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海尔望远镜

/Hale Telescope/
条目作者王国民

王国民

最后更新 2022-12-23
浏览 158
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美国1948年研制的口径5米的大型天文光学望远镜。

英文名称
Hale Telescope
所属学科
天文学

海尔望远镜口径5米,位于美国帕洛马山天文台,以美国著名的天文学家G.E.海尔命名。1928年,G.E.海尔从洛克菲勒基金会得到六百万美金的资助款,在其参与创建的加州理工学院管理下,建造了包括5米望远镜的天文台。1930年初期,G.E.海尔选择了位于加州圣地亚哥的帕洛马山作为5米望远镜台址,海拔高度1700米,是当时美国最好的场所,几乎完全不会受到洛杉矶等城市中心日渐增长的光污染影响。美国康宁玻璃工厂被选择以其发明的派热克斯玻璃来制造5米望远镜的主镜。由于受到第二次世界大战的影响,该望远镜直到1948年才完成,但G.E.海尔却在1938年去世。海尔望远镜建成之后,直到1975年苏联6米BAT望远镜开始运作之前,一直都是世界上口径最大、性能最好的天文望远镜。海尔望远镜的科学研究主要包括太阳系研究、系外行星搜索、星系形成与演化、遥远星系特征分析等。

海尔望远镜是反射式抛物面主镜,主镜直径5米,重量14.5吨,镜子磨削抛光后,表面镀有一层很薄的铝反射膜,镜子中心厚度498毫米,边缘厚度597毫米,主镜焦比,望远镜共设有4个焦点,分别是主焦点,主镜后面焦比的卡塞格林焦点,通过折轴转向镜形成的库得焦点,以及在望远镜叉臂内的备用焦点。在主焦点处配有1台宽视场光学相机WaSP(Wafer-scale imager for Palomar)和一台宽视场红外相机WIRC(Wide-field Infrared Camera),视场分别是24′和8.9′,另外在主焦点还配有一台快速成像相机。

海尔望远镜镜筒的重量达到140吨,为了稳定支承镜筒,望远镜采用了改进型马蹄赤道式的机架结构(见图)。为了保证在重力作用下,望远镜主镜和副镜形成的光轴能够保持不变,望远镜采用了一种特殊的桁架结构,将望远镜主镜室和副镜室与中间块联成一个整体,这种特殊结构的平移桁架由加州理工学院的M.赛路里(Mark Serrurier)在1935年发明,并首先成功应用于5米海尔望远镜,从而保证了望远镜主镜和副镜之间的相互位置精度,实现望远镜高质量成像。卡焦主要进行光谱观测,配有的仪器有CWI(Cosmic Web Imager)、DBSP(Double Spectrograph)和TripleSpec(Triple Spectrograph)。

海尔望远镜机架结构海尔望远镜机架结构

海尔望远镜整个赤经轴驱动负载在530吨左右,如采用传统的机械轴承支承,则由此产生的摩擦力矩将是非常巨大,不仅需要更大的驱动电机和能耗,而且还会影响望远镜的跟踪精度,为此,海尔望远镜首次将液体静压轴承应用到天文望远镜上,液体静压轴承摩擦系数极小,不存在机械接触摩擦磨损等问题,承载能力大,油膜具有误差均化作用,可提高望远镜的运动精度,液体静压轴承在海尔望远镜上的成功应用,使得后续研制的大型望远镜基本上都采用液体静压轴承作为轴系支承,均取得了较好的效果。

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