李建云

茫茫宇宙，遼闊星空，究竟是如何形成的，又是如何演變的?千古之謎牽動著人類的心弦。人類是用肉眼來觀察事物的，可面對浩瀚無邊的宇宙，人類是那么的渺小，僅靠肉眼來探索神秘的宇宙就顯得遠遠不夠了。于是天文學家們便制造了一只“巨眼”——天文望遠鏡。

天文望遠鏡是人們?yōu)橛^測遙遠的天體而專門設計的一種望遠鏡，它是人類觀測天體，認識和了解宇宙的重要工具。天文望遠鏡比一般的望遠鏡要大得多，也精良得多。目前常用的有折射望遠鏡、反射望遠鏡和折反射望遠鏡三大類。

天文望遠鏡一般都有較大的孔徑，具有很好的聚光能力，可以比人的肉眼看到遠得多的東西，它還可以“看”到包括X射線、γ射線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波在內的幾乎所有波段的“光”。

我們的眼睛是通過瞳孔和晶狀體將外界發(fā)出的光線聚在視網膜上而看見物體的。同樣，天文望遠鏡也是通過透射鏡或反射鏡將光線聚焦而看見遠處物體的。

天文學家們借助這只“巨眼”，可以看到比肉眼所能看到的遠得多的物體，甚至可以觀測到幾億、幾十億、上百億光年遠處的宇宙天體。

與此同時，天文望遠鏡還有人眼所無法比擬的優(yōu)點——它能“看到”幾乎所有波段的“光”和電磁輻射，而人的眼睛只能看到可見光。所以天文學家們根據不同望遠鏡看到的不同波段，又將天文望遠鏡分為光學望遠鏡、射電望遠鏡、紅外望遠鏡 、X射線望遠鏡 、γ射線望遠鏡和紫外線望遠鏡。

1609年，伽利略制造了最古老的折射望遠鏡。從此開辟了應用望遠鏡觀測宇宙的時代。目前世界上最大的光學望遠鏡口徑已達10米，美國擁有最大的射電望遠鏡口徑達300米。

用光學望遠鏡進行天文觀測，光有一只“巨眼”是不行的，還必須要有好的天氣。包裹著地球的濃密的大氣層是天文觀測的一大障礙。在地面觀測星空是很費勁的，就像是從湖底去看飛鳥一樣困難。因而世界上許多大型光學望遠鏡都安裝在高山上，以減少不利天氣和大氣的影響。

但即便是在高山上，仍難免受天氣條件的影響，觀測的清晰度和靈敏度仍受很大限制。因此科學家們便將望遠鏡運送到太空中去，避開了地球大氣的影響。

太空“巨眼”在離地面500千米左右的太空，可24小時觀測宇宙，它所提供的圖像之清晰、分辨率之高是地面觀測所望塵莫及的。它在太空能觀測到從紫外到紅外整個光譜區(qū)不同波長的輻射，這在地面觀測中是根本無法達到的。

哈勃空間望遠鏡是目前在太空運行的性能最先進、“看”得最遠的望遠鏡。它能洞察50億光年～120億光年遠的正在誕生或剛剛誕生的宇宙，是太空望遠鏡中的“大哥大”，被稱為“太空千里眼”。它重約12噸，長13.3米，寬4.3米，主要用于天文觀測。

由于它制造時存在一些誤差，發(fā)射上天后聚焦效果不佳，成像有些模湖，但仍有許多重大發(fā)現(xiàn)。1993年12月，7名宇航員乘航天飛機進入太空，將它收入貨艙進行修理，然后再送回原軌道。修復后的哈勃太空望遠鏡，可以觀測到140億光年遠處的星體，分辨率和圖像清晰度要比地面高得多，通過它可望對揭示宇宙的起源和演變發(fā)揮巨大的作用。

哈勃望遠鏡價值20億美元，它于1990年4月24日由“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機送入580千米高度軌道，已運行了10年，向地面發(fā)回了大量的十分寶貴的探測信息和圖像。1999年12月19日，“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機又一次升空，7名宇航員再次對哈勃望遠鏡進行了整修。設計壽命為20年的哈勃望遠鏡，目前正值“中年”，正是創(chuàng)業(yè)的黃金時期。

據最新消息，哈勃望遠鏡新拍攝到了星體爆發(fā)時的照片，對于加深了解恒星的形成、演化和衰亡過程意義重大。同時哈勃望遠鏡發(fā)現(xiàn)宇宙黑洞周圍有塵埃圓盤環(huán)繞，直徑達3700光年。哈勃望遠鏡還首次拍攝到形態(tài)各異的絢麗星云和極光，引起天文學家和天文愛好者的極大興趣。

射電望遠鏡又稱無線電望遠鏡，它是模仿雷達接收無線電波的原理來制造的。它通過接收天體發(fā)射出來的無線電波來進行天文觀測。射電望遠鏡與光學望遠鏡相比有它的獨到之外，一是它不受天氣好壞的影響；二是白天晚上都能進行觀測。單個的射電望遠鏡的外形像一口朝天的“大鍋”，類似于現(xiàn)在隨處可見的衛(wèi)星電視接收天線，只不過個頭要大得多。目前世界上最大的射電望遠鏡是美國1963年在波多黎各的阿雷西博天文臺建造的，口徑達300米，因為口徑太大，只好依山就勢建在山凹中，真是名副其實的“坐地觀天”。

紅外望遠鏡，顧名思義這種望遠鏡可用于探測波長從0.7微米～1000微米的紅光以外的紅外線。任何物體只要有溫度，就會發(fā)射一定波長和一定溫度的紅外線。因此，紅外望遠鏡在探測光學望遠鏡“看”不到的天體時，有其獨到之處。

為更深入地探測宇宙奧秘，美國已計劃于2007年發(fā)射新一代空間望遠鏡(NGST)，用于取代哈勃空間望遠鏡，其分辨率是哈勃的10倍。美國的空間干涉望遠鏡(SIM)也計劃在2015年升空，其空間分辨率是哈勃的1000倍。這將使人類探索認知宇宙的能力邁上新的臺階。