巨型天眼——欧洲极大望远镜（E-ELT）蓄势待发！

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作者：毛明远

校对：程燕

封面图片：E-ELT艺术效果图

Credit: ESO/L. Cal?ada

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智利阿塔卡玛沙漠(Atacama)广袤而荒芜，但这片不毛之地是天文学家和爱好者心中的“圣城麦加”！在这里，一个个凝结人类最新技术的天文台如同沙漠中绽放的朵朵科技之花。位于阿塔卡玛沙漠的阿玛逊斯山(Cerro Armazones)上，正建造着欧洲极大望远镜(The European Extremely Large Telescope，简称E-ELT)。2017年5月26日，欧南台联合智利政府举行了盛大的奠基仪式，这个欧南台的旗舰项目将把可见光和近红外光天文观测提升到新的高度。

欧南台最新发布的E-ELT介绍视频

Credit: ESO

项目选址

最初E-ELT项目的选址方案包括：智利阿玛逊斯山、阿根廷萨尔塔的梅肯山(Cerro Macon, Salta)、西班牙属加纳利群岛、摩洛哥和南极洲。2010年4月，最终确定在智利阿玛逊斯山。在它不远的地方就是欧南台甚大望远镜(VLT)所在的帕瑞纳山(Cerro Paranal)。这就是智利北部阿塔卡玛沙漠的巨大地理优势，让我们一睹阿玛逊斯山的星空美景，E-ELT将在这里探索无限未知。

智利阿玛逊斯山

ESO/S. Brunier

E-ELT到底有多强大

革命性突破1

主镜39.3米口径，面积近似于半个足球场，这意味着接收更多的光线。

• 超过人眼的1亿倍

• 伽利略望远镜的800万倍

• 哈勃空间望远镜的256倍

• 甚大望远镜单体单元的26倍

• 地球上现有所有8-10米口径望远镜进光量的总和

望远镜口径对比

右侧绿色的是E-ELT

右上是在建的30米望远镜(夏威夷)

左下角是预计明年发射的詹姆斯韦伯空间望远镜

环绕全图的灰色大圈是被取消的欧南台100米口径望远镜

篮球场和网球场作为标尺

Credit: ESO

革命性突破2

加入光学自适应系统，通过6个激光导星仪、第4-5级反射镜以及超强感光元件实现每秒700次的光学细微调整，最大程度降低大气的干扰，成就了E-ELT锐利的成像，综合这些突破性设计，预计成像的锐度高于哈勃空间望远镜16倍。

E-ELT结构示意图

Credit: ESO

E-ELT的设计

傲人的“身材”

E-ELT在建筑工程上同样很壮观！

天文台大小对比

左到右依次为E-ELT、VLT和斗兽场

Credit: ESO

五反光学设计

在确保超大进光量的前提下，通过三次同轴镜面反射系统，获得了420–840米焦距的天文观测指标。还包括上文介绍的光学自适应反射镜系统来调校大气干扰。以下是光学通路图：

光学通路示意图

Credit: ESO

• 光线通过底部39.3米口径的凹面主镜反射至顶部
  

• 光线由顶部4.2米口径的凸面二级镜反射至底部正中

• 光线由底部正中的凹面三级镜反射至中部

• 光线由中部的平面四级镜反射至中部左侧

• 光线由中部左侧的平面五级镜完成最后一次反射

其中，第四和第五反射镜是自适应光学系统的部件。

科研方向

• 系外行星研究：凭借超大进光量和较高的角分辨率，可以利用光谱分析来了解这些行星的大气成分等重要信息，可以深入研究宜居带行星探索地外生命。

• 早期宇宙以及宇宙的起源。

• 恒星和星系演化。

• 深入研究暗物质和暗能量。

E-ELT内部效果图

Credit: ESO

E-ELT项目里程碑

• 2010年4月，欧南台确定E-ELT的选址：智利阿玛逊斯山

• 2011年，对设计方案进行调整，原方案主镜42米二级镜5.9米，调整至主镜39.3米二级镜4.2米，因此项目造价由12.75亿欧元降低至10.55欧元

• 2012年6月，正式批准了建造方案，并确定了一期项目预算

• 2016年，欧南台签约建造天文台主体的合同

• 2017年1月，欧南台签约制造主镜面传感器和二级镜面

• 2017年4月，欧南台签约制造感光原件

• 2017年5月26日，E-ELT奠基仪式

E-ELT工作状态效果图

Credit: ESO

参数小贴士

选址：智利阿玛逊斯山

海拔：3046米

拥有者：欧南台

类型：可见光/近红外巨型拼合镜面望远镜

光学设计：五反设计-同轴三反射镜系统+两个光学自适应反射镜

主镜M1：39.3米凹面镜(798个1.4米六边形镜面组成)

二级镜M2：4.2米凸面镜

三级镜M3：3.8米凸面镜

光学自适应系统：2.4米口径平面镜M4，2.7*2.1米平面镜M5，并配合6个激光导星仪

预计开光时间：2024年

经整理欧南台E-ELT的相关发布内容

作者：毛明远 | 校对：程 燕

编排：毛明远 | 配乐：解仁江

责任编辑：解仁江

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