太空远镜怎样制作

物镜结构的选择

1，双胶合物镜，适合较小口径

2，双分离物镜，适合更大口径

光学玻璃的选择：

正透镜适合选用冕牌玻璃；负透镜适合采用火石玻璃。

冕牌玻璃主要型号：

冕牌玻璃：K1-K20

钡冕玻璃：BAK1-BAK12

重冕玻璃：ZK1-ZK22

火石玻璃主要型号：

火石玻璃：F1-F13

重火石玻璃：ZF1-ZF15

准备工作：要预先筹划要搞的望远镜口径、焦比。根据买到的镜片绘出光路图，即物镜有效全口径与目镜（或相机）有效全口径的直连线，任何组件不得挡住此光路。然后就开始务实了：k%Q(ms

1.按镜片规格精密加工一个金属镜座。_7.AvB

2.找一段长度和直径、厚度均合适的管材，推荐硬质铝合金，筒壁厚度不小于直径的1/50，也不大于1/30，<T

3.筒内壁要消光处理，并用铁皮做1-3个通光直径不等的消光光阑，安放在设计位置上。如要将寻星镜直接装在井筒上，要预先钻好支架安装孔。3d#|

4.镜座与井筒的连接变径环一般也要专门加工。它与镜座和镜筒的连接有螺纹和螺钉两种方式。O)kCk

5.买一个调焦座，智通有卖，但2”无齿加接环要四百多大洋。接环与井筒要配合好。{pwZ D

6.以上几件妥善安装好望远镜主镜筒就成型了，其他附件如目镜、天顶镜、寻星镜、巴罗镜、滤光镜相机接口和包箍、云台板等等均有成品可选，UW

7.赤道仪和支架就不用讲了。H

1868年牛顿亲自动手磨制了一块凹球面镜。镜子材料选用合金(铜、锡、砷)，颜色为白色，镜面直径为2．5厘米，镜筒为15厘米长的金属筒，在镜筒末端安装了物镜。当来自天体的平行光束，投射到物镜上，经过反射后会聚到焦点处，然后可以看到天体的像。此焦点又称主焦点，在主焦点前安放一个小平面镜，使它与主轴光线之间夹角为45°。把光线转向90°，然后在镜筒一侧聚焦成像，此焦点称为牛顿焦点。在牛顿焦点后安放目镜便可以进行观测了，这是牛顿制作的第一架反射望远镜。这种望远镜外形上短粗矮胖，产生的物像可以被放大40倍。

牛顿制造第一架反射望远镜虽然不想公开宣传，但引起了人们的关注。后来牛顿又制作了第二架反射望远镜，物镜口径为5厘米。他于1672年1月11日送给皇家学会，目前这架反射望远镜，仍在英国得以很好地保存。

反射望远镜的发明，为望远镜家族增加了新的活力，人们以极大的热情研究不同类型的的反射望远镜。最早提出制作新型反射望远镜的人是英国天文学家詹姆斯·格雷果里。1663年，他提出一个方案：利用两面镜子，一面主镜，一面副镜；口径较大的凹抛物面镜作为主镜，镜中心钻个圆孔，把此镜放在望远镜的一端，让光线从另一端进入镜筒射在主镜上，经过主镜的反射光线会聚至焦点处，再选口径较小的凹椭球面镜作副镜，将它放置在镜筒内的主镜焦点后，经副镜重新反射发散，使光线进入主镜的中心，然后再重新聚焦(P2)成像。在主镜后焦点处再通过目镜产生一个放大像。用这种望远镜观看时，如同折射望远镜一样，观测者直接对着物体的方向观测。但是这种反射镜的镜面要求较高，磨制起来比较困难，并且镜筒长场曲较大。所以格雷果里始终没能造出一架可以用来工作的反射望远镜。但是，他的理论丝毫没有错，后来有人据此制作的“格里式望远镜”一直工作得很好。

1672年法国人N·卡塞格林提出新的反望镜远镜设计方案。他对格里式望远镜进行改进，主镜仍是中心有孔的凹抛物面镜，只是把副镜磨制成凸双曲面镜。当来自天体平行主轴的光线，投射到主镜上，再经过主镜反射，在镜前聚焦，在光束尚未完全汇聚时，又受到在主焦点前的副镜再一次反射，使光线发散，然后穿过主镜中心孔后再聚焦，此焦点又称卡塞格林焦点。同样在此焦点处用目镜观看，则可看到再放大的像。这种反射望远镜称为卡塞格林望远镜，简称卡式望远镜。卡式望远镜焦距长而镜筒短，得到倍率大、星像大的好效果。拍摄天体也可得到大而清晰的像。若将卡式的副镜换成平面镜，安放在与光轴成 45°角的位置，这样可改成牛顿式望远镜，在侧面成像。因为这种望远镜有两种光路成像系统，所以又称为耐司姆斯望远镜。

在反射望远镜加工制造者中，最为突出的是英国天文学家威廉·赫歇尔(1738—1822年)。赫歇尔生于德国的汉诺威，1757年迁居英国。起初在英国生活时，由于能吹一手好号，先是担任音乐教师，但他的兴趣很广泛，特别渴望观测浩翰的宇宙、观测美丽的行星和神奇的恒星。他曾租了一架长60厘米的格雷果里式望远镜，对星空进行观测，但效果不好。若要购置较好的望远镜，因为经济条件窘困又难以实现。于是赫歇尔下决心自己磨制望远镜了。1772年，他把妹妹卡罗琳从汉诺威接到英国，照料他的生活，自己则专心投入磨镜子的工作。他磨制第一块镜子时非常刻苦顽强，一天连续磨制好几个小时，有一次竟达16小时，连吃饭都顾不上，只好让妹妹给他喂饭吃。凭着这种坚韧不拔的精神，终于磨制出了第一块直径为15厘米的反射镜，并制作了一架长2．1米，可放大40倍的牛顿式反射望远镜。他用这架望远镜观看了猎户座大星云，并且清楚地观测到了土星光环。特别是在1781年3月13日，赫歇尔在观测天体时，偶然在望远镜中看到的天体不是个光点而呈现出一个圆面。开始他认为发现了新彗星，但进一步观测，发现这个天体像行星那样环绕太阳运动，以后证实这是一颗远离太阳28亿千米的新行星，被命名为天王星。

天王星的发现轰动了英国，赫歇尔立即被选为英国皇家学会会员，被授于显赫的荣誉，获得了科普利奖。赫歇尔一生中磨制了数百架天文望远镜，其中在1786年磨制了最大的一架望远镜，口径为122厘米，镜筒长为12．2米。这个庞然大物在巨大的构架中竖立起来，看上去活像一尊指向天空的大炮，人们进行观测时需要爬到镜筒内寻找焦点。它所设计的光路称为赫式望远镜，望远镜将主镜斜放镜筒一端，将会聚光束的焦点靠近前方，去掉副镜直接用目镜进焦点处进行观测。当他使用这个庞然大物在观测的第一夜，就发现了土星的两颗新卫星。以后观测银河系也取得很大成功。赫歇尔不愧为在天文学发展史上立下丰功伟绩的全能天文学家。

19世纪中叶，制作反射望远镜口径最大的是英国天文学家罗斯伯爵，他出身贵族喜好天文，在1842年他开始筹措制造口径184厘米的大反射望远镜，历经三年的磨制，从四次失败目前在天文观测中，反射望远镜已成为现代天文观测的常用工具。世界上已建造口径在2米以上的反射望远镜有15台之多，超过5米口径以上的反射望远镜，已有三台。最著名的是安装在美国帕洛马山的天文台内的508厘米反射望远镜。制造这架望远镜，曾经历了许多风风雨雨。

1928年美国天文学家海尔已近晚年，当时洛杉矶城市已很繁荣，城市灯光很亮，离此城不远的威尔逊山天文台受到干扰，为避免城市灯光干扰，并且提高观测能力，海尔决定在距离威尔逊东南145千米的帕洛马山上，建造了一个508厘米的大反射望远镜。他首先经过严格挑选光学玻璃，磨制前在玻璃背面钻100多个孔洞，使镜后成为蜂窝状，中心钻孔为1．1米。经过漫长的时间磨制，总共磨掉4500千克的玻璃，研磨过程中，消耗掉了28吨金刚砂，最后镜重为 1．45吨，直到1948年才建成。可惜的是1938年海尔与世长辞了，没能看到这架大望远镜的建成，为纪念他的卓越贡献，将此架望远镜命名为“海尔望远镜”。这是全世界望远镜的佼佼者。这架望远镜的建成，为天文学的发展起到了推波助澜的作用。它能探测到宇宙中远达12亿光年的暗弱天体，探测人们所不知道的恒星和星系的秘密，极大地开扩了人类的眼界，扩大了人类认识宇宙的范围，取得的一系列新成果，使天文学向前迈进了一大步。

随着科学技术水平的不断提高，人们在制作大口径反射望远镜方面也不断有所提高。前苏联科学院磨制的口径6米的反射望远镜，1976年安装在俄罗斯高加索山上泽连丘克斯卡亚。进入90年代美国又在夏威夷英纳克亚建成了10米口径大型反射望远镜。我国口径最大的2．16米反射望远镜是1988年在北京天文台河北兴隆观测站落成的。这个观测站地处长城北侧、海拔960米的燕山主峰南麓，这也是一个天体物理光学观测的基地。

罗斯大伯爵，出身帝王贵族之家，西元1800年6月17日出生於英国约克（York）。他的父亲帕逊斯爵士（Sir Lawrence Parsons）在爱尔兰议院中曾占卓越之地位。西元1841年其父逝世后，他始受封为伯爵。

天文家罗斯的大学教育，起初就读於都伯林，后来在牛津完成。在校求学期间，勤勉好学，而数学这一科，常名列前矛。他也精通社会经济，西元1821-1834年曾任过下议院议员。

罗斯天生具有研究机械的特殊兴趣，他不但具有科学技术的才能，对於冶金也很有经验，也是制造眼镜的能手。他具有以上各种条件，遂决定制造巨大远镜为其终生之事业。罗斯所设计的远镜是返光镜。他所用的材料，以铜二分，锡一分合金制成的。此种合金性质，与原来金属性质不同。制造出来的镜，其光泽不亚於银。

罗斯所设计之巨型远镜，镜面直径6呎，厚约5吋，镜筒长60呎，超过前人所制造者，而候失勒曾作过直径4呎之远镜，所用材料及方法，从未发表。罗斯制造远镜，所遭遇困难，随体积增大而增加。仅铸造一个铜锡合金之大圆面，重约三、四吨，就相当辣手。因为铜锡合金物质，铸造非常困难。当镜铜冷却较快则镜易脆。罗斯小心谨慎锻鍊其铸成物，让其徐徐冷却之。当镜面温度与外界空气温度相等时，己逾六个星期了。最后果能踌成完全圆面两块，继之开始研碾与磨光工作。罗斯设计一套磨光机械，使工作得以顺利进行。

当罗斯伯爵最初使用其巨型返光镜观测天空的时候，发现星云中有呈旋涡形状者，这就是他最大发现。当此种天体奇异组织发表之后，可是有人对其发现甚表怀疑。误为仪器的缺点，或观测者心理的幻想。到了今日有确实照片证明罗斯的观测正确。

罗斯伯爵以其最高的机械技术天才，促进天文学之发展，其声望也日隆，使世界各方人士来访者日多。帕逊斯城成为不列颠最显著的科学中心之一。

罗斯凭其超越的名望，遂任皇家学会会长数年。无论私人方面，或社会方面，凡与他接近者，都觉得其人和蔼可亲。西元1867年，罗斯逝世，他的长子有他父亲的遗风，曾用大望远镜作过种种颇堪注意的工作。

从效果上来看，双筒的望远镜效果还是要比单筒的望远镜要好一些，双筒望远镜给我们的立体感觉会更好一些，毕竟双筒望远镜是使用双眼去看的，单筒是使用一只眼去看的，而且双筒望远镜的舒适性也会比单筒望远镜要好一些，单筒的看时间长了会感觉疲劳，因此我们看的时候需要闭着一只眼。

其实单筒和双筒最主要的区别就在于设计上，可以满足的用户需求不一样。如果您是外出旅游，或者观看一些球赛以及演唱会等等场合使用，那需要选择一种比较方便携带的，而且比较牢固的，那最好选择双筒望远镜。

但是如果您想观察什么天文景还有一些观察鸟的，那就需要选择一些高倍的望远镜，还需要摄像拍照的那最好选择单筒的。