为什么大型望远镜需要冷却?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/14 02:52:13
为什么望远镜需要冷却?
为什么望远镜的红外探测器要冷却/为什么望远镜的辐射探测仪器要冷却?
为什么CCD(电荷耦合装置)需要冷却?
为什么射电望远镜的接受器里有一个液体氦冷却装置?

请讲详细些。谢谢
旅行者2号先生,请问如果不是在观测红外线而是其他波长的时候呢?

任何物体都要发出红外线,温度越高,辐射越强,因此,在观测红外线时,必须给望远镜降温以减少自身的红外线辐射干扰。
其它波段的情况是这样的,大型天文望远镜的视场都很小,需要有电力来推动望远镜锁定、跟踪目标,因为地球是要自转的,在天文望远镜里看去,地球自转的影响是很明显的,必须使用赤道仪跟踪,但如果通电的话,必然会产生热量,这会使镜片因为热涨冷缩而变形,何况天文台都建在高山上,周围的气温普遍很低,望远镜和周围的温差对镜片也会有影响。

望远镜的集光能力随着口径的增大而增强,望远镜的集光能力越强,就能够看到更暗更远的天体,这其实就是能够看到了更早期的宇宙。天体物理的发展需要更大口径的望远镜。
但是,随着望远镜口径的增大,一系列的技术问题接踵而来。海尔望远镜的镜头自重达14.5吨,可动部分的重量为530吨,而6米镜更是重达800吨。望远镜的自重引起的镜头变形相当可观,温度的不均匀使镜面产生畸变也影响了成象质量。从制造方面看,传统方法制造望远镜的费用几乎与口径的平方或立方成正比,所以制造更大口径的望远镜必须另辟新径。
自七十年代以来,在望远镜的制造方面发展了许多新技术,涉及光学、力学、计算机、自动控制和精密机械等领域。这些技术使望远镜的制造突破了镜面口径的局限,并且降低造价和简化望远镜结构。特别是主动光学技术的出现和应用,使望远镜的设计思想有了一个飞跃。
从八十年代开始,国际上掀起了制造新一代大型望远镜的热潮。其中,欧洲南方天文台的VLT,美、英、加合作的GEMINI,日本的SUBARU的主镜采用了薄镜面;美国的Keck I、Keck II和HET望远镜的主镜采用了拼接技术。
优秀的传统望远镜卡塞格林焦点在最好的工作状态下,可以将80%的几何光能集中在0〃.6范围内,而采用新技术制造的新一代大型望远镜可保持80%的光能集中在0〃.2~0〃.4,甚至更好。
下面对几个有代表性的大型望远镜分别作一些介绍:
凯克望远镜(Keck I,Keck II)
Keck I 和Keck II分别在1991年和1996年建成,这是当前世界上已投入工作的最大口径的光学望远镜,因其经费主要由企业家凯克(Keck W M)捐赠(Keck I 为9400万美元,Keck II为7460万美元)而命名。这两台完