue)大(da)的(de)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)聚(ju)光(guang)能(neng)力(li)越(yue)強(qiang)。從(cong)第(di)一(yi)架(jia)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)問(wen)世(shi)以(yi)後(hou)，這(zhe)個(ge)家(jia)族(zu)在(zai)越(yue)大(da)越(yue)好(hao)的(de)口(kou)號(hao)下(xia)經(jing)曆(li)了(le)四(si)百(bai)多(duo)年(nian)的(de)發(fa)展(zhan)。當(dang)帕(pa)洛(luo)瑪(ma)山(shan)上(shang)的(de)5米望遠鏡出現以後，人們就認識到
，望遠鏡的口徑不能無限增長
，大口徑也會遇到一係列麻煩。

　　首(shou)先(xian)
，增(zeng)加(jia)口(kou)徑(jing)，也(ye)就(jiu)意(yi)味(wei)著(zhe)增(zeng)加(jia)它(ta)的(de)厚(hou)度(du)，重(zhong)量(liang)也(ye)隨(sui)之(zhi)增(zeng)大(da)，鏡(jing)片(pian)的(de)重(zhong)量(liang)將(jiang)會(hui)引(yin)起(qi)自(zi)身(shen)的(de)變(bian)形(xing)。為(wei)了(le)使(shi)它(ta)能(neng)夠(gou)跟(gen)蹤(zong)天(tian)體(ti)的(de)運(yun)行(xing)，還(hai)需(xu)要(yao)為(wei)它(ta)建(jian)造(zao)極(ji)為(wei)複(fu)雜(za)而(er)又(you)靈(ling)活(huo)的(de)支(zhi)撐(cheng)係(xi)統(tong)，它(ta)們(men)往(wang)往(wang)重(zhong)達(da)上(shang)百(bai)噸(dun)，這(zhe)將(jiang)要(yao)克(ke)服(fu)一(yi)係(xi)列(lie)無(wu)法(fa)想(xiang)象(xiang)的(de)困(kun)難(nan)。

　　大(da)的(de)鏡(jing)麵(mian)，也(ye)預(yu)示(shi)著(zhe)鏡(jing)片(pian)玻(bo)璃(li)的(de)澆(jiao)鑄(zhu)工(gong)作(zuo)十(shi)分(fen)複(fu)雜(za)。這(zhe)種(zhong)大(da)鏡(jing)片(pian)在(zai)對(dui)著(zhe)天(tian)空(kong)的(de)時(shi)候(hou)，很(hen)難(nan)保(bao)障(zhang)它(ta)的(de)溫(wen)度(du)不(bu)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)，任(ren)何(he)一(yi)點(dian)溫(wen)度(du)的(de)變(bian)化(hua)，都(dou)會(hui)導(dao)致(zhi)鏡(jing)片(pian)的(de)變(bian)形(xing)
，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)觀(guan)測(ce)精(jing)度(du)的(de)下(xia)降(jiang)。

　　jiranwangyuanjingdekoujingbukenengwuxiankuoda，renmenjiukaishixunzhaoqitadebanfalaijiejuezhegewenti。zuiqieshikexingdebanfajiushiyongyixiexiaojingpianzuhechengyitaidakoujingdewangyuanjing。kaikewangyuanjingzuiguanjiandegaigejiushicaiyonglezhezhongxitong
，tadezhujingpianyou36塊口徑為1.8米的六角形小鏡片組成
，組合後的效果相當於一架口徑10米(mi)的(de)反(fan)射(she)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)。這(zhe)個(ge)龐(pang)大(da)的(de)係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)來(lai)控(kong)製(zhi)它(ta)的(de)支(zhi)撐(cheng)係(xi)統(tong)和(he)軌(gui)道(dao)齒(chi)輪(lun)，這(zhe)些(xie)軌(gui)道(dao)齒(chi)輪(lun)可(ke)以(yi)調(tiao)整(zheng)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)係(xi)統(tong)指(zhi)向(xiang)天(tian)空(kong)的(de)精(jing)確(que)方(fang)向(xiang)。在(zai)這(zhe)個(ge)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)，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。

　　光學自適應係統

　　遙(yao)遠(yuan)的(de)星(xing)光(guang)就(jiu)象(xiang)水(shui)中(zhong)的(de)波(bo)紋(wen)那(na)樣(yang)源(yuan)源(yuan)不(bu)斷(duan)地(di)向(xiang)前(qian)邁(mai)進(jin)

，當(dang)它(ta)進(jin)入(ru)地(di)球(qiu)的(de)大(da)氣(qi)層(ceng)後(hou)
，由(you)於(yu)大(da)氣(qi)的(de)密(mi)度(du)不(bu)一(yi)樣(yang)，星(xing)光(guang)常(chang)常(chang)會(hui)發(fa)生(sheng)抖(dou)動(dong)

，這(zhe)樣(yang)到(dao)達(da)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)鏡(jing)麵(mian)的(de)光(guang)波(bo)是(shi)不(bu)完(wan)美(mei)的(de)，畸(ji)變(bian)了(le)的(de)。當(dang)我(wo)們(men)用(yong)肉(rou)眼(yan)看(kan)星(xing)星(xing)時(shi)，常(chang)常(chang)感(gan)到(dao)星(xing)星(xing)在(zai)眨(zha)眼(yan)就(jiu)是(shi)這(zhe)個(ge)原(yuan)因(yin)。由(you)於(yu)這(zhe)種(zhong)大(da)氣(qi)的(de)擾(rao)動(dong)
，星(xing)光(guang)的(de)波(bo)長(chang)會(hui)發(fa)生(sheng)某(mou)些(xie)不(bu)規(gui)則(ze)的(de)變(bian)化(hua)
，凱(kai)克(ke)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)有(you)一(yi)套(tao)價(jia)值(zhi)740萬的光學自適應係統。可以克服這個問題。

　　被bei大da氣qi擾rao動dong的de星xing光guang在zai進jin入ru望wang遠yuan鏡jing前qian，被bei計ji算suan機ji精jing確que的de測ce出chu，這zhe個ge信xin號hao經jing過guo處chu理li後hou，可ke以yi通tong過guo調tiao節jie鏡jing片pian的de壓ya力li
，使shi星xing光guang的de波bo形xing回hui複fu到dao正zheng常chang，像xiang沒mei有you大da氣qi擾rao動dong那na樣yang
，這zhe樣yang可ke以yi大da大da提ti高gao望wang遠yuan鏡jing的de聚ju光guang效xiao果guo。這zhe種zhong技ji術shu被bei稱cheng為wei光guang學xue自zi適shi應ying係xi統tong，新xin一yi代dai大da型xing望wang遠yuan鏡jing都dou配pei備bei了le這zhe種zhong係xi統tong。如ru果guo沒mei有you光guang學xue自zi適shi應ying技ji術shu，僅jin僅jin提ti高gao望wang遠yuan鏡jing的de口kou徑jing是shi毫hao無wu意yi義yi的de。

　　任ren何he望wang遠yuan鏡jing，不bu管guan它ta的de技ji術shu多duo麼me先xian進jin，都dou存cun在zai著zhe一yi些xie降jiang低di圖tu像xiang質zhi量liang的de小xiao誤wu差cha，這zhe主zhu要yao是shi在zai鏡jing片pian磨mo製zhi過guo程cheng中zhong產chan生sheng的de，以yi及ji望wang遠yuan鏡jing的de支zhi撐cheng係xi統tong引yin起qi的de重zhong力li變bian形xing。所suo以yi，除chu了le光guang學xue自zi適shi應ying係xi統tong以yi外wai，凱kai克ke望wang遠yuan鏡jing還hai配pei備bei了le主zhu動dong光guang學xue技ji術shu，它ta有you許xu多duo促cu動dong器qi組zu成cheng，可ke以yi自zi動dong調tiao整zheng優you化hua鏡jing片pian的de形xing狀zhuang。

　　電子攝像係統

　　美(mei)麗(li)的(de)星(xing)雲(yun)照(zhao)片(pian)常(chang)常(chang)使(shi)我(wo)們(men)對(dui)宇(yu)宙(zhou)充(chong)滿(man)了(le)無(wu)限(xian)的(de)好(hao)奇(qi)。但(dan)是(shi)
，不(bu)要(yao)指(zhi)望(wang)用(yong)這(zhe)個(ge)最(zui)大(da)的(de)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)就(jiu)可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)那(na)絢(xuan)麗(li)的(de)宇(yu)宙(zhou)深(shen)空(kong)圖(tu)景(jing)。那(na)些(xie)照(zhao)片(pian)是(shi)大(da)型(xing)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)經(jing)過(guo)幾(ji)個(ge)小(xiao)時(shi)的(de)曝(pu)光(guang)才(cai)拍(pai)攝(she)出(chu)來(lai)的(de)，所(suo)以(yi)大(da)型(xing)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)都(dou)需(xu)要(yao)有(you)高(gao)精(jing)度(du)的(de)電(dian)子(zi)照(zhao)相(xiang)機(ji)。

　　這種電子照相機配備有被稱為CCDdeyizhongdianheouheqi
，tayoujiwangeweixiaodedianziganshouqizucheng
，kanqilaixiangyigepingban，keyiduijieshoudaodeguangzijishu，jinguanruci，laizixingxingdeguangmanghaishishifenweiruode，tangruoyongyijiazhaoxiangjibatamenpaishexialaidehua，haishibugouqingxi，yinweizhezhangzhaopianshangdeguangzitaishaole。tangruobazhaoxiangjichangshijianpuguang，jiukeyishoujigengduodeguangzi
，zheyangpaichulaidezhaopianjiuqingxiduole。womensuokandaodetiantizhaopian，doushiwangyuanjingshangdezhaoxiangjijingguochangdajigexiaoshidepuguangcaipaishechenggongde。 高精度的天體攝像設施對提高觀測宇宙深空的能力起到了極
大地作用。
                                             
　　光學紅外兩用

　　來lai自zi遙yao遠yuan星xing體ti的de信xin息xi不bu僅jin有you光guang學xue意yi義yi上shang的de可ke見jian光guang，還hai有you其qi它ta波bo段duan的de電dian磁ci波bo。對dui於yu凱kai克ke來lai說shuo，它ta不bu僅jin可ke以yi接jie受shou可ke見jian光guang，還hai可ke以yi接jie受shou紅hong外wai光guang。紅hong外wai光guang受shou大da氣qi的de擾rao動dong較jiao小xiao，因yin此ci可ke以yi很hen容rong易yi地di獲huo得de更geng清qing晰xi的de圖tu像xiang。對dui於yu那na些xie遙yao遠yuan深shen空kong中zhong的de星xing係xi來lai說shuo
，它ta們men的de可ke見jian光guang往wang往wang被bei星xing際ji塵chen埃ai吸xi收shou，而er紅hong外wai光guang卻que可ke以yi穿chuan透tou塵chen埃ai
，到dao達da我wo們men的de視shi野ye。這zhe就jiu好hao比bi凱kai克ke望wang遠yuan鏡jing擁yong有you另ling一yi支zhi觀guan察cha宇yu宙zhou的de眼yan睛jing。  
                 
　　行(xing)星(xing)圍(wei)繞(rao)著(zhe)恒(heng)星(xing)運(yun)轉(zhuan)
，但(dan)是(shi)行(xing)星(xing)也(ye)對(dui)恒(heng)星(xing)施(shi)加(jia)著(zhe)引(yin)力(li)影(ying)響(xiang)
，它(ta)可(ke)以(yi)使(shi)恒(heng)星(xing)發(fa)生(sheng)周(zhou)期(qi)性(xing)的(de)擺(bai)動(dong)，當(dang)恒(heng)星(xing)向(xiang)著(zhe)觀(guan)測(ce)者(zhe)運(yun)動(dong)時(shi)，它(ta)的(de)光(guang)譜(pu)波(bo)長(chang)縮(suo)短(duan)，向(xiang)藍(lan)端(duan)移(yi)動(dong)
，稱(cheng)為(wei)藍(lan)移(yi)，當(dang)恒(heng)星(xing)背(bei)離(li)我(wo)們(men)而(er)去(qu)時(shi)，它(ta)的(de)波(bo)長(chang)變(bian)長(chang)，向(xiang)紅(hong)端(duan)移(yi)動(dong)，稱(cheng)為(wei)紅(hong)移(yi)。凱(kai)克(ke)的(de)射(she)譜(pu)儀(yi)，可(ke)以(yi)很(hen)容(rong)易(yi)地(di)檢(jian)驗(yan)到(dao)恒(heng)星(xing)的(de)這(zhe)些(xie)特(te)性(xing)。由(you)此(ci)也(ye)就(jiu)可(ke)以(yi)判(pan)斷(duan)出(chu)恒(heng)星(xing)是(shi)否(fou)擁(yong)有(you)行(xing)星(xing)。

　　凱(kai)克(ke)的(de)這(zhe)個(ge)射(she)譜(pu)儀(yi)是(shi)世(shi)界(jie)上(shang)最(zui)大(da)的(de)射(she)譜(pu)儀(yi)，它(ta)把(ba)拍(pai)攝(she)的(de)星(xing)光(guang)按(an)照(zhao)波(bo)長(chang)展(zhan)開(kai)，就(jiu)是(shi)恒(heng)星(xing)的(de)光(guang)譜(pu)。通(tong)過(guo)對(dui)這(zhe)些(xie)光(guang)譜(pu)的(de)研(yan)究(jiu)，人(ren)們(men)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)很(hen)容(rong)易(yi)地(di)判(pan)斷(duan)天(tian)體(ti)的(de)運(yun)行(xing)速(su)度(du)和(he)方(fang)向(xiang)

，還(hai)可(ke)以(yi)得(de)知(zhi)許(xu)多(duo)其(qi)它(ta)來(lai)自(zi)星(xing)光(guang)的(de)秘(mi)密(mi)，包(bao)括(kuo)天(tian)體(ti)的(de)化(hua)學(xue)元(yuan)素(su)組(zu)成(cheng)和(he)溫(wen)度(du)。

　　yaoyuandexingxipubiancunzaizhehongyixianxiang，kaikedeshepuyikeyigaosuwomentamendeshuzhi
，tongguoduixingxihongyideyanjiu
，yeyouliyuyanjiuyuzhoudejiegou。jianglai，kaikehaihuijuyouyitaoyiqi，keyishitatongshidui100個目標的光譜進行測定。這種光學紅外兩用的能力，將使凱克望遠鏡成為人們搜尋太陽係以外行星的有力武器。

　　凱克望遠鏡的幹涉技術

　　在同一個地點
，兩架凱克望遠鏡相距85mi。zhezhongzuhechengzhenliedejishuzaishedianwangyuanjingzhongzaoyichenggongshiyong

，tamenjuyougenggaodejieshounenglihefenbiannengli。dangliangjiakaikewangyuanjingtongshiduizhunguanceyigetiantideshihou，tamenshoujideguangshujingguoyitiaodixiatongdaohechengyishuguang，jinruyijiazhaoxiangji
，tongguoxiangweibuchang

，chanshengganshetuxing，congershitamenchengweiyitaigansheyi。zhegegansheyidefenbianlvyouliangjiawangyuanjingdejulijueding，liangjiakaikewangyuanjingdejulishi85米
，所以，它們組成的幹涉儀的分辨率相當於口徑85米的望遠鏡。這一下子使望遠鏡的觀測本領提高了幾十倍。

　　凱克望遠鏡的意義

　　深(shen)邃(sui)星(xing)空(kong)中(zhong)的(de)點(dian)點(dian)繁(fan)星(xing)，使(shi)人(ren)們(men)對(dui)它(ta)充(chong)滿(man)無(wu)限(xian)的(de)好(hao)奇(qi)

，可(ke)以(yi)毫(hao)不(bu)過(guo)分(fen)地(di)說(shuo)，天(tian)文(wen)學(xue)的(de)發(fa)展(zhan)史(shi)，其(qi)實(shi)就(jiu)是(shi)一(yi)部(bu)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)發(fa)展(zhan)史(shi)。作(zuo)為(wei)地(di)基(ji)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)
，凱(kai)克(ke)打(da)破(po)了(le)5米海爾望遠鏡維持40年(nian)的(de)霸(ba)主(zhu)地(di)位(wei)
，它(ta)是(shi)新(xin)一(yi)代(dai)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)傑(jie)出(chu)代(dai)表(biao)。可(ke)以(yi)預(yu)計(ji)的(de)是(shi)，凱(kai)克(ke)的(de)地(di)位(wei)不(bu)久(jiu)就(jiu)會(hui)被(bei)打(da)破(po)，但(dan)它(ta)所(suo)采(cai)用(yong)的(de)那(na)些(xie)技(ji)術(shu)方(fang)法(fa)將(jiang)會(hui)被(bei)繼(ji)承(cheng)下(xia)來(lai)。

　　yongxiaojingpianzuchengdajingpian
，kaikeshiyigezuichenggongdedaibiao
，qitayixiedaxingwangyuanjingyeshizaizhezhongsiludezhiyinxiajianzaode。tongshi，jiangxuduogetongxinghaowangyuanjingzuchengzhenlie，yezhengzaichengweiyizhongqushi。jianzaizhilideshendawangyuanjingjiushiyousijiakoujingwei8.2米的望遠鏡組成陣列，達到組成幹涉儀的目的

，麥哲倫望遠鏡也是采用這種技術。

　　作zuo為wei哈ha勃bo望wang遠yuan鏡jing的de繼ji承cheng人ren，未wei來lai的de空kong間jian望wang遠yuan鏡jing也ye會hui吸xi收shou凱kai克ke的de建jian造zao經jing驗yan，它ta們men由you運yun行xing在zai軌gui道dao上shang的de多duo台tai望wang遠yuan鏡jing組zu成cheng陣zhen列lie
，形xing成cheng威wei力li無wu比bi的de空kong間jian幹gan涉she儀yi。未wei來lai將jiang是shi光guang學xue，紅hong外wai兩liang用yong望wang遠yuan鏡jing稱cheng霸ba的de時shi代dai，它ta們men會hui采cai用yong一yi係xi列lie光guang學xue以yi外wai的de高gao新xin技ji術shu。而er這zhe一yi切qie
，都dou得de益yi於yu凱kai克ke的de建jian造zao經jing驗yan。（國家航天局網特約撰稿/北辰）

本文編輯：李遷