坐观星河：天文望远镜发展简史(组图)
2008-6-12 10:32:55   中国国家天文

　　1655年3月25日，惠更斯发现了土星的第一颗卫星，它被命名为泰坦。泰坦是一个巨人神族。他们都是天神和地神的孩子，每个成员又各有自己的名字。后来，新发现的土卫越来越多了，泰坦被编号为土卫六。它是一颗巨大的卫星，每16天就绕土星转一圈。今天我们知道，其大气组成成分与地球大气相仿。

　　然后，卡西尼于1671年10月发现了土卫八，1672年12月发现了土卫五，1684年3月又发现了土卫三和土卫四。1675年，卡西尼发现土星光环中有一道又细又暗的缝隙，后来称为卡西尼环缝。环缝外侧的那部分光环叫做A环，环缝里侧的部分则叫B环。1837年，恩克又发现A环内部还有一道缝隙，后来称为恩克环。

　　1898年，美国天文学家威廉?亨利?皮克林发现了土卫九。它到土星的距离远达1300万千米，为月球到地球距离的33倍有余。它是19世纪发现的最后一颗卫星，也是人们使用照相方法发现的第一颗卫星。

　　19世纪初，年轻的德国光学家夫琅和费制成一块直径24厘米的优质透镜，用它造出了当时世界上最大最好的折射望远镜。望远镜装在一根轴上，使之可以俯仰；轴又装在一个轮子上，使之可沿水平方向转动。夫琅和费为它设计的平衡装置非常精妙，以至于用一个手指就可以推动这架镜身长4.3米的折射镜。

　　也是在19世纪上半期，一个只有几十年历史的新兴国家——美国加入了天文望远镜的竞赛。一位钟表匠威廉?克兰奇?邦德自学成材，于1847年被任命为哈佛学院天文台台长。他是天体照相技术的先驱，致力于将天体的像聚焦到照相底片上，而不是聚焦在眼睛的视网膜上。1849年12月18日，他用一架公众捐款建造的38厘米折射望远镜，拍摄了月球照片。在20分钟曝光期间，望远镜靠钟表机构带动，始终对准月球。这张照片太逼真了！他的儿子乔治?菲利普斯?邦德把它带到在伦敦“水晶宫”举办的第一届万国博览会上，引起了巨大的轰动。

　　以肖像画为业的美国人阿尔万?克拉克渴望磨制透镜。他仔细考察了邦德那架38厘米的折射镜，并检测了它与理想状况的微小偏离。然后，他关闭画室，潜心研究怎样才能磨制出比它更好的透镜。后来，他在儿子阿尔万?格雷厄姆?克拉克的帮助下开了一家工厂。1870年，克拉克父子接下美国海军天文台建造66厘米折射望远镜的定单。它的透镜重达45千克，镜身长13米，质量极佳。

　　美国金融家利克在1849年加利福尼亚黄金热期间，在不动产方面赚了不少钱。他渴望为自己树碑立传，便于1874年宣称，将留下70万美元——这在当时远比现在值钱得多，用来建造一架比当时所有的天文望远镜都更大更好的望远镜。工作主要由小克拉克承担，14年后，一块口径91厘米的透镜终于制成，并装入长18.3米的镜筒。这架折射望远镜被命名为利克望远镜，于1888年1月3日正式启用。利克几年前就去世了，根据他临终时的要求，他的遗体埋在安装望远镜的基墩里。它所在的那个天文台坐落于加利福尼亚州北部圣何塞以东21千米的汉密尔顿山上，被命名为利克天文台。

　　1892年，天文学家巴纳德使用利克望远镜发现了木星的第五颗卫星，即木卫五。它的直径只有110千米，还不及北京到天津那么长。木卫五离木星表面仅108000千米。发现这样又小又暗的天体——况且它又如此接近木星本身占压倒优势的光辉，必须拥有极好的透镜和极敏锐的眼睛，巴纳德很幸运地两者兼备了。木卫五是用眼睛发现的最后一个太阳系天体。此后，这类发现就要归功于望远镜上的照相设备以及空间时代更新颖的技术了。

　　南加利福尼亚大学想要拥有一架比利克望远镜更好的折射望远镜，遂向克拉克订购一块102厘米的透镜。但是，在克拉克为此投入2万美元之后，这所大学却无法筹齐所需的资金。幸好，天文学家乔治?埃勒里?海尔这时前来解围了。

　　当时，海尔才20多岁，是芝加哥大学天体物理学助理教授。他获悉金融家查尔斯?叶凯士控制了整个芝加哥的交通，用不甚正当的手段赚得了巨额钱财。为什么不想法把这种不义之财用来发展科学呢？于是，从1892年起，海尔就盯上了叶凯士这个猎物。