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液体镜面望远镜:开启月球天文观测新纪元?

   时间:2025-05-15 15:43:34 来源:ITBEAR编辑:快讯团队 发表评论无障碍通道

在喜马拉雅山麓的北阿坎德邦,一座独特的建筑吸引了全球天文学界的目光。这座建筑内部藏着一架非同寻常的天文望远镜——国际液态镜望远镜(ILMT),它以液体为镜面,开创了天文观测的新纪元。

ILMT的设计令人叹为观止。建筑内部,一个直径达4米的抛物形“大锅”仰面朝天,直指天顶。但令人惊奇的是,“锅底”并非固态,而是盛满了闪闪发亮的水银。当夜幕降临,整个装置开始运转,水银随着“锅”的旋转缓缓上升,最终覆盖整个抛物面,形成一个完美的反射镜。

这架望远镜的独特之处在于其液体镜面。相比传统的固体镜面望远镜,ILMT采用反射性能极佳的液体来收集光线,不仅降低了制造成本,还解决了大型固体镜面望远镜面临的诸多工艺难题。传统的固体镜面望远镜需要使用镀金属的玻璃制造,且对镜面的光滑度要求极高,这导致了高昂的制造成本。

ILMT的工作原理并不复杂。当液体(如水银)沿垂直轴旋转时,由于离心力的作用,中心会凹陷下去,边沿会涌上来,形成一个理想的抛物面。借助液体的流动性,表面的任何凹凸都能自动修复,使得镜面始终保持光滑。因此,ILMT对容器的形状并不敏感,只要旋转速度均匀,就能形成完美的抛物面。

ILMT的建成不仅为天文观测提供了新的工具,更为在月球上建造同类望远镜铺平了道路。月球上的环境对液体镜面望远镜来说更为理想,因为在那里没有重力的影响,任何液体都能形成一个完美的球形。然而,由于月球上的特殊条件,水银并不适合作为镜面材料,因此科学家们正在探索其他液体,如离子液体或液体形式的盐,这些液体具有反射性能好、密度小的优点。

ILMT目前主要观测头顶上的天空,即“天顶”。虽然这限制了它的观测方向,但天顶是入射光线穿过地球大气层最薄的地方,因此成像质量最好。ILMT紧挨着印度最大的光学望远镜,为天文学家提供了跟踪观测的便利。

然而,ILMT也面临着一些挑战。为了确保液体镜面的绝对光滑,它需要在无风无雨的环境下工作。因此,ILMT被建在用高墙围起来的室内,只有屋顶敞开。在季风季节,即每年的7至10月份,ILMT会停止工作,以避免风雨对液体镜面的影响。

尽管ILMT目前观测的都是已知天体,但天文学家对其寄予厚望,希望它能发现一些全新的宇宙现象。如果ILMT被证明是成功的,那么世界各地可能会兴建更多的同类望远镜。最终,天文学家梦想在月球上建造一个巨大的液体镜面望远镜,以探测宇宙中的第一代恒星。这些恒星被认为是大爆炸后不久形成的,由于距离遥远且光线微弱,目前还难以被观测到。但借助液体镜面望远镜的强大能力,这一梦想或许有朝一日能够实现。

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