比韋伯大6倍 超大尺寸太空望遠鏡製作中

編譯／李寓心

在軌道上運行的太空望遠鏡，因不受地球大氣層影響，能捕捉到極為詳細的天體影像，為人類展示前所未見的宇宙奧妙。但目前升空服役近3年的詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope, JWST），受發射火箭的空間限制，展開的主鏡直徑僅有6.5公尺。因此，有研究人員正在研發使用材質較輕的結構，支撐望遠鏡所需的反射表面，可方便折疊和在太空中展開。

根據報導，歐洲南方天文台（ESO）目前正在智利北部建造，主鏡直徑約39公尺的地面光學天文望遠鏡「歐洲極大望遠鏡」（European Extremely Large Telescope, E-ELT）。但研究人員更希望能將如此大的鏡面發射到太空，因為對於望遠鏡鏡面而言，需表面具有光亮的反射效果，而非龐大的支撐結構，減少望遠鏡過多的體積。

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應用光學技術在太空望遠鏡

國際光電工程學會（SPIE）的最新研究指出，太空望遠鏡為拍下清晰的天體，鏡面需保持可見光聚焦，所以通常太空望遠鏡發射到太空後，展開回到正確的形狀時，不會出現顯著的變形。然而，在太空的真空環境中，超薄的鏡面形狀仍會隨著時間變形。例如哈伯太空望遠鏡發射時，鏡面形狀偏差小於人類頭髮的厚度，需要經過校正透鏡和太空飛機任務才能修復，這種技術稱為「調適光學」（Adaptive optics），矯正大氣抖動引起的光波前畸變，改善成像品質。

未來盼能發射至太空

研究結果顯示，這種類似的技巧也同樣可用於薄膜太空望遠鏡，通過雷射投影照射到鏡面上，用輻射反射改變形狀，以產生光學校正，可即時修正保持鏡面的聚焦。雖然這項技術在深空中執行，比在實驗室中複雜得多，但透過研究表明這類方法值得人類更進一步探索。也許在未來幾十年中，可建造出一系列太空望遠鏡，能夠看到遙遠天體的細節。

資料來源：PHYS

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