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韋布望遠鏡光學結構

  • 10.01.2022

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恭喜!韋布望遠鏡團隊於美國時間2022年1月8日成功把主鏡的最後一部分鏡瓣打開,象徵韋布望遠鏡已完全展開。當韋布望遠鏡朝向第二拉格朗日點進發的同時,會調整每塊鏡瓣的位置,為對焦做準備。韋布成功「拍照」與否都與光學有關,大家先了解其光學結構吧。

天文望遠鏡把星光聚焦。反射式望遠鏡由主鏡反射光線到副鏡,副鏡再把光線反射到目鏡或接駁儀器的位置。屬反射式的韋布望遠鏡又是怎樣運作?

如果你有留意我們之前的介紹,你會知道韋布望遠鏡的主鏡像雞蛋仔,不過韋布望遠鏡沒有這麼簡單,除了主鏡和副鏡,它還有用以穩定影像的第三鏡系統,屬「三反射鏡消像散望遠鏡」,通過多重鏡面組合消除彗差、散光或球面像差等光學缺陷,而且能確保視場足夠大。

橢球面主鏡
直徑達6.5米,由18塊六邊形的獨立鏡瓣組成。鏡瓣採用了六邊形設計,令鏡瓣之間無縫接合。每塊鏡瓣下方均有六個驅動器,能以10 納米的精確度調整鏡面曲率,通過各別調節,使整塊主鏡實現完美對焦。

雙曲面副鏡
是一塊0.74米直徑的凸面鏡,將光線聚焦至尾部光學子系統。副鏡配備了一組六個驅動器控制鏡面的位置和指向。

尾部光學子系統
尾部光學子系統包含固定的橢圓形曲面第三鏡和可移動的精細轉向鏡各一。第三鏡是一塊0.73×0.52米的凹面鏡,會將成像轉移到精細轉向鏡上,同時消除像差。精細轉向鏡是一塊平面鏡,透過調整水平和垂直傾斜度穩定影像。

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