天文望遠鏡技術發展現狀及展望

王佳琪山東省青島第十九中學2014級高二〈六班〉

天文望遠鏡技術發展現狀及展望

王佳琪
山東省青島第十九中學2014級高二〈六班〉

近些年我國天文觀測與空間探測發展迅速，逐漸建立初步觀測網絡，在此基礎上正在醞釀一些大型科技計劃，力求在未來一段時間內取得突破性進展。現有天文觀測裝置已融合較為先進科技，如何發揮其科技效益是當前面臨的主要問題。本文就天文望遠鏡技術發展現狀展開研究，并對我國未來天文望遠鏡技術發展進行展望。

天文望遠鏡技術；發展技術；展望

天文望遠鏡是當前探究外空間最直接工具，具有高效、迅速、便捷等特點。隨著科學技術不斷發展，未來天文望遠鏡技術必將在空間探究中占據更重要地位。

1 天文望遠鏡技術發展現狀

1.1 天文望遠鏡技術發展現狀——國際

近年來國際天文觀測取得長足發展，一系列先進天文望遠鏡設備先后投入使用。其中具代表性的包括10m級光學望遠鏡、2.4m哈勃望遠鏡、紅外、紫外、X射線、γ射線望遠鏡等。多種類望遠鏡的使用促進觀測能力得到顯著提升，開創天文觀測新紀元。

1.1.1 光學∕紅外天文進入廣域巡天和局域

上世紀90年代至今，以2.4m哈勃望遠鏡為代表的天文望遠鏡面世表明天文觀測已經進入精細觀測時代。望遠鏡規模已經逐漸中小化，中小望遠鏡具備大視場優勢，其上配備先進CCD陣列探測終端，從而實現天文觀測廣域巡天時代。此外以主動光學、光干涉等一系列尖端觀測技術日趨完善，未來天文觀測必將進入更廣范圍內巡天觀測時代。

1.1.2 射電天文實現米波到亞毫米波全波段探測

射電天文觀測在天文學中起到核心作用，當前常用射電望遠鏡主要有單天線望遠鏡、綜合孔徑干涉陣列、甚長基線干涉列陣。

單天線望遠鏡主要有美國300m、英國76m、德國100m望遠鏡，這些望遠鏡在投入使用后都在天文觀測中取得重大發現，我國上海75m望遠鏡也于近期加入該行列。

綜合孔徑干涉陣列具有高分辨率及高靈敏度等優點，當前句代表性的為國際AL-MA、美國EⅤLA、英國MERLⅠN、印度GMRT等。

甚長基線干涉陣（ⅤLBⅠ）具有較高分辨率，美國ⅤLBA、歐洲EⅤN、日本ⅤERA、俄羅斯ⅤLBⅠ、中國CⅤN等。

1.1.3 天文數據處理技術與計算天體物理方法

天文數據處理技術未來數年內天文觀測數據將實現由TB——PB量級的轉變，現有計算能力無法滿足需求，因此天文界著手引進最為先進的數據處理系統，開發出諸如美國天體物理數據庫、法國天文綜合數據庫等為代表的高效率先進天文數據處理系統。

計算天體物理主要實現在計算機數據處理中心進行數據模擬，對天文狀況進行仿真，從而獲得天體形成及演化規律。天體物理的計算在天文研究中占據重要地位，也是各國研究超級計算機的主要目的。

1.2 天文望遠鏡技術發展現狀——國內

1.2.1 天文觀測網絡初具規模

我國現代天文觀測起步較遲，但我國天文觀測技術發展較為迅速，一批自主研發的光學、射電、毫米波望遠鏡已經投入使用。全國目前有超過20座觀測臺站，形成初具規模的天文觀測網絡。上世紀30年代我國開始致力于天文觀測硬件設備發展，并陸續建成1m下的光學望遠鏡、2.16m光學望遠鏡、13.7mm光學望遠鏡、1m紅外太陽塔等，實現中國天文觀測跨越式發展。

08年我國自主研發的LA-MOST建成使用，為我國大視場天文研究奠定基礎。另一項先進觀測系統FAST也在建設投入使用中。當前已經研究出諸如HXMT、SⅤOM等較為先進的觀測器，可觀測致密天體，未來對暗物質的探測將借助這些觀測器實現。

1.2.2 面向國家戰略需求的天文應用觀測網絡發揮重要作用

天文觀測技術發展最終目標是實現國家戰略需求及該新技術研究發展。天文觀測需要通過衛星定位導航系統作為基礎，在相關國家戰略需求領域形成穩定高效的系統，我國較為先進的上海65m射電望遠鏡建設完成后預示我國觀測能力得到大幅度提升。

1.2.3 核心天文技術不斷突破和發展

建設大型天文觀測系統為我國國家戰略是滿足國家發展戰略的重要基礎，當前我國天文觀測已經掌握一系列核心技術，其中包括毫米波和亞毫米波探測技術、光學鏡面拼接技術、天文導航定位技術等。此外我國在光機電領域及紅外探測領域等方面具有長期累積經驗，具有廣泛發展前景。

1.2.4 觀測手段需持續發展

我國天文觀測設備及相關技術已經取得一定成績，在國家戰略發展需求中發揮重要作用。但我們不可止步不前，需認清我國天文觀測技術及相關技術與發達國家間存在的差距。我國仍需加強天文望遠鏡觀測技術的發展研究，不斷提升衛星導航技術，盡早實現我國天文望遠鏡技術達到世界領先水平。

2 我國天文望遠鏡技術未來發展展望

2.1 啟示與發展機遇

21世紀天文觀測已經取得全面發展，天文望遠鏡技術已經取得一定成就。我國作為幾個重要的太空探索國之一，想要在天威觀測領域有所作為，必須把握時間賦予的基于，發揮我國在天文觀測方面得天獨厚優勢，提高我國天文望遠鏡技術。其次需抓住大型國際合作項目，諸如TMT、SKA等項目可促使我國天文望遠鏡技術與國際先進技術結果，為我國取得世界領先天文望遠鏡技術奠定堅實基礎。

2.2 我國天文望遠鏡和技術發展的幾點思考

在我國天文監測技術發展過程中需通過最為前沿的天文科技帶動相關技術發展，提高天文技術對國家發展戰略的服務能力，在此過程中謀求天文科學可持續發展。在天文監測技術上發揮我國特有優勢和特色，在光學、設點等特定波段、大集光本領、大視場等特定能力上取得一定成就，逐漸占據世界領先地位。

我國需加強建設大型望遠鏡項目，借助我國在太空導航衛星上的優勢，帶動天文科學建設。在我國發展自身天文技術基礎上需加強國際合作，并在合作中堅持互惠互利的原則，促進合作方共同發展。

結束語

天文望遠鏡技術是天文觀測技術基礎，我國具有明顯戰略需求，因此需認清我國與國際先進水平的差距，為未來發展奠定堅實基礎，促進我國天文觀測技術早日達到世界領先水平。

[1]薛隨建.天文望遠鏡技術發展現狀及對我國未來發展的思考[J].2014(3):368-370