哈勃望远镜如何拍摄图像的?

时间:2019-02-10 18:58:28来源:我爱内部券网/我爱券网  阅读:(23)收藏
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之宏大之精美,简直就是上帝的手绘图,不过我们看见的这些图都是宇航局工作人员“修”过的。图:马头星云哈勃望远镜是科学家为了克大气干扰,而研发的空间望远镜。

我们见过的精美宇宙照片,基本上都是哈勃望远镜拍摄的。之宏大之精美,简直就是上帝的手绘图,不过我们看见的这些图都是宇航局工作人员“修”过的。

图:马头星云

哈勃望远镜如何拍摄图像的?

哈勃望远镜是科学家为了克大气干扰,而研发的空间望远镜。将望远镜放置于大气层外的高轨道上面,没有大气的干扰,获得的图像比地表望远镜清晰10倍以上。

图:轨道上的哈勃望远镜

哈勃望远镜如何拍摄图像的?

哈勃望远镜是天文学家的眼睛,而且是无与伦比的眼睛,可以说造就了现代天文学,可这眼睛来的并不顺利。最开始发射后的主镜片厚度问题,到后来的5次大修及仪器更换,耗尽了地面工作人员的心血。以至于后来的高额维修费用宇航局负担不起,在后来的全美天文协会,及科学家的联名请求下才重修哈勃。

图:哈勃拍摄的隐藏的新星团

哈勃望远镜如何拍摄图像的?

哈勃的成像是卡塞格林系统,2.4米的主镜,将光反射到前面直径30cm副镜,该副镜为凸面镜,将提前聚焦的光延长焦距,反射到主镜后的光学分析系统,从主镜中间的孔洞中穿过,孔洞与副镜之间还有一段柱状的消杂光的副消光圈,主镜筒还有主消光圈,在主镜后聚焦形成焦平面。

图:哈勃成像光结构

哈勃望远镜如何拍摄图像的?

图:哈勃望远镜内部结构

哈勃望远镜如何拍摄图像的?

在焦平面前面还有半反射镜的分光系统,将光一部分反射到上面的光学分析系统进行分析,一部分反射到下面进行成像处理。哈勃望远镜不仅仅是可见光波段,还包含紫外波段和近红外波段。

还配备行星相机、广角相机、光学巡天相机、3个高精度导星陀螺仪、广域相机、以及最开始的精度问题安装的光学矫正镜(眼镜),有1600万的黑白ccd相机,一般都是黑白图像,通过所观测天体的元素分布,进行滤镜成像,再把不同滤镜成像的图像叠加,形成彩色图像,这些彩色图像在经过工作人员的“修饰”后在发布在官网上。

图:哈勃原图

哈勃望远镜如何拍摄图像的?

图:叠加

哈勃望远镜如何拍摄图像的?

图:工作人员修饰

哈勃望远镜如何拍摄图像的?

哈勃望远镜1997年发射,已经超期服役10多年了,预期还能服役到2020年。到时由它的继任者詹姆斯—韦伯望远镜接替它继续工作,韦伯望远镜口径达到6.5米是哈勃的5倍,科学家称能看见宇宙时间的尽头。

哈勃望远镜如何拍摄图像的?

韦伯望远镜由于资金削减,口径已经减到需要的最小口径的极限。预计在2021年发射升空,将望远镜置于一直处于地球的阴影中,拉格朗日点的引力平衡点,抵御太阳的辐射,主要为红外波段,主镜表面镀了黄金,黄金的红外反射率最高,所以韦伯的望远镜主镜看上去是金色的。主镜下面为5层辐射挡板,为了抵挡来自地球的辐射干扰,看起来像“战舰”一样。

哈勃望远镜如何拍摄图像的?
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