为什么天文台总是圆顶
天文观测台的顶部通常是圆的,其原因一是因为观测仪器(如天文望远镜)环视天空,镜头的轨迹是个球面,所以既能保护这台仪器又不影响它运动的,只要略大一点的球面就够了,另外圆形旋转方便,球型强度高,制造时节省材料。 不过你一定要它是方的,只要能保证仪器能正常工作,没有什么不可以的。 但是随着望远镜越来越大,观测精度越来越高,圆顶天文台的优势渐渐消失。 90年代初,美国计划建造两架口径8米的巨型望远镜,安放这些望远镜的观测室当然非常庞大。于是产生一个矛盾:每当开始观测时,室内与室外的温度应该一致,否则光线经过温度不同的空气会发生微小的折射,使望远镜里的星像达不到最高清晰度。 工程师们制作了几种天文台模型,放在13米长的试验水槽里。当水流经过时,通过模型释放蓝色染料,可以逼真地显示出各种形状的天文台与自然风的相互作用。模拟试验表明,传统的半球形天文台最不合理,当外面刮风时,会吸引室内的空气向上方观测窗流出,两股不同温度的空气正好在望远镜“眼前”混合,影响了观测精度。当观测室背风时,内外空气流通也很困难,使室内和室外长时间存在温差,同样不利于观测。 相比之下,一种长方形的天文台建筑就要优越得多。这种天文台的观测窗从墙上一直裂到屋顶,四壁还有通风窗。无论风从哪里来,室内外空气都能迅速对流,对观测影响较小。早在20世纪70年代末,世界上第一架由6个物镜组成的多镜面望远镜,就采用了这种“谷仓式”观测室。 到21世纪,圆顶天文台可能成为过时的“古典式建筑物”。 参考文献资料: