18、分段镜望远镜：现状与未来展望

分段镜望远镜：现状与未来展望

在天文观测领域，分段镜望远镜是一项重大的技术革新。它不仅解决了制造大型整体镜面的难题，还能通过多个小镜面组合成大口径望远镜，大大提升了观测能力。下面，我们将深入探讨分段镜望远镜的相关知识，包括其原理、误差调整，以及介绍一些著名的分段镜望远镜。

分段镜望远镜的误差调整

在分段镜望远镜的使用中，误差调整至关重要。对于焦点误差，我们可以通过调整副镜的活塞来使各分段的平均焦点误差为零。其相关公式涉及图像的全直径（AD）、图像比例尺（s）、副镜的放大倍数（m）以及系统的整体焦比（F）。在基克望远镜（Keck）中，副镜活塞的平均不确定度约为 4μm，这一数值受大气湍流的限制。

副镜的倾斜误差也需要调整。施罗德（Schroeder）给出了因副镜倾斜导致图像彗差的表达式：
[ATC = 3\delta\alpha (m - 1) (1 + \beta)/(16F^2)]
其中，(\delta\alpha) 是副镜倾斜角，(\beta) 是后焦距与主镜焦距的比值。通过对各分段中心的波前误差展开分析，我们发现每个分段都会有明显的彗差，且存在像散，像散在各分段之间有所不同，并且占据主导地位。因此，可以从各分段的像散集合中重建副镜的倾斜误差。在基克望远镜中，副镜倾斜的不确定度在倾斜和俯仰方向各约为 3 角秒。

其他分段镜望远镜

近年来，许多大型地面分段镜望远镜纷纷上线，詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）也正在建设中。以下是一些著名的分段镜望远镜介绍：
| 望远镜名称 | 位置 | 特点 |
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| 加那利大型望远镜