第七章
把天文望遠鏡送入太空
在地球上用天文望遠鏡觀測天體不是很方便嗎，為什麼還要把天文望遠鏡送入太空呢?
從事天體觀測的人都知道，通過地麵望遠鏡可以看到許多天體。為了發現更多新的天體以及天文現象，望遠鏡的口徑幾乎年年在擴大，可是仍然不能滿足需要。這是因為許多天體不僅發出可見光，而且還有其他波段的輻射，如射電輻射、紅外輻射、紫外光輻射、X射線輻射以及α射線輻射。不同天體有不同的輻射特征。
我們的地球有一個大氣層，給天文觀測帶來許多不便。地球的大氣層能吸收來自其他天體的各種波段的輻射，有些完全被它吸收。隻有可見光、射電波和一小部分紅光才能抵達地麵，被望遠鏡探測到。即使是可見光，也因為大氣的折射、抖動，造成望遠鏡分辨率低和使觀測精度受到影響。因此，大氣層對天文觀測來說，是一大障礙。
把天文望遠鏡送入太空，就可以克服地麵天文觀測所遇到的種種困難。1990年4月，美國用航天飛機把一個口徑為24米的光學望遠鏡送入太空，這就是哈勃望遠鏡。為了更好地觀測天體，科學家還發射了不同的星際飛船。在這些飛船上除安裝了望遠鏡外，還安裝了其他探測器，對天體進行詳細的觀測，為我們記錄了大量的科學數據。
多鏡麵望遠鏡
天文望遠鏡是天文學研究不可缺少的工具，尤其是大型天文望遠鏡。目前世界上最大的反射望遠鏡口徑已達6米。然而，由於光學機械工藝以及價格等方麵的因素，製造更大的天文望遠鏡十分困難。
在這種情況下，必須尋求新的製造工藝，於是多鏡麵望遠鏡的研製成了新的追逐目標。多鏡麵望遠鏡是指由若幹台望遠鏡或多塊鏡麵組合起來以獲得更好觀測效果的一種新穎望遠鏡。它的設計思想是“化整為零”，也就是用若幹台較小的望遠鏡來代替一台巨型望遠鏡。
這些小型望遠鏡或者安裝在同一支架上，或者彼此互相獨立。工作時，它們可以協調地指向同一天體目標，各自所集聚的光束被引到公共焦點上，從而像一架大望遠鏡一樣形成清晰的圖像。
在跟蹤不同天體的全部觀測過程中，為了保證各小型望遠鏡的工作步調一致，需要采取所謂“主動光學”的新技術。這個技術就是望遠鏡必須高度自動控製，觀測時每一台小望遠鏡的實際位置由專門的激光束來加以測定，測得的結果送入電子計算機，並通過計算機對它們的位置不斷地加以調整，以保證小型望遠鏡自始至終步調一致，取得優質的星像。
世界上第一架多鏡麵望遠鏡是1971年由美國研製的，1979年投入試用。歐洲南方天文台計劃造一架多鏡麵望遠鏡，其聚光本領相當於一台口徑為16米的巨型望遠鏡。
實施“巡天觀測計劃”
由於當代天文學的長足進步，人類對宇宙的認識早已從哲學的思辨中超越，而能從理論和實測兩個方麵對宇宙的結構和演化作總體研究，這就是“宇宙學”。
理論的研究雖不能說已盡善盡美，但現行大爆炸學說已能預言宇宙自誕生時起第000001秒以來的主要進程，並已找到了堅實的觀測證據；而觀測亦不僅僅是為理論作證，它隨時都可能有意想不到的新發現，給理論的發展提供無窮的動力。“實踐是檢驗真理的唯一標準”，天文學尤其不能擺脫對觀測的依戀。為了對宇宙的整體狀況有較清楚的了解，天文學家於1995年起實施一項空前的“巡天觀測計劃”。
承當此重任的是一架將建造於新墨西哥的25米口徑的光學望遠鏡。它擁有先進的微光放大裝置CCD陣列，一次能記錄下12兆個光像，並能拍下1/4天區內的4色圖像，最暗可捕捉到２３ｍ的天體，幾乎可看到“天邊”了。
它的觀測重點當然是星係。通過計算機，它將分析5000萬個星係的大小、形狀、亮度、顏色和分布，並自動測量其中100萬個星係的紅移，是目前已測紅移星係數的25倍。此外，它還將測量10萬個類星體的紅移。當它曆時5年的工作完成之後，展現在我們麵前的必將是一幅空前規模的三維宇宙圖像，將宇宙學的研究推進一大步。
依山傍水修建的天文台
“月明星稀”的晴朗夜空，詩人會為之動情謳歌，可是挑剔的天文學家卻嫌它空氣汙染、大氣抖動而使自己無法工作。因此，早先天文學家都像“性本愛丘山”的陶淵明，把天文台一無例外地造在遠離塵世的山丘之上。那兒氣氛寧靜，空氣稀薄，氣候穩定，大氣擾動也較小，睛天自然較多，因此十分有利於光學觀測。
後來天文學家又發現，水邊建台也有它的獨到妙處。因為水的比熱最大，白天它能吸收大量的太陽輻射，使周圍空氣的溫度不致升得太高；而夜晚又能慷慨放熱，使空氣溫度不致降得太低。這樣，水麵附近的氣溫就變化不大，不像易於蒸發而引起空氣劇烈流動的陸地。因而在水邊建台者亦大有人在。