天文望远镜原理（想买一个天文望远镜，有推荐的吗，入门级别的）_望远镜_韦伯_天文望远镜

本文目录

• 想买一个天文望远镜，有推荐的吗，入门级别的
• 天文望远镜的原理
• 中国目前的科学技术能造出詹姆斯韦伯那样的空间天文望远镜吗
• 天文望远镜结构图及原理
• 天文望远镜的成像原理是什么

想买一个天文望远镜，有推荐的吗，入门级别的

小白入门者指南：

天文爱好入门简单精进难，如果只想仰望星空的话，就不算天文入门，只能算是一个有好奇心的爱好者，下面带大家了解下入门基础……

1、天文知识：行星、恒星、星云、星团、彗星、卫星等，这些最基础的天体特性要了解清楚，否则两眼一抹黑的。

2、仰望星空：行星、星团、星座、星云等天体的位置要了解清楚，小白可以下载手机APP辅助认识星空，有很多应用软件都是免费的，推荐Star Walk 2。

3、天文知识书籍视频等学习：书籍《仰望星空》，喜马拉雅语音《科学有故事之天空的琴弦》，视频抖音《NASA》等，都是不错的入门知识。

4、裸眼观测：先别急着买装备，入门者必须要经历裸眼观测，裸眼观测能够最大化视场，能够学习到观测的很多有利知识，例如天气，环境，光害，裸眼仰望星空能够迅速帮助你进阶，最快速认识天体和方位，为以后观测打下坚实基础。

5、双筒望远镜：裸眼进阶之后，可以先入手一台装备，双筒望远镜视场大，效果极好，在晴朗的日子甚至可以比肩天文望远镜，选择双筒的人，一定要记住，口径胜于倍数，一般我推荐10＊50，10是倍数50是口径，这个规格最适合入门者观测，千万别迷信倍数，认为放大倍数越大就看的越远，你看到有些双筒规格是50＊50的，50倍放大，但是口径却只有50，这样视场很小，抖的太厉害，根本无法观测，所以初学者千万别迷恋放大倍数。一般一台不错的双筒10＊50的镜子，价格也就100左右已经可以用了，所以前期不必乱花钱，买台100多的双筒，已经够你看整个夏天。

6、天文望远镜：当双筒巡天已经满足不了你了，这时可以考虑入手一台天文镜，一般有3种类型，折射式，牛顿反射式简称牛反，折反式，听名字就知道了，折射原理，反射原理，折反原理；我强烈推荐牛反式，原因很简单，一次入手可以使用终身，不必再淘汰换镜升级，帮你省下不少钱，有很多小白先买一台折射的小口径，结果用了几个月又买一台反射的大口径，再过几个月又买一台折反式，其实浪费钱，不如一步到位，直接入手一台大口径牛反，记住，口径大于倍数，不要迷恋倍数，买一台大口径的，如果你家有钱的话，我推荐信达小黑也就是信达114EQ，这款基本上可以终身使用了，天文基础者性价比之王，价格在1000～1200左右，如果你是学生没什么钱，我推荐凤凰76700，基本上观测的效果跟小黑差不多，只不过没小黑稳，小黑有配赤道仪而76700没有赤道仪而已，凤凰76700一般学生党和大众爱好者已经够用了，价格在200～300左右，观测效果胜过绝大多数镜子了，真的是1000以下没有对手，只是相对稳定性差一点，一碰就容易抖，不过对于熟练使用者来说可以完美驾驭它不会那么抖了。

7、关于观测的真实影像：很多入门者被网上漂亮的行星图片吸引之后才入门的，认为用一台好的天文望远镜也能看到如此美丽的行星，美丽的星云星团，那你会大失所望的，地面100000元之内的望远镜，看到的行星基本上差不太多只不过焦虑和清晰度有所差异，如果你有钱氪金的话另说，还有望远镜目视看星云就是一团白点雾气朦朦胧胧，远不是你图片上看到那样美丽，那种都是长时间曝光叠加的效果，这些你得有心理准备。

天文望远镜的原理

望远镜原理和分类

常见望远镜可简单分为伽利略望远镜，开普勒望远镜，和牛顿式望远镜。伽利略发明的望远镜在人类认识自然的历史中占有重要地位。它由一个凹透镜（目镜）和一个凸透镜（物镜）构成。其优点是结构简单，能直接成正像。但自从开普勒望远镜发明后此种结构已不被专业级的望远镜采用，而多被玩具级的望远镜采用，所以又被称做观剧镜。

开普勒望远镜：原理由两个凸透镜构成。由于两者之间有一个实像，可方便的安装分划板，并且各种性能优良，所以目前军用望远镜，小型天文望远镜等专业级的望远镜都采用此种结构。但这种结构成像是倒立的，所以要在中间增加正像系统。

正像系统分为两类：棱镜正像系统和透镜正像系统。我们常见的前宽后窄的典型双筒望远镜既采用了双直角棱镜正像系统。这种系统的优点是在正像的同时将光轴两次折叠，从而大大减小了望远镜的体积和重量。透镜正像系统采用一组复杂的透镜来将像倒转，成本较高，但俄罗斯20*50三节伸缩古典型单筒望远镜既采用设计精良的透镜正像系统。

牛顿发明的反射式望远镜 多为大型座镜采用，在此不再赘述。

中国目前的科学技术能造出詹姆斯韦伯那样的空间天文望远镜吗

30年内很难很难！韦伯望远镜其实早在1996年就已经设计完毕开始制造，但因为经费预算、遮阳伞折叠等原因足足耽误了25年才发射升空，可以说韦伯望远镜一经发射就已经是落后于这个时代的技术水平了。那么，即使是这样，为什么说咱们国家制造韦伯望远镜还很难很难呢？

这篇文章，站长就跟大家聊聊制造韦伯望远镜中的几大难题。

更大口径的镜片

要问什么是光学天文望远镜的核心参数，那么镜头大小必然是最重要的一个。镜片的口径大小和观测能力成正比关系，镜头越大，观测到的距离也就更远，分辨率也就更高。

韦伯望远镜的镜片口径史无前例的增大到了6.5米，是前辈哈勃望远镜（2.4米）的近3倍，集光面积也从哈勃的4.5平米增大到了25.4平米，这些参数的升级可真不小。

值得一提的是，别看韦伯的口径只是增加了不到3倍，但是带来了极大的制造难度以及成本攀升。

为了解决超大镜面问题，美国科学家创新性的提出了拼接方案，整个6.5米口径的镜头是由18片六边形的小镜片拼接而成，而且为了方便发射减小阻力，这些小镜片在发射前是折叠到一起的，进入到太空后才拼接成一个大镜头。

而这18片镜片拼接和折叠的精度就决定了这块主镜头的成败，为了达到媲美成片镜头的效果，这18片镜头的折叠和拼接精度要达到10nm级别，这可是极具挑战性的精密动作。

敢在如此重要的镜头上做文章 ，也就米国有创意、有魄力敢这么玩了！

更精密的镜面材料

韦伯望远镜在制造、发射和展开工作时要面临一百多度温差的环境温度。特别是它的核心器件工作温度已非常接近绝对零度，对镜面材料的要求极高，因此需要同时具备抗弯刚度高、热稳定性好、热导率高、反射率高、密度低、温度形变小、性质不活泼等特点。

在精密要求上，镜片的制造加工精度要达到10纳米级别，这个要求所允许的误差相当于一张A4纸厚度的万分之一，考验的是一个国家的精密机床等基础工业水平。

遮阳伞的制造和自主展开控制

遮阳伞的功能简单来说就是为了给望远镜遮挡一些太阳光和地球反射回来的光，让望远镜维持在一个极低的温度，摆脱地球和太阳的辐射干扰，让观测更加精确。

这部分的难度主要体现在遮阳伞的制造以及升空后的展开动作两个方面。

在制造方面，这把遮阳伞采用5层结构，每一层材料主要由聚酰亚胺、硅膜和铝膜构成，首层最厚也仅为50微米，比人类头发丝直径还小，而中间层仅为25微米，可以说非常精密了。

而这5层要达到的效果就是能屏蔽300℃以上的温度，也就是说向阳面即使有300度以上，被遮挡后传递给望远镜的温度也仅仅是0℃左右。

只是掌握了遮阳伞的制造还不行，还得想办法把遮阳伞给送上太空并且能够在太空中顺利展开，毕竟这个遮阳伞足足有300个平米大小，现有的火箭还没办法把它展开后送上去，所以科学家们不得不把它折叠起来塞进火箭里。

进入太空后火箭将其“吐出”，然后释放出100多台小车抓住遮阳伞的一角让其逐层展开，每个小车的动作需要完美配合，避免褶皱或者撕裂，这个难度也是非常之大。

这也是为什么前两天遮阳伞被成功打开的消息传回地球时，科学家们会激动到流眼泪的原因。

拉格朗日2点的安稳运行

为了追求观测的极致效果，避免地球尘埃、辐射的影响，韦伯望远镜被发射到了距离地球150万公里的太空中，这个地方被称为“地日拉格朗日L2点”。

这个距离有多远，大概是地球和月球距离（38万公里）的4倍！

而它的前辈哈勃望远镜，离地球仅仅是575公里。

发射到这么远，就存在一个大问题：

150万公里的距离实在太远，人类根本没办法进行升空维修，这就要求韦伯望远镜上的所有设备都必须一次性成功，容不得半点差错，这对研究设计来说难度非常之大。

当年哈勃望远镜发射后就曾发生了故障影响观测，人类不得不派出5次航天飞机进行维修，才避免了几十亿的损失。

只是哈勃望远镜距离地球只有575公里，而韦伯则是150万公里，这就是“一锤子买卖”，非常考验技术可靠性。

超高的经费预算

其实，除了技术难度之外，让我们望而却步的，还有巨大的研发经费投入。

韦伯望远镜是迄今为止世界上最贵的单体航天器，造价达到了100亿美金，考虑到它的质量仅为6.5吨，也就意味着它的单价超过人民币10000元/克，是黄金单价的20余倍！

所以，韦伯望远镜是名副其实的“黄金眼”！

与之形成鲜明对比的是，咱们国家每年的航天总预算仅仅是20亿美金左右，咱们用于探测任务的悟空号探测器也仅仅是投入了不到1亿美金。

悟空号：

巨大的经费差距，一定程度上也就注定了研发技术水平的差距。

技术积累需一步一个脚印

数据统计，人类从上世纪60年代以来总共发射了大概100个天文望远镜，而中国在里面只有悟空号一个暗物质探测器，存在感非常低。

在未来两年内，咱们国家最先进的天文望远镜是计划在2024年发射升空的“巡天”光学舱平台搭载的望远镜。

这个望远镜将会被发射至离地球320公里左右的中国空间站轨道上，基本上是贴地飞行了。

望远镜的镜头口径将达到2米，略小于哈勃望远镜的2.4米，配备31个9k×9k CCD、8个4k×6k CMOS GS、8个2k×2k CMOS WFS，25亿+2亿像素，观测波长范围255~1000纳米，g波段模拟像质0.13~0.15角秒，轨道高度393千米时对地极限分辨率0.132米，有效视场1.1平方度，带有7个滤光片，具有光谱能力。在角分辨率、光轴长期指向稳定性等方面，该望远镜的性能仍不及哈勃望远镜。

技术积累需要一步一个脚印，指望我们从一无所有的水平直接跳跃到制造世界最先进望远镜的水平，这本身就是一种违背科学规律的说法，咱们国家制定“巡天”望远镜计划时，必然做了多种考量，任何的诋毁或吹捧都改变不了中国航天的稳健步伐。

你认为中国能制造出韦伯望远镜吗？你认为最大的难度是什么？欢迎留言区讨论！

这里是科学驿站，我是站长，欢迎点赞和关注！

天文望远镜结构图及原理

一、天文望远镜结构图

二、天文望远镜原理

天文望远镜由物镜和目镜组成， 接近景物的凸形透镜或凹形反射镜叫做物镜， 靠近眼睛那块叫做目镜。远景物的光源视作平行光， 根据光学原理， 平行光经过透镜或球面凹形反射镜便会聚焦在一点上， 这就是焦点。 焦点与物镜距离就是焦距。 再利用一块比物镜焦距短的凸透镜或目镜就可以把成像放大， 这时观察者觉得远处景物被拉近， 看得特别清楚。

天文望远镜的成像原理是什么

天文望远镜分反射镜和折射镜2大类。折射望远镜一般由3到4块大小焦距不一的凸透镜构成，一般来说是先把远处的图像缩小，放大，放大再缩小（我是说目镜）。色散现象随尺寸增大而变得更严重。反射镜有牛反也就是在镜筒最底端放一块凹面镜，聚焦形成的画面由中心的一块平面透镜反射到目镜里，但是色散和光线损失比较严重；卡反主要是把凹面镜换成了抛物面镜，平面透镜换成了一个形状很神奇的有波浪的透镜，目的就是为了消除色散和光线损失，不过光路复杂，造价昂贵。还有一种是折反，就是既有凹面镜又有凸透镜的组合形，继承了以上两种望远镜的优点，有效消除了缺点，是大型望远镜的首选。