2009年是國際天文年,也是義大利科學家伽利略首次使用望遠鏡進行天文觀測滿400周年的紀念性時刻、對全球天文迷來說意義非凡。為了迎接國際天文年的到來,世界各國的天文研究機構早已開始規畫各項暖身活動與天文觀測研究,希望讓大家更了解天文發展的來龍去脈與歷史沿革,透過天文觀測來領略穹蒼之美、星河浩瀚。
伽利略開啟天文觀測史
臺北市立天文科學教育館解說員林琦峰指出,進行天文觀測最重要的工具就是天文望遠鏡,回顧望遠鏡的發展史,最早可回溯到1608年,由荷蘭眼鏡製造商人立普塞所發明的第一架折射式望遠鏡。1609年,則由伽利略第一次使用望遠鏡進行天文觀測,開啟人類採用望遠鏡觀星的歷史新頁。1668年,英國科學家牛頓研發出全球第一架反射式面鏡望遠鏡,不只改善了折射式望遠鏡容易產生色差的缺點,而倍率增加也讓木星等主要星體的觀測更為清楚。
而隨著歷史演進與技術改良,林琦峰指出,天文望遠鏡也在科技演化中不斷推陳出新。一般來說,望遠鏡可按接收的訊號來進行分類,例如可接收可見光波段的望遠鏡就稱之為光學望遠鏡(optical telescopes);而接收譗無線電波段的則稱為無線電波望遠鏡(radio telescopes)豃。
以最常見的光學望遠鏡來說,主要結構可分為光學系統、機械裝置、電控設備三個部分。依所用物鏡之不同可分為折射式光學望遠鏡、反射式光學望遠鏡及折反射光學望遠鏡等三類。
林琦峰表示,折射式望遠鏡的原理主要是利用光線通過凸透鏡將光線集聚於一個焦點上,再利用焦點後端的目鏡將物體的影像放大。而反射式望遠鏡則主要是透過上頭有電鍍金屬的凹面玻璃來進行聚焦;再利用另一塊鏡片將所觀測的影像反射至鏡筒外、透過目鏡來達到放大的效果。
天文望遠鏡的原理就如同照相機一般,光線是不可或缺的要素中央大學天文研究所助理教授周翊表示,光源是最重要的條件,有了光線才能讓望遠鏡發揮效果。
歷經數百年的發展,周翊表示,人類從剛開始的一無所知到探索宇宙,所仰賴的除了對浩瀚星河的好奇與求知欲望外,最重要的就是望遠鏡技術的推陳出新。除了歐美等先進國家外,日本、台灣、韓國、中國、澳洲、印度也是在天文研究與觀測技術領域耕耘多年。
鹿林天文台觀星成果豐碩
以台灣為例,中央大學在海拔2862公尺的嘉義鹿林前山設立鹿林天文台,是東南亞地區海拔最高也是光害最少的觀測點,而天文台內所架設的直徑1公尺望遠鏡則是國內目前規格最大的天文望遠鏡;多年來參與中美掩星合作計畫、泛星計畫、超新星巡天計畫等多項重大國際天文計畫、在宇宙中發現600多顆小行星,是東南亞發現小行星總數最為活躍的國際天文台。
為了讓台灣的天文觀測技術更上一層樓,周翊表示,目前中央大學正籌畫在鹿林天文台興建直徑達2公尺的大型天文望遠鏡,落成後將可比現有的1公尺望遠鏡觀測範圍再增加8倍、觀測距離增加兩倍,對於打造台灣成為國際天文研究重鎮是一大助力。