[科普中國]-紫外望遠鏡

儀器簡介

紫外望遠鏡**1：**第一次紫外觀測是用氣球?qū)⑼h鏡載上高空，以后用了火箭，航天飛機和衛(wèi)星等空間技術(shù)才使紫外觀測有了真正的發(fā)展。紫外波段的觀測在天體物理上有重要的意義。紫外波段是介于X射線和可見光之間的頻率范圍，在歷史上紫外和可見光的劃分界限在3900埃，當2時的劃分標準是肉眼能否看到?，F(xiàn)代紫外天文學的觀測波段為3100～100埃，和X射線相接，這是因為臭氧層對電磁波的吸收界限在這里。

詳細信息1968年美國發(fā)射了OAO-2，之后歐洲也發(fā)射了TD-1A，它們的任務(wù)是對天空的紫外輻射作一般性的普查觀測。被命名為哥白尼號的OAO-3于1972年發(fā)射升空，它攜帶了一架0.8米的紫外望遠鏡，正常運行了9年，觀測了天體的950～3500埃的紫外譜。

1978年發(fā)射了國際紫外探測者（IUE），雖然其望遠鏡的口徑比哥白尼號小，但檢測靈敏度有了極大的提高。IUE的觀測數(shù)據(jù)成為重要的天體物理研究資源。

1990年12月2～11日，哥倫比亞號航天飛機搭載Astro-1天文臺作了空間實驗室第一次紫外光譜上的天文觀測；1995年3月2日開始，Astro-2天文臺完成了為期16天的紫外天文觀測。

1992年美國宇航局發(fā)射了一顆觀測衛(wèi)星――極遠紫外探索衛(wèi)星（EUVE），是在極遠紫外波段作巡天觀測。

1999年6月24日FUSE衛(wèi)星發(fā)射升空，這是NASA的"起源計劃"項目之一，其任務(wù)是要回答天文學有關(guān)宇宙演化的基本問題。

紫外線的存在紫外天文學是全波段天文學的重要組成部分，自哥白尼號升空至今的30年中，已經(jīng)發(fā)展了紫外波段的EUV（極端紫外）、FUV（遠紫外）、UV（紫外）等多種探測衛(wèi)星，覆蓋了全部紫外波段。

來自太陽輻射的一部分，它由紫外光譜區(qū)的三個不同波段組成，從短波的紫外線C到長波的紫外線A。

紫外線是電磁波譜中波長從10nm到400nm輻射的總稱，不能引起人們的視覺。1801年德國物理學家里特發(fā)現(xiàn)在日光光譜的紫端外側(cè)一段能夠使含有溴化銀的照相底片感光，因而發(fā)現(xiàn)了紫外線的存在

空間極紫外望遠鏡(EUT)是由四個單通道望遠鏡捆綁在一起而構(gòu)成，可以在四個極紫外波段13.0nm、17.1nm、30.4nm、和19.5nm同時對日成像。由于在地面裝調(diào)以及發(fā)射過程中的影響無法保證四個通道軸向嚴格平行，進而帶來觀測上的誤差。這些誤差必然會影響圖像配準、合成等。為了合成高分辨率的圖像，需要測出各通道軸向夾角，對其在軌校準，從而減小觀測上的誤差。根據(jù)觀測精度的要求這一夾角的測量精度必須控制在0.1角秒內(nèi)，夾角測量可轉(zhuǎn)化為探測器上圖像平移量測量。 本文提出了兩種測量圖像平移量的方法：局部邊緣探測方法和相位相關(guān)方法。通過圖像上的特征點位置變化量來確定圖像平移量，由于受CCD的分辨率限制，平移量的檢測精度只能達到像素級水平，無法滿足要求。為此必須對CCD進行細分，采用了牛頓插值法和二次曲面擬合方法，從而使平移量測量精度達到亞像素級。通過設(shè)計平移量的測量實驗，編制相應(yīng)的圖像處理軟件，對上述兩種測量方法進行了實驗驗證，結(jié)果表明其測量精度分別可達0.08像素和0.25像素。 四個通道都是在特定譜線對日進行觀測，因此必須選一條公共的譜線經(jīng)望遠系統(tǒng)對日成像，以便完成望遠鏡在軌校準。經(jīng)過一系列的分析計算，太陽的CⅢ(97.7nm)譜線對EUT靈敏度滿足在軌校準使用，因此本文采用了CⅢ(97.7nm)作為在軌校準譜線。3