下一代望远镜

下一代望远镜（ next generation telescope ），指处于研制中的巨型光学望远镜。二十世纪六十年代就有人提出过这种设想。到七十年代，量子效率接近1的二维探测器、各种附属仪器和电子计算机已愈来愈多地应用到天文观测上，望远镜口径便成为地面光学观测的主要限制。同时，红外、射电、空间天文学取得了许多崭新的观测结果，迫切需要可见光波段观测的有效配合，而现有大望远镜已不能适应这种要求。1974年，美国基特峰天文台成立专门研究小组提出研制下一代望远镜的规划。这种望远镜应具有高分辨本领和强集光力，用以研究诸如恒星周围的行星、河外星系中的单颗恒星、脉冲星，从事类星射电源的光学证认和光谱分析以及探测遥远星系的红移等。考虑到近期内工程技术的可能性，它的口径应当为25米量级。它可用于可见光、红外、毫米波观测。从亚毫米波段直到可见光区，都能进行斑点干涉测量（见天文像的复原）。

到1977年，从许多种设想中归纳出四种方案：①转动“靴”：因其结构外形似靴而得名。它的主镜是宽25米的一段球面镜，曲率半径50米，纵向弧长75米，由许多六角形镜块拼合而成。位于主焦点附近的副镜，可绕过镜面曲率中心的水平轴转动，对主镜面扫描。光束经过多次反射引入水平轴，再到达位于主镜两侧的折轴室。所有上述的结构都置于大底盘上，它可绕垂直轴转动。②可操纵的镜盘：结构类似地平式射电望远镜，但结构精度高得多。主镜是25米的抛物面镜盘，由排列在16个同心圆环带上的1，032块偏轴抛物面镜块拼成，相对口径为1/0.75。③大型多镜面望远镜：根据霍普金斯山多镜面望远镜按比例放大。由六个口径10.2米的独立镜筒安装在同一个地平式装置上。10.2米主镜中央是一个直径6米的镜面，周围是许多小镜块，分布在一个或几个同心圆环带上。④望远镜阵：将许多独立的望远镜排成阵列，各台望远镜接收到的光线经多次反射集中到同一个焦点。已设想出三种阵列形式：108台2.4米望远镜，16台6.25米望远镜或6台10.2米望远镜。

转动“靴”在运转过程中镜面上各镜块的重力影响是不变的，但结构过于庞大。可操纵的镜盘结构最紧凑，体积最小，而且保持了主焦点系统、卡塞格林系统和折轴系统的结构，性能较全面，但重力影响导致较复杂的工程技术问题。以上两种都用单一口径，较易保证斑点干涉测量所要求的成像光束的光程相等。但在接收器匹配和分光仪狭缝失光上是很不利的。大型多镜面望远镜和望远镜阵两种方案都是多口径组合，尤其是望远镜阵，在保证组合光束相位一致性方面，必须解决相当困难的技术问题，但其他方面的技术问题较少，各个望远镜在使用上有较大的灵活性。除望远镜阵外，各种方案都是应用于小视场(1′以内)，以观测位置已精确测定的暗弱天体为主。因此，要求望远镜具有较高的定位精度(1″)和跟踪精度(0.″1)。