中国的天文台

天文台又称观象台,是指研究和观测天文现象的机构。天文台观测天文现象时,为了能更加精确地作出观测结果,天文台的观测站都会建于山上,因为地面上的城市灯光过亮,会影响天文望远镜观测的准确性。

 

一、历史

公元前2600年,古埃及为了观测天狼星,建立了迄今为止已知世界上最早的天文台;前2000年,巴比伦也建立了天文台。相传中国在大约2500年前,也开始有天文台,当时称为清台、灵台、观象台。我们的古代许多国家的天文台常常不但是天文观测的场所,也是运用占星学的场所,也因此天文台一般都为统治者所控制。15-16世纪,欧洲的一些天文学家开始建立自己的天文台,其中很著名的就是丹麦天文学家第谷1576年在哥本哈根建立的天文台,它配备了当时最先进的天文仪器。天文望远镜发明后,天文台得到了发展。1667年法国建立了巴黎天文台;1675年英国建立了格林尼治天文台。20世纪,天体物理学的发展进一步促进了天文台的发展,许多天文台装备了大口径的反射望远镜。目前世界上大约有400个大型的天文台。

 

二、现代天文台

光学天文台:主要装备各光学天文仪器,如光学天文望远镜、太阳镜等,从事方位天文学或天体物理学方面的研究;
射电天文台:一般主要由巨型甚至超巨型的无线接受设备和基站等构成,装备射电望远镜,观察的范围更大,受干扰小,从事射电天文学的研究;
空间天文台:主要有一些用于空间观测的人造卫星组成,配备非常先进的光学观测系统。
另外还有一些教学天文台以及大众天文台,教学天文台一般设置在一些大学学院,用于教学研究,而大众型天文台主要起到普及天文的作用,对大众开放。

 

三、国内天文台和天文装置的信息:

(天文台和研究机构的附属关系有些复杂,如有错漏欢迎指出)

 

目前看下来,中国的天文大装置水平大概略高于印度,离美国、欧洲尚有很大距离,也不如俄罗斯和日本。虽然这两年新建了许多大型天文仪器,但还是有很大提升空间。

 

目前已经建成、在建和规划中的大型光学望远镜,左上红色的LAMOST是我国目前口径最大的光学望远镜。

 

1、光学望远镜

大双筒望远镜

按照等效口径排序,最大的光学望远镜是美国亚利桑那州的大双筒望远镜(Large Binocular Telescope),由两台并列的8.4米口径望远镜组成,等效口径11.8米,角分辨率相当于22.8米的光学望远镜,合作方来自美国、德国、意大利。

 

霍比-埃伯利望远镜

最大的光学望远镜主镜来自美国的霍比-埃伯利望远镜,由91片六边形镜片拼接而成,等效口径9.2米。合作方来自美国和德国。

 

昴星团望远镜的圆顶

最大的单镜片望远镜是日本国家天文台在夏威夷建造的昴星团望远镜,口径8.2米。

 

VLT

分辨率最高的大型光学望远镜阵列是欧洲南方天文台在智利建造的甚大望远镜(Very Large Telescope,VLT),由4台8.2米口径的望远镜组成,另有4台1.8米的辅助望远镜,整个阵列的角分辨率可以达到0.002弧秒,是目前生产效率最高的地面望远镜。合作方来自欧洲15国和智利。

 

晴明望远镜

目前亚洲口径最大的通用光学望远镜是日本冈山天文台的3.8米晴明望远镜,由18块电脑控制的镜片组成,19年刚刚建成,佳能参加了这台望远镜的建造。

 

Devasthal望远镜

在此之前,亚洲口径最大的通用光学望远镜是印度的Devasthal望远镜,口径3.6米,建在印度的北阿坎德邦,比利时和俄罗斯企业参与建造了这台望远镜。此外伊朗和印尼也有建设3米级别光学望远镜的计划,按计划都将在今年投入使用。

 

LAMOST

国内等效口径最大的光学望远镜是大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST,正式名为郭守敬望远镜),由24片平面镜、37片球面镜和4000条光纤、16台光谱仪、32个CCD组成,等效口径4米,主要用于光谱巡天,理论上是世界上观测天体光谱效率最高的望远镜,但是受选址影响,产出不如预期。

 

丽江2.4米望远镜

国内口径最大的通用光学望远镜是云南丽江的2.4米望远镜,由英国TTL公司设计。

规划中的12米大型光学红外望远镜大概率会放在冷湖、阿里或者慕士塔格观测站,这三处选址是东半球最好的天文台选址之一,但是望远镜还没开始造。

 

丹尼尔·井上望远镜

专项光学望远镜中,目前最大的太阳望远镜是美国的丹尼尔·井上(Daniel K. Inouye)望远镜,口径4米,预计今年投入使用。

 

建设中的CLST

中国的1.8米的太阳望远镜CLST进度和丹尼尔·井上望远镜近似,预计也将在今年投入使用,这将是世界口径第二大的太阳望远镜。

 

1米新真空太阳望远镜

已经投入使用的1米新真空太阳望远镜位于云南抚仙湖观测站,是目前世界口径第5大的太阳望远镜(包括美国4米和中国1.8米太阳望远镜)。

 

南京大学2.5米大视场高分辨率望远镜设计图

规划中的南京大学2.5米大视场高分辨率望远镜将是世界上最大的轴对称太阳望远镜,晚上也能用。

规划中的中国巨型太阳望远镜(CGST)口径达到8米,将是世界最大的太阳望远镜,情况不明。

 

2、射电望远镜

中国天眼

目前最大的全口径射电望远镜是贵州的FAST500米口径球面射电望远镜。俄罗斯另有一座直径576米的环状射电望远镜,建设于苏联时期,是世界直径最大的射电望远镜。

 

格林班克望远镜

世界最大的全可动射电望远镜是美国的格林班克望远镜,口径100-110米(椭圆形),德国也有一台尺寸类似的全可动射电望远镜。

 

天马望远镜,过去看过

国内最大的全可动射电望远镜是上海的65米天马望远镜,口径65米。

规划中的奇台110米望远镜将是世界最大的全可动射电望远镜,预计这两年里将投入使用。

按照观测波段以及射电望远镜之间排列组合方式,射电望远镜又可以分成很多类型,比如亚毫米波望远镜,射电望远镜干涉阵、甚长基线干涉阵等,这方面我国不算最领先,不过相对于光学望远镜,我们的射电望远镜距离世界一流水准比较近一些。

 

3、空间望远镜

空间望远镜中,最让人期待的中国空间站工程巡天望远镜(CSST),口径2米,主要用于巡天观测,视场约1.32平方度。计划2024年发射,寿命10年。这台望远镜的设计目的和哈勃不同,着重以较大的视场把整个天空迅速扫一遍,论起分辨率和深空观测来,还是不如哈勃的。

 

近年来建成的天文大装置中,值得一提的还有——

明安图射电频谱日像仪

明安图射电频谱日像仪,射电日像仪具有在超宽频带上同时以高时间、空间和频率分辨率观测太阳的能力,是国际太阳射电物理研究领域的领先设备,为耀斑和日冕物质抛射等太阳活动研究提供了新的观测手段,将极大促进太阳物理和空间天气科学的发展。

 

天籁项目

天籁项目,用于暗能量探测的射电望远镜阵列,实现对红移1处的21cm辐射大天区面积巡天,获得大尺度结构功率谱,为暗能量探测与研究提供实验数据。目前已建成三组南北40米,东西15米的抛物柱面射电望远镜和十六面6米口径碟形射电望远镜。该项目是世界首个立项的暗能量射电探测项目,也是目前世界上建成的第二个暗能量射电探测项目。

 

21厘米低频射电阵列

21厘米低频射电阵列,21CMA是一部大型低频射电综合孔径望远镜,以探测宇宙黎明和第一代发光天体为主要科学目标,以期揭示宇宙从黑暗走向光明的历史。21CMA于2006年6月建成,是中国唯一的SKA低频探路者设备,也是世界上最早建成的用于“宇宙第一缕曙光探测”的射电望远镜阵列。

 

13.7米毫米波射电望远镜

13.7米毫米波射电望远镜,中国目前唯一的大型毫米波射电望远镜。主要针对银河系内分子云与恒星形成、行星状星云、恒星晚期演化、星际介质物理、星际分子谱线巡天等天文和天体物理前沿领域开展观测研究。

 

 

整理自知乎大神:ag獭

 

作者:阿古
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来源:方舟(ark.ooo)
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