我戴眼鏡是因為散光，但我并不是唯一一個患有視覺障礙的天文觀測者。位于加那利群島泰德天文臺的GREGOR望遠(yuǎn)鏡同樣飽受散光之苦，但近期經(jīng)過升級后有了更為出色的表現(xiàn)。

GREGOR于2012年開放，是新一代太陽（太陽觀測）望遠(yuǎn)鏡的一部分。2002年以前，太陽望遠(yuǎn)鏡的直徑相當(dāng)小，只有1米以下。太陽離我們很近，而且非常明亮，所以太陽成像不需要像深空成像那樣用大口徑的望遠(yuǎn)鏡。GREGOR望遠(yuǎn)鏡本身有1.5米高（與一些用于對遙遠(yuǎn)暗淡的天體成像的大口徑望遠(yuǎn)鏡相比，如10米凱克天文臺）。但是如果沒有太陽望遠(yuǎn)鏡所使用的特殊濾光片/光學(xué)元件，普通的望遠(yuǎn)鏡盯著太陽就會被太陽的光所摧毀）。

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望遠(yuǎn)鏡的功率通常與它的放大能力有關(guān)。但就像放大一張低分辨率的照片一樣，你放大的越多，圖像就變得越模糊（這就是為什么在犯罪偵查時人們會說“放大！”卻不能很好地還原真實的罪犯）。總的來說，大口徑的望遠(yuǎn)鏡可以提供更高分辨率的照片。GREGOR被設(shè)計用來拍攝我們地球近鄰的天體。高分辨率能夠做什么？想象一下，我們能夠從1.4億公里外分辨出太陽上50公里寬的地貌——相當(dāng)于能夠從一公里外讀出硬幣上的文字一樣。

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GREGOR望遠(yuǎn)鏡和重組部件——萊布尼茲天文物理研究所（KIS）

但GREGOR有個問題?？茖W(xué)家指出，該望遠(yuǎn)鏡并沒有達(dá)到其理論性能極限。過去兩年里，來自萊布尼茲天文物理研究所（KIS）的露西婭·克萊因特博士帶領(lǐng)團(tuán)隊對望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了改良，替換了望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的兩塊鏡片。這些鏡片由碳化硅構(gòu)成的，不具有達(dá)到最高清晰度所需的精密拋光——精度要求在6納米以內(nèi)，也就是約十萬分之一的一根頭發(fā)的寬度。新鏡片由一種名為微晶玻璃的材料制成。這種鋰鋁陶瓷材料也被用于凱克望遠(yuǎn)鏡。另外振動阻尼裝置諸如實際用于震動望遠(yuǎn)鏡的鏡片冷卻器也被進(jìn)行了改造升級。

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最后進(jìn)行升級的是GREGOR自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)。適應(yīng)性光學(xué)儀器就好比大氣的過濾器。不同于哈勃望遠(yuǎn)鏡以及從地球大氣層外發(fā)射的其他天基望遠(yuǎn)鏡，地面望遠(yuǎn)鏡需要透過扭曲和折射光線的湍流空氣。舉個例子，假設(shè)觀察河床中的一塊石頭。隨著流水，石頭的形狀看起來就像會變化一樣。明亮的參考星被用來測量地球大氣層的模糊效應(yīng)，而望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)根據(jù)觀測到的參考星的變化，對鏡子進(jìn)行調(diào)整來彌補(bǔ)大氣影響。如果沒有參考星，可以用激光束將模擬星投射到空中。我們都知道激光看起來應(yīng)該會很“完美”，所以模擬星中的任何缺陷都能歸因于地球大氣。自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的另一個優(yōu)點就是能夠?qū)⑼h(yuǎn)鏡發(fā)射到太空中。

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從這些用于校準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡的測試圖像可以看出，這一系列的改良首先使分辨率有了顯著的提高。

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格里望遠(yuǎn)鏡-KIS 拍攝的太陽黑子

像這樣太陽黑子的寬度可以到達(dá)幾千公里，你可以看到翻滾和沸騰的等離子場，甚至能吞噬一顆行星。太陽黑子是由于太陽表面零星的磁場活動所產(chǎn)生的，用來限制恒星的等離子對流。它的一個溫度（相對）較低的區(qū)域，看起來要比周圍的表面要暗。而像這樣的現(xiàn)象可以引發(fā)太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射

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這里是被格里望遠(yuǎn)鏡所拍攝的太陽黑子影像.

太陽觀測是至關(guān)重要的。我們和太陽（這顆最靠近我們的恒星）生活在一個微妙的平衡里。太陽活動制造的“太空天氣“會破壞了地球上的電網(wǎng)。

例如，卡林頓事件——有史以來最強(qiáng)大的太陽風(fēng)暴之一，于1859年9月襲擊了地球。在這場風(fēng)暴中，太陽耀斑的爆發(fā)導(dǎo)致太陽釋放了相當(dāng)100億顆原子彈的能量。一小部分爆炸的能量進(jìn)入地球磁場，電線因此被癱瘓，你甚至可以在全球各地看到極光。像這樣的“北極光”，一直蔓延到了加勒比海。有些人在在半夜醒來，誤認(rèn)為這是日光。世界各地的電報機(jī)迸出火花，一下子燃燒起來。從那以后，我們就再也沒有經(jīng)歷像卡林頓事件一樣威力強(qiáng)大的太陽風(fēng)暴事件，雖然在2012的僅僅幾天中，太陽風(fēng)暴曾與地球擦身而過。

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我們現(xiàn)在生活在一個電器一體化的世界，如果發(fā)生類似的事件，將導(dǎo)致全球的電力中斷以及價值數(shù)萬億美元的基礎(chǔ)設(shè)施損壞。

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使用格里這樣的望遠(yuǎn)鏡和其他觀測太陽的儀器，可以為太陽風(fēng)暴提供預(yù)測警報。然而，許多政府并沒有因為太陽輻射而強(qiáng)化電網(wǎng)。我們唯一可以做的是在太陽風(fēng)暴來臨之前，關(guān)閉所有設(shè)施來最大化減少損失。

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如果你熟悉關(guān)于修理望遠(yuǎn)鏡的散光這件事，你可能會想到哈勃太空望遠(yuǎn)鏡。當(dāng)哈勃望遠(yuǎn)鏡于1990年發(fā)射升空時，人們在哈勃望遠(yuǎn)鏡的主鏡上發(fā)現(xiàn)了一個像差，這個像差是由于錯誤打磨造成的。1993年的一次發(fā)射任務(wù)為哈勃望遠(yuǎn)鏡增加了一副“眼鏡”，以糾正望遠(yuǎn)鏡的像差，從而極大地改善了圖像質(zhì)量。

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M100星系在1993年前后都在哈勃望遠(yuǎn)鏡的任務(wù)c觀測下。NASA( 美國國家航空和宇宙航行局)/JPLSo(美國噴氣推進(jìn)實驗室)甚至是望遠(yuǎn)鏡都會像人一樣，有時會看不清物體，有著模糊的視野。但是通過不斷的學(xué)習(xí)、積累經(jīng)驗、深度研究和重新規(guī)劃與再創(chuàng)造，我們可以看到比曾經(jīng)想象的更遠(yuǎn)更加清晰和銳利的東西。無論是我們的鄰居，領(lǐng)近的星球還是在宇宙范圍里更銳利遙遠(yuǎn)的目標(biāo)都將在詹姆斯韋博望遠(yuǎn)鏡的建成下?lián)碛懈玫奶剿骱臀磥怼?/span>

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作者：MATTHEW CIMONE

FY：Astronomical volunteer team

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