为什么要发展多镜面望远镜

用可见光进行天文观测的历史，已有数千年之久。在此期间，伽利略于1609年发明天文望远镜，德雷珀于1840年将照相术应用于天文观测，这些都曾为天文学开拓了另一番新境界，使得天文学家能以物理的方法来研究宇宙。

进入20世纪之后，为了观测更暗的天体，天文学家开始建造大口径望远镜。1948年，美国帕洛马山天文台完成5米口径的大望远镜之后，世人都觉得这个方向已经到达了发展的极限。在那之后，虽然又有30来座口径超过2米的望远镜完工，但除了前苏联高加索泽连丘克斯卡亚山的专门天体物理天文台的6米口径望远镜之外，全都比帕洛马山天文台的望远镜要小。

其中的道理是什么呢？最大的原因是，口径一旦超过5米，望远镜就会变得太大了。5米望远镜的主镜重达14.5吨，整座望远镜重达530吨。而且望远镜是不允许变形的，如果变形，就无法把星星的影像汇聚成小小的点像，而且也无法跟踪由于周日运动而在夜空中移动的星星的轨迹。

如何解决这一问题呢？办法之一是运用现代电子和光学技术，把较小的望远镜成群地组合起来工作。美国史密松天文台和亚利桑那大学于1978年研制成多镜面望远镜。这是把6块1.8米的镜面装在一个台架上，安装得使它们产生的物像精确地重叠在一起。整个望远镜的聚光效果与一块4.5米口径的反射镜相当，其分辨率则等于一块6米的反射镜。这台新型望远镜已安装在美国霍普金斯山上。

来自天体的光能被聚集多少，是与望远镜的镜片面积成正比的。但像5米望远镜那样的一大块镜片也实在太重了些，如果能把镜片分割开来，重量就有可能减轻1/3以上。镜片的重量轻了，整体的制作费用也就便宜。霍普金斯天文台正是这样做的，花了不到5米望远镜所需费用的1/10，就建造起一架实际效果超过5米的多镜面望远镜。

这一成功的试验，为下一代巨大望远镜计划开辟了坦途。美国加州大学设计了用36块对角线长1.5米的六角形镜片，组成有效口径10米的望远镜。这个项目从1985年开始动工，1991年完成。

美国国立天文台和欧洲南方天文台准备建造更大的望远镜。美国国立天文台把4块7.5米镜片组合成有效口径15米的望远镜。欧洲南方天文台则把4块8米镜片组合成有效口径13米的望远镜。这两座望远镜极为相似，都是把目前认为可能做得出的4块最大镜片组合起来使用，但实际的结构情况大不相同。由于有了霍普金斯山天文台的多镜面望远镜的经验，美国国立天文台打算把4块镜片放在一个台架上；欧洲南方天文台则是做4个独立的望远镜，每个望远镜可以观测各自的目标，也可以联合起来一起观测同一目标。

多镜面望远镜使可见光天文观测跃进了一大步，从而为我们迎来了使用巨大望远镜的新时代。