欧洲南方天文台

刘艳

歐洲南方天文台是欧洲多国的天文学家合作创建的国际性机构，建成于20世纪60年代末，总部位于德国慕尼黑北部的加兴，主要观测设施建在智利圣地亚哥以北600千米处的拉西拉山上。作为天文领域的领导者，欧洲南方天文台的研究领域有恒星、星系、星际物质、星系团、类星体、X射线天文学、伽马射线天文学、射电天文学和天文仪器与技术方法等。

对现代天文学来说，天文望远镜是观测天体的重要工具，可以毫不夸张地说，没有望远镜的诞生和发展，就没有现代天文学。随着望远镜各方面性能的改进和提高，天文学也正经历着巨大的飞跃，迅速推进着人类对宇宙的认识。

天文望远镜诞生400年以来，已经从小型手控目视观测装置发展到由计算机控制全数字输出的大型精密仪器。在此过程中，有两个性能特别重要：①聚光能力或口径大小（以检测较暗和较远物体）；②图像清晰度或角度分辨率（以检测较小和细微的物体）。

在研制天文望远镜方面，欧洲南方天文台已经开发出几种先进技术，既能够建造大口径望远镜，又能保持很高的光学精度。

目前已在大多数现代中型和大型望远镜中使用的技术是主动光学技术。通过柔性镜与致动器配对来保持最佳图像质量，在观察时致动器可主动调整镜片形状。

镜片越大，其理论分辨率越大。但即使在最佳的天文观测场地，由于大气湍流引起的失真，大型地面望远镜观察可见光波段并不比20厘米至40厘米口径的望远镜清晰。对一台口径4米的望远镜来说，大气湍流使其分辨率降低超过一个数量级，同时星像中心的清晰度只有1%。美国航空航天局和欧洲空间局联合发射哈勃空间望远镜的主要原因之一，就是为了避免图像拖尾。目前，一些现代望远镜可通过自适应光学技术减少大气湍流的影响。欧洲南方天文台的甚大望远镜（VLT）是自适应光学技术的领军者，它彻底改变了地面天文学。

将两个或多个望远镜收集的光合并在一起的方法称为干涉测量技术，这种技术可以将分辨率提高，远超过单个望远镜的分辨率范围。在帕瑞纳，欧洲南方天文台的甚大望远镜干涉仪（VLTI）是这个领域的先驱。

除了大气湍流之外，望远镜本身也能引起天文观测误差；镜片和结构部件的制造误差以及设备操作不规范，都会影响观测结果。多年来，欧洲南方天文台的工程师进行了一系列改进，以尽量减少由于望远镜机械运动引起的磨损误差和热损伤。这些改进包括：改进镜面修磨和抛光技术，设计坚固的支撑结构和镜片以减少变形；温度变化时，低膨胀系数的玻璃也能减少镜面失真；为了减少望远镜圆顶内很小却明显的大气湍流和电机热量损失，望远镜通常在晚上工作，这样保护望远镜免受风力影响的圆顶也能在白天得到冷却。

可以说，欧洲南方天文台为欧洲天文学家提供了最先进的设施，并促进和组织了天文研究方面的合作，在欧洲天文和天体物理研究领域发挥了决定性的作用。