林彥興
在 JWST 之後,NASA 的下一代大型太空望遠鏡「羅曼太空望遠鏡」的主鏡最近剛剛完工。藉此機會,我們也來順便簡單介紹一下望遠鏡的主鏡吧!
現代的天文望遠鏡往往擁有多組鏡片,一步一步讓光線匯聚在正確的位置。而其中最大、光線第一個經過的鏡片,稱為主鏡(Primary Mirror)。主鏡決定了望遠鏡的「集光力」與「解析度」這兩項重要的性能,主鏡的面積越大,才能收集到越多的光;主鏡的直徑越大,理論解析力也會越好。羅曼太空望遠鏡的主鏡直徑 2.4 公尺,與知名的哈伯太空望遠鏡相同,但是得益於材料科技的進步,重量僅有哈伯的兩成,約 186 公斤重。
為了讓望遠鏡好好的聚焦來自宇宙深處的黯淡紅外線,主鏡的鏡片經過了精密的拋光,鏡片表面的平均起伏僅有 1.2 奈米。這有多平整呢?如果我們將鏡片放大到跟地球一樣,那它表面的起伏也僅有 6 毫米高!
為了增加鏡片的反射率,一般的望遠鏡都會在鏡片的表面鍍上一層高反射率的金屬。比如哈伯太空望遠鏡的鏡片表面,就鍍上了一層約 850 奈米厚的鋁。但鋁雖然能夠很好的反射可見光與紫外光,對紅外線的反射率卻不夠理想。因此羅曼太空望遠鏡的鏡片表面,鍍上了厚度 400 奈米的銀,強化紅外線波段的反射率。
主鏡片完工之後,將會裝上望遠鏡的支撐結構,並且進行許多困難的測試,確保鏡片可以承受火箭發射時的劇烈震動以及太空中巨大的溫度變化。期待未來羅曼太空望遠鏡升空時,能帶給我們更多令人屏息的天文影像!
延伸閱讀
NASA 官方新聞
羅曼太空望遠鏡
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