
LBT的兩個鏡面聚集的光線和一個11.8米的望遠鏡同樣多,這使得LBT成為目前世界上最大的望遠鏡 。
4月,美國亞利桑那州海拔3200米的山峰——格雷厄姆山頂部的天文臺發生故障 。一個閥門打開了一條縫 , 使冷卻劑流到大雙筒望遠鏡(LBT)的次鏡上 。LBT是有著兩個8.4米寬的主鏡面的龐然大物 。當工作人員察覺時 , 該望遠鏡較小的次鏡上已覆蓋了一層冰霜 。冰霜融化毀壞了薄鏡,LBT因此成為人們關注的焦點 。
單獨來看,該事故屬于輕微故障 。在接下來的幾個月里,技術人員已經安裝了替換零件,以使鏡面能恢復工作 。
然而這臺耗資2億美元的望遠鏡還面臨著更大的問題 。盡管2005年它通過左鏡看到“第一束光線”,并在2008年打開了第二只“眼睛”,但是LBT在科學產出上落后于其他同等規格的望遠鏡 。
8年來,望遠鏡的運行時間中,只有60%用于天文學家觀測 , 其他時間都用在了使其儀器正常工作上 。大型望遠鏡的科學產出通常在幾年中會逐漸上升 , 但是經由LBT觀測所得到的經過同行評議的論文數量幾乎沒有增長 。
LBT監督委員會——由美國、意大利和德國的研究人員組成——希望能盡快提高其科學產出 。早在今年2月,該委員會任命Christian Veillet為主席,他的工作主要是盡快提高LBT科學探測的速度 。Veillet在之前擔任夏威夷莫納克亞山上的3.6米加拿大—法國—夏威夷望遠鏡的主管時,曾完成過這樣的任務 。
“長久以來,你只能等待 ?!泵髂崽K達大學天體物理學家、LBT委員會副主席Charles Woodward如是說 。
一方面 , LBT的麻煩是任何大型的多國研究設備都會遇到的——建造時間比計劃中要長、設備到達時間晚以及經常發生意外 。另一方面,LBT是世界上唯一一個在同一山峰上安裝兩個大型鏡面的望遠鏡,從設計建造到觀測都非常復雜 。
“我們經常討論是否能更好地操作 , 以及它能否得到更多的資助 。”圖森市亞利桑那大學天文學家、LBT科學和技術委員會主席范曉輝(音譯)說 。
LBT能夠正常運行非常重要,因為它被視為下一代大型望遠鏡技術的踏腳石,下一代技術將同時運行多個鏡面 。計劃在夏威夷和智利建造的30米望遠鏡將依賴于在LBT測試過的技術系統 ?!癓BT的8米望遠鏡并不是最終目標,它只是30米望遠鏡的過渡 。”意大利羅馬INAF天文臺的Adriano Fontana如是說,他也是意大利LBT協作項目的主管 。
LBT的維護人員稱 , 故障正在修復,且該望遠鏡將能很快提高其科學性能 ?!叭藗儗吹揭磺胁饺胝??!眮喞D谴髮W的Peter Strittmatter說 , 他是LBT項目自成立以來的領頭人之一 。
有很多次Strittmatter都認為LBT無法成功 。該項目的最初想法產生于20世紀80年代,當格雷厄姆山被選為望遠鏡的未來站點時 , 項目曾遇到重大障礙 。與環保人士的沖突 , 特別是關于該山上一種紅松鼠亞種的保護問題,使站點建設拖延到了1997年 。
在投資和管理方面 , LBT的國際合作同樣復雜 。意大利和德國共享該望遠鏡3/4的份額,1/8的份額屬于位于哥倫布的俄亥俄州立大學,另外1/8由俄亥俄州立大學和其他3所大學共享 ?!拔医洺UJ為LBT是利益相關團體的聯盟 , 而不是項目合作 ?!盬oodward如是說 。
2002年,LBT建成 。隨之而來的是使其正常運作的挑戰 。它的巨大規模是一個難題:兩個16噸的鏡面同時存在于一座山上會引起結構彎曲;另一個問題是如何使兩個鏡面精確地指向同一個方向 。
而LBT建成之后的大多數時間,都用在了維持最初3對設備的正常運行上 。預期運行的6個設備,目前只有4個在正常運行:兩個意大利建造的攝像機、一個德國的光譜儀和一個美國的光譜儀 。
然而天文學家仍在堅持工作 。LBT的兩個鏡面可以聚集的光線與一個單筒的11.8米望遠鏡同樣多,LBT因此成為目前世界上最大的望遠鏡 。
LBT的另一項成就是圖像清晰 , 這多虧了它的自適應光學系統——使用可變形的次鏡糾正了地球大氣層對光線的扭曲 。今年春天在冷卻劑事故后停止工作的正是其中一面次鏡 。亞利桑那大學天文學家Richard Green表示,當自適應光學系統正常工作時,它是“天下無敵的” 。
他于2月卸任LBT委員會主席,部分原因是由于他希望在推動LBT進行更多科學觀測之前,將精力放在維護設備上 。LBT靈敏的觀測設備可以分辨出彼此距離很近的天體 , 例如恒星周圍的行星以及黑洞附近的天體 。
當LBT作為一個巨型雙筒望遠鏡運行后,分辨能力將進一步提高 。該模式需要一種結合光的干涉儀 , 從而產生相當于22.8米望遠鏡的分辨率 。
今年春天,LBT的干涉儀開始紅外探測,尋找太陽系系外行星,以及其他恒星的行星盤中的黃道塵 。美國宇航局(NASA)也計劃使用LBT的雙筒模式進行相似的觀測,試圖找到行星形成的位置等 。
【大型雙筒望遠鏡科學產出遠遠落后】不過這些努力都還在等待中 。7月8日,LBT開始關閉3個月——由于亞利桑那州的季風季節,每個夏天都會如此 。技術人員正在修理次鏡 , 干涉儀上關鍵的實驗不得不等待 ?!皬哪撤N程度上說,LBT是個懶漢,不過在未來的2到3年里,(LBT取得的成就)會讓人們忘記它曾經怠工 。”Veillet說 。(中國科學報 張冬冬)
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