高分辨率光譜儀與極大望遠鏡耦合問題分析

張 弛，朱永田，張 凱

（1.中國科學(xué)院 國家天文臺 南京天文光學(xué)技術(shù)研究所，江蘇 南京210042；

2.中國科學(xué)院 天文光學(xué)技術(shù)重點實驗室，江蘇 南京210042；3.中國科學(xué)院大學(xué)，北京100049）

引言

20世紀末，國際上已有十幾架地基8m～10m級光學(xué)／紅外望遠鏡研制成功并相繼投入天文觀測，這些望遠鏡無論在天文技術(shù)方面，還是在天文研究方面都取得了巨大成就，從此奠定了人類研制更大望遠鏡的信心和基礎(chǔ)。天文學(xué)的發(fā)展需要建造更大口徑的望遠鏡，現(xiàn)有望遠鏡的集光能力（靈敏度）和空間分辨率無法滿足探測更暗、更精細的宇宙天體的需求。當前，為解決重大的天文學(xué)問題，建造30m級巨型光學(xué)／紅外望遠鏡（統(tǒng)稱極大口徑望遠鏡）已成為國際天文學(xué)界的共識。目前，全世界提出了多個極大口徑望遠鏡方案，其中3個已經(jīng)立項和進入設(shè)計階段或制造階段，即美國的巨型麥哲倫望遠鏡（giant magellan telescope，簡 稱 GMT）［1］、30m 望 遠 鏡 （thirty meter telescope，簡稱 TMT）［2］和歐洲39m 巨型望遠鏡（european extremely large telescope，簡稱E-ELT）［3］。這3架極大望遠鏡將在2020年前后建成，成為未來20年地面天文光學(xué)觀測設(shè)備中的“巨無霸”。與此同時，中國科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所的研究小組也開展了對中國未來30m級極大口徑望遠鏡（Chinese future giant telelscope，簡稱CFGT）的研究［4］。CFGT望遠鏡主鏡口徑30m，扇形子鏡拼接，主焦比f／1.2，包括2個耐氏系統(tǒng)、1個卡塞格林系統(tǒng)、多個折軸系統(tǒng)。開展了子鏡的共相主動拼接與控制，批量非圓形離軸非球面子鏡鏡面磨制，大口徑自適應(yīng)光學(xué)等關(guān)鍵技術(shù)的預(yù)先研究。30m級望遠鏡的集光能力將是8m～10m級望遠鏡的10倍，空間分辨率將是哈勃空間望遠鏡（Hubble space telescope）的12倍，相信極大口徑望遠鏡的研制成功將會解決一系列重大天文科學(xué)難題。……