为什么好多望远镜都要安装在高山上
从夏威夷岛的希洛市乘车,沿着弯弯曲曲的山路行驶2小时,就到了太平洋的最高点——海拔4206米的莫纳克亚山顶。这里看不见一草一木,满目荒凉,在死火山口附近却耸立着8个白色圆顶。
自1968年当地的夏威夷大学在此地设置60厘米望远镜以来,英国、法国、美国宇航局相继把自己的天文台搬到莫纳克亚山。这里的望远镜以光学望远镜为主,还有红外望远镜和射电望远镜,品种多彩多姿。目前世界最大的红外专用望远镜——英国的3.8米UKIRT望远镜就设在莫纳克亚山顶。到2000年以前将有12个望远镜设置在这里,其中包括美国加州大学的10米分割式光学望远镜(WMKT),美国国立光学天文台的15米新技术望远镜(NNTT)和日本的7.5米大型光学红外望远镜(JNLT),这将使得夏威夷的莫纳克亚成为世界最大的天文观测基地。
为什么世界各国的天文学家要争先恐后地把自己最好的天文观测设备,安置在莫纳克亚山顶呢?这是因为夏威夷是举世公认的世界上三个最佳天文台址区之一。另外两个是南美智利的安第斯山区和北大西洋的加那利群岛,在前者建起了海拔2450米的欧洲南方天文台和海拔2500米的赛罗·托洛洛天文台,在后者兴建了海拔2426米的北半球天文台。莫纳克亚山比上述天文台高出近2000米,是世界上海拔最高的观测基地。
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莫纳克亚山位于北纬19°51′,西经155°29′。低纬度的辽阔水域和独立海岛上的高峰奇妙地结合,产生极佳的天文观测条件。首先,低纬度适宜观测南天星空。其次,6小时以上的晴朗夜晚占全年的68%,如果再加上“可能观测”的夜晚,可达83%,能与这个数相比的只有智利安第斯山区中的几个地点。第三,海拔高,温度低且稳定,因此山顶附近的大气透明稳定,湍流少,这样,天文观测的最大“天敌”——天体的“抖动”几乎没有。第四,这里的温度比通常情况低10%,来自天体的红外线和无线电波,被水分子吸收也少,这对红外望远镜尤其重要。第五,山周围完全没有居民区,夜天背景亮度极低,空气中尘埃也少,完全不用考虑灯光给天文观测所带来的危害。
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前面说过,另外两个世界最佳天文台址区也在高山上。事实上,近代的天文台大多都建在山顶。从夏威夷的实例中不难看出:天文台建在高山上,晚间气流沿山坡流动,对观测比较有利。同时高山上空气稀薄,大气抖动小,散射也小,空气干净透明,周围的光污染相对也小些。这就是为什么很多大望远镜要安装在高山上的原因。