科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
哈勃和胡克望遠鏡
不管你手裡有沒有一臺望遠鏡，或之前有沒有了解過！我相信你都聽說過望遠鏡“口徑”這個詞彙。確實！在天文學中，望遠鏡的口徑很重要：如果望遠鏡的直徑增加一倍，那麼它的聚光能力就會增加四倍。不過，尺寸也並不是一切。
科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
哈勃和胡克望遠鏡
不管你手裡有沒有一臺望遠鏡，或之前有沒有了解過！我相信你都聽說過望遠鏡“口徑”這個詞彙。確實！在天文學中，望遠鏡的口徑很重要：如果望遠鏡的直徑增加一倍，那麼它的聚光能力就會增加四倍。不過，尺寸也並不是一切。
在一個世紀前，埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)在威爾遜山(Mt. Wilson)上使用了著名的胡克(Hooker)望遠鏡，它的口徑達到了100英寸（2.5米），並且擁有最新的攝影技術，是當時世界上最強大的望遠鏡！利用胡克望遠鏡，哈勃拍攝了下圖中照片，在照片中，哈勃發現仙女座星系遠在我們的銀河系之外，是宇宙中一個獨立的星星島，這是人們才知道原來宇宙不僅僅是我們自己的銀河系！
當然哈勃還使用胡克望遠鏡發現了宇宙正在擴張！打破了人們心中那個穩恆態的宇宙模型，為大爆炸理論奠定了觀測依據！
科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
哈勃和胡克望遠鏡
不管你手裡有沒有一臺望遠鏡，或之前有沒有了解過！我相信你都聽說過望遠鏡“口徑”這個詞彙。確實！在天文學中，望遠鏡的口徑很重要：如果望遠鏡的直徑增加一倍，那麼它的聚光能力就會增加四倍。不過，尺寸也並不是一切。
在一個世紀前，埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)在威爾遜山(Mt. Wilson)上使用了著名的胡克(Hooker)望遠鏡，它的口徑達到了100英寸（2.5米），並且擁有最新的攝影技術，是當時世界上最強大的望遠鏡！利用胡克望遠鏡，哈勃拍攝了下圖中照片，在照片中，哈勃發現仙女座星系遠在我們的銀河系之外，是宇宙中一個獨立的星星島，這是人們才知道原來宇宙不僅僅是我們自己的銀河系！
當然哈勃還使用胡克望遠鏡發現了宇宙正在擴張！打破了人們心中那個穩恆態的宇宙模型，為大爆炸理論奠定了觀測依據！
望遠鏡：口徑並不是一切
胡克望遠鏡的口徑在當時已經很大了，看起來就像《普羅米修斯》裡外星大炮一樣！一個世紀後，最大的光學望遠鏡的直徑也只有一個世紀前胡克望遠鏡的四倍，而且在全世界的範圍內大口徑望遠鏡的數量也是屈指可數。
包括我們這一代最偉大的哈勃太空望遠鏡，比胡克望遠鏡的口徑還要小一點！但是，哈勃望遠鏡觀察一個比仙女座還要遠100倍的星系時，它能看到更多的星系細節，甚至能能夠分辨出其中的單個恆星。
科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
哈勃和胡克望遠鏡
不管你手裡有沒有一臺望遠鏡，或之前有沒有了解過！我相信你都聽說過望遠鏡“口徑”這個詞彙。確實！在天文學中，望遠鏡的口徑很重要：如果望遠鏡的直徑增加一倍，那麼它的聚光能力就會增加四倍。不過，尺寸也並不是一切。
在一個世紀前，埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)在威爾遜山(Mt. Wilson)上使用了著名的胡克(Hooker)望遠鏡，它的口徑達到了100英寸（2.5米），並且擁有最新的攝影技術，是當時世界上最強大的望遠鏡！利用胡克望遠鏡，哈勃拍攝了下圖中照片，在照片中，哈勃發現仙女座星系遠在我們的銀河系之外，是宇宙中一個獨立的星星島，這是人們才知道原來宇宙不僅僅是我們自己的銀河系！
當然哈勃還使用胡克望遠鏡發現了宇宙正在擴張！打破了人們心中那個穩恆態的宇宙模型，為大爆炸理論奠定了觀測依據！
望遠鏡：口徑並不是一切
胡克望遠鏡的口徑在當時已經很大了，看起來就像《普羅米修斯》裡外星大炮一樣！一個世紀後，最大的光學望遠鏡的直徑也只有一個世紀前胡克望遠鏡的四倍，而且在全世界的範圍內大口徑望遠鏡的數量也是屈指可數。
包括我們這一代最偉大的哈勃太空望遠鏡，比胡克望遠鏡的口徑還要小一點！但是，哈勃望遠鏡觀察一個比仙女座還要遠100倍的星系時，它能看到更多的星系細節，甚至能能夠分辨出其中的單個恆星。
小口徑的哈勃望遠鏡為何有如此高的分辨率，原因有兩個：
- 首先，相比於一個世紀前，人們在光學系統已經取得了巨大的進步。
照相底片已被電荷耦合器件(CCDs)所取代，模擬設備已被數字設備所取代，收集到的光可以一份一份的去計數。總之今天的業餘愛好者所擁有的設備都比一個世紀前的專業人士所擁有的設備好的多，這就是科技的進步！
- 第二個原因就是，哈勃望遠鏡的位置：它在太空中！
科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
哈勃和胡克望遠鏡
不管你手裡有沒有一臺望遠鏡，或之前有沒有了解過！我相信你都聽說過望遠鏡“口徑”這個詞彙。確實！在天文學中，望遠鏡的口徑很重要：如果望遠鏡的直徑增加一倍，那麼它的聚光能力就會增加四倍。不過，尺寸也並不是一切。
在一個世紀前，埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)在威爾遜山(Mt. Wilson)上使用了著名的胡克(Hooker)望遠鏡，它的口徑達到了100英寸（2.5米），並且擁有最新的攝影技術，是當時世界上最強大的望遠鏡！利用胡克望遠鏡，哈勃拍攝了下圖中照片，在照片中，哈勃發現仙女座星系遠在我們的銀河系之外，是宇宙中一個獨立的星星島，這是人們才知道原來宇宙不僅僅是我們自己的銀河系！
當然哈勃還使用胡克望遠鏡發現了宇宙正在擴張！打破了人們心中那個穩恆態的宇宙模型，為大爆炸理論奠定了觀測依據！
望遠鏡：口徑並不是一切
胡克望遠鏡的口徑在當時已經很大了，看起來就像《普羅米修斯》裡外星大炮一樣！一個世紀後，最大的光學望遠鏡的直徑也只有一個世紀前胡克望遠鏡的四倍，而且在全世界的範圍內大口徑望遠鏡的數量也是屈指可數。
包括我們這一代最偉大的哈勃太空望遠鏡，比胡克望遠鏡的口徑還要小一點！但是，哈勃望遠鏡觀察一個比仙女座還要遠100倍的星系時，它能看到更多的星系細節，甚至能能夠分辨出其中的單個恆星。
小口徑的哈勃望遠鏡為何有如此高的分辨率，原因有兩個：
- 首先，相比於一個世紀前，人們在光學系統已經取得了巨大的進步。
照相底片已被電荷耦合器件(CCDs)所取代，模擬設備已被數字設備所取代，收集到的光可以一份一份的去計數。總之今天的業餘愛好者所擁有的設備都比一個世紀前的專業人士所擁有的設備好的多，這就是科技的進步！
- 第二個原因就是，哈勃望遠鏡的位置：它在太空中！
對於天文學來說，去太空觀察宇宙具有巨大的優勢。我們小時候都知道星星會眨眼睛，在地球上，區分行星和恆星最簡單的方法就是觀察它是否閃爍。如果不閃爍，就是一顆行星，如果閃爍就是一顆恆星！因為行星離我們很近，表觀尺寸很大，所以不會受到大氣的影響！
科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
哈勃和胡克望遠鏡
不管你手裡有沒有一臺望遠鏡，或之前有沒有了解過！我相信你都聽說過望遠鏡“口徑”這個詞彙。確實！在天文學中，望遠鏡的口徑很重要：如果望遠鏡的直徑增加一倍，那麼它的聚光能力就會增加四倍。不過，尺寸也並不是一切。
在一個世紀前，埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)在威爾遜山(Mt. Wilson)上使用了著名的胡克(Hooker)望遠鏡，它的口徑達到了100英寸（2.5米），並且擁有最新的攝影技術，是當時世界上最強大的望遠鏡！利用胡克望遠鏡，哈勃拍攝了下圖中照片，在照片中，哈勃發現仙女座星系遠在我們的銀河系之外，是宇宙中一個獨立的星星島，這是人們才知道原來宇宙不僅僅是我們自己的銀河系！
當然哈勃還使用胡克望遠鏡發現了宇宙正在擴張！打破了人們心中那個穩恆態的宇宙模型，為大爆炸理論奠定了觀測依據！
望遠鏡：口徑並不是一切
胡克望遠鏡的口徑在當時已經很大了，看起來就像《普羅米修斯》裡外星大炮一樣！一個世紀後，最大的光學望遠鏡的直徑也只有一個世紀前胡克望遠鏡的四倍，而且在全世界的範圍內大口徑望遠鏡的數量也是屈指可數。
包括我們這一代最偉大的哈勃太空望遠鏡，比胡克望遠鏡的口徑還要小一點！但是，哈勃望遠鏡觀察一個比仙女座還要遠100倍的星系時，它能看到更多的星系細節，甚至能能夠分辨出其中的單個恆星。
小口徑的哈勃望遠鏡為何有如此高的分辨率，原因有兩個：
- 首先，相比於一個世紀前，人們在光學系統已經取得了巨大的進步。
照相底片已被電荷耦合器件(CCDs)所取代，模擬設備已被數字設備所取代，收集到的光可以一份一份的去計數。總之今天的業餘愛好者所擁有的設備都比一個世紀前的專業人士所擁有的設備好的多，這就是科技的進步！
- 第二個原因就是，哈勃望遠鏡的位置：它在太空中！
對於天文學來說，去太空觀察宇宙具有巨大的優勢。我們小時候都知道星星會眨眼睛，在地球上，區分行星和恆星最簡單的方法就是觀察它是否閃爍。如果不閃爍，就是一顆行星，如果閃爍就是一顆恆星！因為行星離我們很近，表觀尺寸很大，所以不會受到大氣的影響！
一開始關於星星為何會閃爍其實人們也爭論了很久，有理論說是太陽系邊緣的奧爾特雲造成的，當然也有人說只是大氣造成的！這個問題其實沒啥好爭論的，去太空看看就知道了，所以當人們第一次進入太空時，這個問題就有了結論。
由於地球的大氣是一個湍流的實體，從任何角度看，氣體在分層中快速的上升和下降。無論是人類的眼睛還是望遠鏡，都會受到大氣的影響使星光發生扭曲。
科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
哈勃和胡克望遠鏡
不管你手裡有沒有一臺望遠鏡，或之前有沒有了解過！我相信你都聽說過望遠鏡“口徑”這個詞彙。確實！在天文學中，望遠鏡的口徑很重要：如果望遠鏡的直徑增加一倍，那麼它的聚光能力就會增加四倍。不過，尺寸也並不是一切。
在一個世紀前，埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)在威爾遜山(Mt. Wilson)上使用了著名的胡克(Hooker)望遠鏡，它的口徑達到了100英寸（2.5米），並且擁有最新的攝影技術，是當時世界上最強大的望遠鏡！利用胡克望遠鏡，哈勃拍攝了下圖中照片，在照片中，哈勃發現仙女座星系遠在我們的銀河系之外，是宇宙中一個獨立的星星島，這是人們才知道原來宇宙不僅僅是我們自己的銀河系！
當然哈勃還使用胡克望遠鏡發現了宇宙正在擴張！打破了人們心中那個穩恆態的宇宙模型，為大爆炸理論奠定了觀測依據！
望遠鏡：口徑並不是一切
胡克望遠鏡的口徑在當時已經很大了，看起來就像《普羅米修斯》裡外星大炮一樣！一個世紀後，最大的光學望遠鏡的直徑也只有一個世紀前胡克望遠鏡的四倍，而且在全世界的範圍內大口徑望遠鏡的數量也是屈指可數。
包括我們這一代最偉大的哈勃太空望遠鏡，比胡克望遠鏡的口徑還要小一點！但是，哈勃望遠鏡觀察一個比仙女座還要遠100倍的星系時，它能看到更多的星系細節，甚至能能夠分辨出其中的單個恆星。
小口徑的哈勃望遠鏡為何有如此高的分辨率，原因有兩個：
- 首先，相比於一個世紀前，人們在光學系統已經取得了巨大的進步。
照相底片已被電荷耦合器件(CCDs)所取代，模擬設備已被數字設備所取代，收集到的光可以一份一份的去計數。總之今天的業餘愛好者所擁有的設備都比一個世紀前的專業人士所擁有的設備好的多，這就是科技的進步！
- 第二個原因就是，哈勃望遠鏡的位置：它在太空中！
對於天文學來說，去太空觀察宇宙具有巨大的優勢。我們小時候都知道星星會眨眼睛，在地球上，區分行星和恆星最簡單的方法就是觀察它是否閃爍。如果不閃爍，就是一顆行星，如果閃爍就是一顆恆星！因為行星離我們很近，表觀尺寸很大，所以不會受到大氣的影響！
一開始關於星星為何會閃爍其實人們也爭論了很久，有理論說是太陽系邊緣的奧爾特雲造成的，當然也有人說只是大氣造成的！這個問題其實沒啥好爭論的，去太空看看就知道了，所以當人們第一次進入太空時，這個問題就有了結論。
由於地球的大氣是一個湍流的實體，從任何角度看，氣體在分層中快速的上升和下降。無論是人類的眼睛還是望遠鏡，都會受到大氣的影響使星光發生扭曲。
天文臺為何要發射激光
我們總不能把望遠鏡都發射到太空吧，所以地面的天文臺都會配備自適應光學系統向夜空發射黃橙色激光，來抵消大氣的抖動對成像帶來的影響。
科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
哈勃和胡克望遠鏡
不管你手裡有沒有一臺望遠鏡，或之前有沒有了解過！我相信你都聽說過望遠鏡“口徑”這個詞彙。確實！在天文學中，望遠鏡的口徑很重要：如果望遠鏡的直徑增加一倍，那麼它的聚光能力就會增加四倍。不過，尺寸也並不是一切。
在一個世紀前，埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)在威爾遜山(Mt. Wilson)上使用了著名的胡克(Hooker)望遠鏡，它的口徑達到了100英寸（2.5米），並且擁有最新的攝影技術，是當時世界上最強大的望遠鏡！利用胡克望遠鏡，哈勃拍攝了下圖中照片，在照片中，哈勃發現仙女座星系遠在我們的銀河系之外，是宇宙中一個獨立的星星島，這是人們才知道原來宇宙不僅僅是我們自己的銀河系！
當然哈勃還使用胡克望遠鏡發現了宇宙正在擴張！打破了人們心中那個穩恆態的宇宙模型，為大爆炸理論奠定了觀測依據！
望遠鏡：口徑並不是一切
胡克望遠鏡的口徑在當時已經很大了，看起來就像《普羅米修斯》裡外星大炮一樣！一個世紀後，最大的光學望遠鏡的直徑也只有一個世紀前胡克望遠鏡的四倍，而且在全世界的範圍內大口徑望遠鏡的數量也是屈指可數。
包括我們這一代最偉大的哈勃太空望遠鏡，比胡克望遠鏡的口徑還要小一點！但是，哈勃望遠鏡觀察一個比仙女座還要遠100倍的星系時，它能看到更多的星系細節，甚至能能夠分辨出其中的單個恆星。
小口徑的哈勃望遠鏡為何有如此高的分辨率，原因有兩個：
- 首先，相比於一個世紀前，人們在光學系統已經取得了巨大的進步。
照相底片已被電荷耦合器件(CCDs)所取代，模擬設備已被數字設備所取代，收集到的光可以一份一份的去計數。總之今天的業餘愛好者所擁有的設備都比一個世紀前的專業人士所擁有的設備好的多，這就是科技的進步！
- 第二個原因就是，哈勃望遠鏡的位置：它在太空中！
對於天文學來說，去太空觀察宇宙具有巨大的優勢。我們小時候都知道星星會眨眼睛，在地球上，區分行星和恆星最簡單的方法就是觀察它是否閃爍。如果不閃爍，就是一顆行星，如果閃爍就是一顆恆星！因為行星離我們很近，表觀尺寸很大，所以不會受到大氣的影響！
一開始關於星星為何會閃爍其實人們也爭論了很久，有理論說是太陽系邊緣的奧爾特雲造成的，當然也有人說只是大氣造成的！這個問題其實沒啥好爭論的，去太空看看就知道了，所以當人們第一次進入太空時，這個問題就有了結論。
由於地球的大氣是一個湍流的實體，從任何角度看，氣體在分層中快速的上升和下降。無論是人類的眼睛還是望遠鏡，都會受到大氣的影響使星光發生扭曲。
天文臺為何要發射激光
我們總不能把望遠鏡都發射到太空吧，所以地面的天文臺都會配備自適應光學系統向夜空發射黃橙色激光，來抵消大氣的抖動對成像帶來的影響。
天文臺使用的激光利用了大氣的一種特殊性質：在地球的大氣中某些元素在特定的高度會與其他元素分離。在大氣中一種非常罕見的元素是鈉，它恰好集中在100公里以上，一層薄薄的空氣中。
天文臺向空中發射一束鈉激光，激光會激發在特定高度鈉原子，從而產生一種人造光源，稱為激光導航星。
科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
哈勃和胡克望遠鏡
不管你手裡有沒有一臺望遠鏡，或之前有沒有了解過！我相信你都聽說過望遠鏡“口徑”這個詞彙。確實！在天文學中，望遠鏡的口徑很重要：如果望遠鏡的直徑增加一倍，那麼它的聚光能力就會增加四倍。不過，尺寸也並不是一切。
在一個世紀前，埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)在威爾遜山(Mt. Wilson)上使用了著名的胡克(Hooker)望遠鏡，它的口徑達到了100英寸（2.5米），並且擁有最新的攝影技術，是當時世界上最強大的望遠鏡！利用胡克望遠鏡，哈勃拍攝了下圖中照片，在照片中，哈勃發現仙女座星系遠在我們的銀河系之外，是宇宙中一個獨立的星星島，這是人們才知道原來宇宙不僅僅是我們自己的銀河系！
當然哈勃還使用胡克望遠鏡發現了宇宙正在擴張！打破了人們心中那個穩恆態的宇宙模型，為大爆炸理論奠定了觀測依據！
望遠鏡：口徑並不是一切
胡克望遠鏡的口徑在當時已經很大了，看起來就像《普羅米修斯》裡外星大炮一樣！一個世紀後，最大的光學望遠鏡的直徑也只有一個世紀前胡克望遠鏡的四倍，而且在全世界的範圍內大口徑望遠鏡的數量也是屈指可數。
包括我們這一代最偉大的哈勃太空望遠鏡，比胡克望遠鏡的口徑還要小一點！但是，哈勃望遠鏡觀察一個比仙女座還要遠100倍的星系時，它能看到更多的星系細節，甚至能能夠分辨出其中的單個恆星。
小口徑的哈勃望遠鏡為何有如此高的分辨率，原因有兩個：
- 首先，相比於一個世紀前，人們在光學系統已經取得了巨大的進步。
照相底片已被電荷耦合器件(CCDs)所取代，模擬設備已被數字設備所取代，收集到的光可以一份一份的去計數。總之今天的業餘愛好者所擁有的設備都比一個世紀前的專業人士所擁有的設備好的多，這就是科技的進步！
- 第二個原因就是，哈勃望遠鏡的位置：它在太空中！
對於天文學來說，去太空觀察宇宙具有巨大的優勢。我們小時候都知道星星會眨眼睛，在地球上，區分行星和恆星最簡單的方法就是觀察它是否閃爍。如果不閃爍，就是一顆行星，如果閃爍就是一顆恆星！因為行星離我們很近，表觀尺寸很大，所以不會受到大氣的影響！
一開始關於星星為何會閃爍其實人們也爭論了很久，有理論說是太陽系邊緣的奧爾特雲造成的，當然也有人說只是大氣造成的！這個問題其實沒啥好爭論的，去太空看看就知道了，所以當人們第一次進入太空時，這個問題就有了結論。
由於地球的大氣是一個湍流的實體，從任何角度看，氣體在分層中快速的上升和下降。無論是人類的眼睛還是望遠鏡，都會受到大氣的影響使星光發生扭曲。
天文臺為何要發射激光
我們總不能把望遠鏡都發射到太空吧，所以地面的天文臺都會配備自適應光學系統向夜空發射黃橙色激光，來抵消大氣的抖動對成像帶來的影響。
天文臺使用的激光利用了大氣的一種特殊性質：在地球的大氣中某些元素在特定的高度會與其他元素分離。在大氣中一種非常罕見的元素是鈉，它恰好集中在100公里以上，一層薄薄的空氣中。
天文臺向空中發射一束鈉激光，激光會激發在特定高度鈉原子，從而產生一種人造光源，稱為激光導航星。
激光導航星也被稱為人造恆星，它發出的光會穿過100公里的大氣層回到望遠鏡，並被湍流大氣扭曲，那麼宇宙中其他恆星的光也會經過同樣的路徑到達望遠鏡。
唯一不同的是，導航星是我們自己造的，我們很瞭解它的真實模樣，例如：導航星特定的位置、特定的波長以及它是一個單點光源。所以導航星就給我們提供了一個真實影像和被大氣扭曲後的影像之間的參考！
科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
哈勃和胡克望遠鏡
不管你手裡有沒有一臺望遠鏡，或之前有沒有了解過！我相信你都聽說過望遠鏡“口徑”這個詞彙。確實！在天文學中，望遠鏡的口徑很重要：如果望遠鏡的直徑增加一倍，那麼它的聚光能力就會增加四倍。不過，尺寸也並不是一切。
在一個世紀前，埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)在威爾遜山(Mt. Wilson)上使用了著名的胡克(Hooker)望遠鏡，它的口徑達到了100英寸（2.5米），並且擁有最新的攝影技術，是當時世界上最強大的望遠鏡！利用胡克望遠鏡，哈勃拍攝了下圖中照片，在照片中，哈勃發現仙女座星系遠在我們的銀河系之外，是宇宙中一個獨立的星星島，這是人們才知道原來宇宙不僅僅是我們自己的銀河系！
當然哈勃還使用胡克望遠鏡發現了宇宙正在擴張！打破了人們心中那個穩恆態的宇宙模型，為大爆炸理論奠定了觀測依據！
望遠鏡：口徑並不是一切
胡克望遠鏡的口徑在當時已經很大了，看起來就像《普羅米修斯》裡外星大炮一樣！一個世紀後，最大的光學望遠鏡的直徑也只有一個世紀前胡克望遠鏡的四倍，而且在全世界的範圍內大口徑望遠鏡的數量也是屈指可數。
包括我們這一代最偉大的哈勃太空望遠鏡，比胡克望遠鏡的口徑還要小一點！但是，哈勃望遠鏡觀察一個比仙女座還要遠100倍的星系時，它能看到更多的星系細節，甚至能能夠分辨出其中的單個恆星。
小口徑的哈勃望遠鏡為何有如此高的分辨率，原因有兩個：
- 首先，相比於一個世紀前，人們在光學系統已經取得了巨大的進步。
照相底片已被電荷耦合器件(CCDs)所取代，模擬設備已被數字設備所取代，收集到的光可以一份一份的去計數。總之今天的業餘愛好者所擁有的設備都比一個世紀前的專業人士所擁有的設備好的多，這就是科技的進步！
- 第二個原因就是，哈勃望遠鏡的位置：它在太空中！
對於天文學來說，去太空觀察宇宙具有巨大的優勢。我們小時候都知道星星會眨眼睛，在地球上，區分行星和恆星最簡單的方法就是觀察它是否閃爍。如果不閃爍，就是一顆行星，如果閃爍就是一顆恆星！因為行星離我們很近，表觀尺寸很大，所以不會受到大氣的影響！
一開始關於星星為何會閃爍其實人們也爭論了很久，有理論說是太陽系邊緣的奧爾特雲造成的，當然也有人說只是大氣造成的！這個問題其實沒啥好爭論的，去太空看看就知道了，所以當人們第一次進入太空時，這個問題就有了結論。
由於地球的大氣是一個湍流的實體，從任何角度看，氣體在分層中快速的上升和下降。無論是人類的眼睛還是望遠鏡，都會受到大氣的影響使星光發生扭曲。
天文臺為何要發射激光
我們總不能把望遠鏡都發射到太空吧，所以地面的天文臺都會配備自適應光學系統向夜空發射黃橙色激光，來抵消大氣的抖動對成像帶來的影響。
天文臺使用的激光利用了大氣的一種特殊性質：在地球的大氣中某些元素在特定的高度會與其他元素分離。在大氣中一種非常罕見的元素是鈉，它恰好集中在100公里以上，一層薄薄的空氣中。
天文臺向空中發射一束鈉激光，激光會激發在特定高度鈉原子，從而產生一種人造光源，稱為激光導航星。
激光導航星也被稱為人造恆星，它發出的光會穿過100公里的大氣層回到望遠鏡，並被湍流大氣扭曲，那麼宇宙中其他恆星的光也會經過同樣的路徑到達望遠鏡。
唯一不同的是，導航星是我們自己造的，我們很瞭解它的真實模樣，例如：導航星特定的位置、特定的波長以及它是一個單點光源。所以導航星就給我們提供了一個真實影像和被大氣扭曲後的影像之間的參考！
因此我們根據導航星就可以調整望遠鏡鏡片的形狀，讓導航星恢復到正確的位置和形狀，這樣就消除了大氣湍流的影響。大致的過程如下圖所示：
科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
哈勃和胡克望遠鏡
不管你手裡有沒有一臺望遠鏡，或之前有沒有了解過！我相信你都聽說過望遠鏡“口徑”這個詞彙。確實！在天文學中，望遠鏡的口徑很重要：如果望遠鏡的直徑增加一倍，那麼它的聚光能力就會增加四倍。不過，尺寸也並不是一切。
在一個世紀前，埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)在威爾遜山(Mt. Wilson)上使用了著名的胡克(Hooker)望遠鏡，它的口徑達到了100英寸（2.5米），並且擁有最新的攝影技術，是當時世界上最強大的望遠鏡！利用胡克望遠鏡，哈勃拍攝了下圖中照片，在照片中，哈勃發現仙女座星系遠在我們的銀河系之外，是宇宙中一個獨立的星星島，這是人們才知道原來宇宙不僅僅是我們自己的銀河系！
當然哈勃還使用胡克望遠鏡發現了宇宙正在擴張！打破了人們心中那個穩恆態的宇宙模型，為大爆炸理論奠定了觀測依據！
望遠鏡：口徑並不是一切
胡克望遠鏡的口徑在當時已經很大了，看起來就像《普羅米修斯》裡外星大炮一樣！一個世紀後，最大的光學望遠鏡的直徑也只有一個世紀前胡克望遠鏡的四倍，而且在全世界的範圍內大口徑望遠鏡的數量也是屈指可數。
包括我們這一代最偉大的哈勃太空望遠鏡，比胡克望遠鏡的口徑還要小一點！但是，哈勃望遠鏡觀察一個比仙女座還要遠100倍的星系時，它能看到更多的星系細節，甚至能能夠分辨出其中的單個恆星。
小口徑的哈勃望遠鏡為何有如此高的分辨率，原因有兩個：
- 首先，相比於一個世紀前，人們在光學系統已經取得了巨大的進步。
照相底片已被電荷耦合器件(CCDs)所取代，模擬設備已被數字設備所取代，收集到的光可以一份一份的去計數。總之今天的業餘愛好者所擁有的設備都比一個世紀前的專業人士所擁有的設備好的多，這就是科技的進步！
- 第二個原因就是，哈勃望遠鏡的位置：它在太空中！
對於天文學來說，去太空觀察宇宙具有巨大的優勢。我們小時候都知道星星會眨眼睛，在地球上，區分行星和恆星最簡單的方法就是觀察它是否閃爍。如果不閃爍，就是一顆行星，如果閃爍就是一顆恆星！因為行星離我們很近，表觀尺寸很大，所以不會受到大氣的影響！
一開始關於星星為何會閃爍其實人們也爭論了很久，有理論說是太陽系邊緣的奧爾特雲造成的，當然也有人說只是大氣造成的！這個問題其實沒啥好爭論的，去太空看看就知道了，所以當人們第一次進入太空時，這個問題就有了結論。
由於地球的大氣是一個湍流的實體，從任何角度看，氣體在分層中快速的上升和下降。無論是人類的眼睛還是望遠鏡，都會受到大氣的影響使星光發生扭曲。
天文臺為何要發射激光
我們總不能把望遠鏡都發射到太空吧，所以地面的天文臺都會配備自適應光學系統向夜空發射黃橙色激光，來抵消大氣的抖動對成像帶來的影響。
天文臺使用的激光利用了大氣的一種特殊性質：在地球的大氣中某些元素在特定的高度會與其他元素分離。在大氣中一種非常罕見的元素是鈉，它恰好集中在100公里以上，一層薄薄的空氣中。
天文臺向空中發射一束鈉激光，激光會激發在特定高度鈉原子，從而產生一種人造光源，稱為激光導航星。
激光導航星也被稱為人造恆星，它發出的光會穿過100公里的大氣層回到望遠鏡，並被湍流大氣扭曲，那麼宇宙中其他恆星的光也會經過同樣的路徑到達望遠鏡。
唯一不同的是，導航星是我們自己造的，我們很瞭解它的真實模樣，例如：導航星特定的位置、特定的波長以及它是一個單點光源。所以導航星就給我們提供了一個真實影像和被大氣扭曲後的影像之間的參考！
因此我們根據導航星就可以調整望遠鏡鏡片的形狀，讓導航星恢復到正確的位置和形狀，這樣就消除了大氣湍流的影響。大致的過程如下圖所示：
計算機檢測來自導航星的入射光，並且不斷的改變鏡片的形狀，使望遠鏡能夠最大限度的獲得一張消除大氣所有負面影響的圖像。整個裝置是自適應光學領域中最先進的技術，也是自望遠鏡發明以來地面天文學中最具革命性的進步。
自適應光學技術是1953年由海爾天文臺的胡瑞斯·拜勃庫克（Horace Babcock）提出的，直到1991年5月，美國軍方將自適應光學的研究資料解密，計算機和光學技術也足夠發達，自適應光學技術才得以廣泛應用。
總結：地面天文臺的自適應光學技術，可以和哈勃太空望遠鏡相媲美
下圖是使用最先進的自適應光技術，獲得了照片，看起來比太空的哈勃望遠鏡還要清晰、分辨率還要高!
科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
哈勃和胡克望遠鏡
不管你手裡有沒有一臺望遠鏡，或之前有沒有了解過！我相信你都聽說過望遠鏡“口徑”這個詞彙。確實！在天文學中，望遠鏡的口徑很重要：如果望遠鏡的直徑增加一倍，那麼它的聚光能力就會增加四倍。不過，尺寸也並不是一切。
在一個世紀前，埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)在威爾遜山(Mt. Wilson)上使用了著名的胡克(Hooker)望遠鏡，它的口徑達到了100英寸（2.5米），並且擁有最新的攝影技術，是當時世界上最強大的望遠鏡！利用胡克望遠鏡，哈勃拍攝了下圖中照片，在照片中，哈勃發現仙女座星系遠在我們的銀河系之外，是宇宙中一個獨立的星星島，這是人們才知道原來宇宙不僅僅是我們自己的銀河系！
當然哈勃還使用胡克望遠鏡發現了宇宙正在擴張！打破了人們心中那個穩恆態的宇宙模型，為大爆炸理論奠定了觀測依據！
望遠鏡：口徑並不是一切
胡克望遠鏡的口徑在當時已經很大了，看起來就像《普羅米修斯》裡外星大炮一樣！一個世紀後，最大的光學望遠鏡的直徑也只有一個世紀前胡克望遠鏡的四倍，而且在全世界的範圍內大口徑望遠鏡的數量也是屈指可數。
包括我們這一代最偉大的哈勃太空望遠鏡，比胡克望遠鏡的口徑還要小一點！但是，哈勃望遠鏡觀察一個比仙女座還要遠100倍的星系時，它能看到更多的星系細節，甚至能能夠分辨出其中的單個恆星。
小口徑的哈勃望遠鏡為何有如此高的分辨率，原因有兩個：
- 首先，相比於一個世紀前，人們在光學系統已經取得了巨大的進步。
照相底片已被電荷耦合器件(CCDs)所取代，模擬設備已被數字設備所取代，收集到的光可以一份一份的去計數。總之今天的業餘愛好者所擁有的設備都比一個世紀前的專業人士所擁有的設備好的多，這就是科技的進步！
- 第二個原因就是，哈勃望遠鏡的位置：它在太空中！
對於天文學來說，去太空觀察宇宙具有巨大的優勢。我們小時候都知道星星會眨眼睛，在地球上，區分行星和恆星最簡單的方法就是觀察它是否閃爍。如果不閃爍，就是一顆行星，如果閃爍就是一顆恆星！因為行星離我們很近，表觀尺寸很大，所以不會受到大氣的影響！
一開始關於星星為何會閃爍其實人們也爭論了很久，有理論說是太陽系邊緣的奧爾特雲造成的，當然也有人說只是大氣造成的！這個問題其實沒啥好爭論的，去太空看看就知道了，所以當人們第一次進入太空時，這個問題就有了結論。
由於地球的大氣是一個湍流的實體，從任何角度看，氣體在分層中快速的上升和下降。無論是人類的眼睛還是望遠鏡，都會受到大氣的影響使星光發生扭曲。
天文臺為何要發射激光
我們總不能把望遠鏡都發射到太空吧，所以地面的天文臺都會配備自適應光學系統向夜空發射黃橙色激光，來抵消大氣的抖動對成像帶來的影響。
天文臺使用的激光利用了大氣的一種特殊性質：在地球的大氣中某些元素在特定的高度會與其他元素分離。在大氣中一種非常罕見的元素是鈉，它恰好集中在100公里以上，一層薄薄的空氣中。
天文臺向空中發射一束鈉激光，激光會激發在特定高度鈉原子，從而產生一種人造光源，稱為激光導航星。
激光導航星也被稱為人造恆星，它發出的光會穿過100公里的大氣層回到望遠鏡，並被湍流大氣扭曲，那麼宇宙中其他恆星的光也會經過同樣的路徑到達望遠鏡。
唯一不同的是，導航星是我們自己造的，我們很瞭解它的真實模樣，例如：導航星特定的位置、特定的波長以及它是一個單點光源。所以導航星就給我們提供了一個真實影像和被大氣扭曲後的影像之間的參考！
因此我們根據導航星就可以調整望遠鏡鏡片的形狀，讓導航星恢復到正確的位置和形狀，這樣就消除了大氣湍流的影響。大致的過程如下圖所示：
計算機檢測來自導航星的入射光，並且不斷的改變鏡片的形狀，使望遠鏡能夠最大限度的獲得一張消除大氣所有負面影響的圖像。整個裝置是自適應光學領域中最先進的技術，也是自望遠鏡發明以來地面天文學中最具革命性的進步。
自適應光學技術是1953年由海爾天文臺的胡瑞斯·拜勃庫克（Horace Babcock）提出的，直到1991年5月，美國軍方將自適應光學的研究資料解密，計算機和光學技術也足夠發達，自適應光學技術才得以廣泛應用。
總結：地面天文臺的自適應光學技術，可以和哈勃太空望遠鏡相媲美
下圖是使用最先進的自適應光技術，獲得了照片，看起來比太空的哈勃望遠鏡還要清晰、分辨率還要高!
小方框是天空中的同一區域，下圖左邊是哈勃的數據，右邊是雙子天文臺（採用新的自適應光學技術）的數據。
科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
哈勃和胡克望遠鏡
不管你手裡有沒有一臺望遠鏡，或之前有沒有了解過！我相信你都聽說過望遠鏡“口徑”這個詞彙。確實！在天文學中，望遠鏡的口徑很重要：如果望遠鏡的直徑增加一倍，那麼它的聚光能力就會增加四倍。不過，尺寸也並不是一切。
在一個世紀前，埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)在威爾遜山(Mt. Wilson)上使用了著名的胡克(Hooker)望遠鏡，它的口徑達到了100英寸（2.5米），並且擁有最新的攝影技術，是當時世界上最強大的望遠鏡！利用胡克望遠鏡，哈勃拍攝了下圖中照片，在照片中，哈勃發現仙女座星系遠在我們的銀河系之外，是宇宙中一個獨立的星星島，這是人們才知道原來宇宙不僅僅是我們自己的銀河系！
當然哈勃還使用胡克望遠鏡發現了宇宙正在擴張！打破了人們心中那個穩恆態的宇宙模型，為大爆炸理論奠定了觀測依據！
望遠鏡：口徑並不是一切
胡克望遠鏡的口徑在當時已經很大了，看起來就像《普羅米修斯》裡外星大炮一樣！一個世紀後，最大的光學望遠鏡的直徑也只有一個世紀前胡克望遠鏡的四倍，而且在全世界的範圍內大口徑望遠鏡的數量也是屈指可數。
包括我們這一代最偉大的哈勃太空望遠鏡，比胡克望遠鏡的口徑還要小一點！但是，哈勃望遠鏡觀察一個比仙女座還要遠100倍的星系時，它能看到更多的星系細節，甚至能能夠分辨出其中的單個恆星。
小口徑的哈勃望遠鏡為何有如此高的分辨率，原因有兩個：
- 首先，相比於一個世紀前，人們在光學系統已經取得了巨大的進步。
照相底片已被電荷耦合器件(CCDs)所取代，模擬設備已被數字設備所取代，收集到的光可以一份一份的去計數。總之今天的業餘愛好者所擁有的設備都比一個世紀前的專業人士所擁有的設備好的多，這就是科技的進步！
- 第二個原因就是，哈勃望遠鏡的位置：它在太空中！
對於天文學來說，去太空觀察宇宙具有巨大的優勢。我們小時候都知道星星會眨眼睛，在地球上，區分行星和恆星最簡單的方法就是觀察它是否閃爍。如果不閃爍，就是一顆行星，如果閃爍就是一顆恆星！因為行星離我們很近，表觀尺寸很大，所以不會受到大氣的影響！
一開始關於星星為何會閃爍其實人們也爭論了很久，有理論說是太陽系邊緣的奧爾特雲造成的，當然也有人說只是大氣造成的！這個問題其實沒啥好爭論的，去太空看看就知道了，所以當人們第一次進入太空時，這個問題就有了結論。
由於地球的大氣是一個湍流的實體，從任何角度看，氣體在分層中快速的上升和下降。無論是人類的眼睛還是望遠鏡，都會受到大氣的影響使星光發生扭曲。
天文臺為何要發射激光
我們總不能把望遠鏡都發射到太空吧，所以地面的天文臺都會配備自適應光學系統向夜空發射黃橙色激光，來抵消大氣的抖動對成像帶來的影響。
天文臺使用的激光利用了大氣的一種特殊性質：在地球的大氣中某些元素在特定的高度會與其他元素分離。在大氣中一種非常罕見的元素是鈉，它恰好集中在100公里以上，一層薄薄的空氣中。
天文臺向空中發射一束鈉激光，激光會激發在特定高度鈉原子，從而產生一種人造光源，稱為激光導航星。
激光導航星也被稱為人造恆星，它發出的光會穿過100公里的大氣層回到望遠鏡，並被湍流大氣扭曲，那麼宇宙中其他恆星的光也會經過同樣的路徑到達望遠鏡。
唯一不同的是，導航星是我們自己造的，我們很瞭解它的真實模樣，例如：導航星特定的位置、特定的波長以及它是一個單點光源。所以導航星就給我們提供了一個真實影像和被大氣扭曲後的影像之間的參考！
因此我們根據導航星就可以調整望遠鏡鏡片的形狀，讓導航星恢復到正確的位置和形狀，這樣就消除了大氣湍流的影響。大致的過程如下圖所示：
計算機檢測來自導航星的入射光，並且不斷的改變鏡片的形狀，使望遠鏡能夠最大限度的獲得一張消除大氣所有負面影響的圖像。整個裝置是自適應光學領域中最先進的技術，也是自望遠鏡發明以來地面天文學中最具革命性的進步。
自適應光學技術是1953年由海爾天文臺的胡瑞斯·拜勃庫克（Horace Babcock）提出的，直到1991年5月，美國軍方將自適應光學的研究資料解密，計算機和光學技術也足夠發達，自適應光學技術才得以廣泛應用。
總結：地面天文臺的自適應光學技術，可以和哈勃太空望遠鏡相媲美
下圖是使用最先進的自適應光技術，獲得了照片，看起來比太空的哈勃望遠鏡還要清晰、分辨率還要高!
小方框是天空中的同一區域，下圖左邊是哈勃的數據，右邊是雙子天文臺（採用新的自適應光學技術）的數據。
上圖是NGC288球狀星團內部的景象，目前看來凱克、雙子和利克天文臺自適應光學系統的表現與哈勃望遠鏡相當！而且地面的天文臺能夠以前所未有的分辨率觀察獵戶座星雲的內部。下圖：
科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
哈勃和胡克望遠鏡
不管你手裡有沒有一臺望遠鏡，或之前有沒有了解過！我相信你都聽說過望遠鏡“口徑”這個詞彙。確實！在天文學中，望遠鏡的口徑很重要：如果望遠鏡的直徑增加一倍，那麼它的聚光能力就會增加四倍。不過，尺寸也並不是一切。
在一個世紀前，埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)在威爾遜山(Mt. Wilson)上使用了著名的胡克(Hooker)望遠鏡，它的口徑達到了100英寸（2.5米），並且擁有最新的攝影技術，是當時世界上最強大的望遠鏡！利用胡克望遠鏡，哈勃拍攝了下圖中照片，在照片中，哈勃發現仙女座星系遠在我們的銀河系之外，是宇宙中一個獨立的星星島，這是人們才知道原來宇宙不僅僅是我們自己的銀河系！
當然哈勃還使用胡克望遠鏡發現了宇宙正在擴張！打破了人們心中那個穩恆態的宇宙模型，為大爆炸理論奠定了觀測依據！
望遠鏡：口徑並不是一切
胡克望遠鏡的口徑在當時已經很大了，看起來就像《普羅米修斯》裡外星大炮一樣！一個世紀後，最大的光學望遠鏡的直徑也只有一個世紀前胡克望遠鏡的四倍，而且在全世界的範圍內大口徑望遠鏡的數量也是屈指可數。
包括我們這一代最偉大的哈勃太空望遠鏡，比胡克望遠鏡的口徑還要小一點！但是，哈勃望遠鏡觀察一個比仙女座還要遠100倍的星系時，它能看到更多的星系細節，甚至能能夠分辨出其中的單個恆星。
小口徑的哈勃望遠鏡為何有如此高的分辨率，原因有兩個：
- 首先，相比於一個世紀前，人們在光學系統已經取得了巨大的進步。
照相底片已被電荷耦合器件(CCDs)所取代，模擬設備已被數字設備所取代，收集到的光可以一份一份的去計數。總之今天的業餘愛好者所擁有的設備都比一個世紀前的專業人士所擁有的設備好的多，這就是科技的進步！
- 第二個原因就是，哈勃望遠鏡的位置：它在太空中！
對於天文學來說，去太空觀察宇宙具有巨大的優勢。我們小時候都知道星星會眨眼睛，在地球上，區分行星和恆星最簡單的方法就是觀察它是否閃爍。如果不閃爍，就是一顆行星，如果閃爍就是一顆恆星！因為行星離我們很近，表觀尺寸很大，所以不會受到大氣的影響！
一開始關於星星為何會閃爍其實人們也爭論了很久，有理論說是太陽系邊緣的奧爾特雲造成的，當然也有人說只是大氣造成的！這個問題其實沒啥好爭論的，去太空看看就知道了，所以當人們第一次進入太空時，這個問題就有了結論。
由於地球的大氣是一個湍流的實體，從任何角度看，氣體在分層中快速的上升和下降。無論是人類的眼睛還是望遠鏡，都會受到大氣的影響使星光發生扭曲。
天文臺為何要發射激光
我們總不能把望遠鏡都發射到太空吧，所以地面的天文臺都會配備自適應光學系統向夜空發射黃橙色激光，來抵消大氣的抖動對成像帶來的影響。
天文臺使用的激光利用了大氣的一種特殊性質：在地球的大氣中某些元素在特定的高度會與其他元素分離。在大氣中一種非常罕見的元素是鈉，它恰好集中在100公里以上，一層薄薄的空氣中。
天文臺向空中發射一束鈉激光，激光會激發在特定高度鈉原子，從而產生一種人造光源，稱為激光導航星。
激光導航星也被稱為人造恆星，它發出的光會穿過100公里的大氣層回到望遠鏡，並被湍流大氣扭曲，那麼宇宙中其他恆星的光也會經過同樣的路徑到達望遠鏡。
唯一不同的是，導航星是我們自己造的，我們很瞭解它的真實模樣，例如：導航星特定的位置、特定的波長以及它是一個單點光源。所以導航星就給我們提供了一個真實影像和被大氣扭曲後的影像之間的參考！
因此我們根據導航星就可以調整望遠鏡鏡片的形狀，讓導航星恢復到正確的位置和形狀，這樣就消除了大氣湍流的影響。大致的過程如下圖所示：
計算機檢測來自導航星的入射光，並且不斷的改變鏡片的形狀，使望遠鏡能夠最大限度的獲得一張消除大氣所有負面影響的圖像。整個裝置是自適應光學領域中最先進的技術，也是自望遠鏡發明以來地面天文學中最具革命性的進步。
自適應光學技術是1953年由海爾天文臺的胡瑞斯·拜勃庫克（Horace Babcock）提出的，直到1991年5月，美國軍方將自適應光學的研究資料解密，計算機和光學技術也足夠發達，自適應光學技術才得以廣泛應用。
總結：地面天文臺的自適應光學技術，可以和哈勃太空望遠鏡相媲美
下圖是使用最先進的自適應光技術，獲得了照片，看起來比太空的哈勃望遠鏡還要清晰、分辨率還要高!
小方框是天空中的同一區域，下圖左邊是哈勃的數據，右邊是雙子天文臺（採用新的自適應光學技術）的數據。
上圖是NGC288球狀星團內部的景象，目前看來凱克、雙子和利克天文臺自適應光學系統的表現與哈勃望遠鏡相當！而且地面的天文臺能夠以前所未有的分辨率觀察獵戶座星雲的內部。下圖：
所以，當你下次看到天文臺（或是一張圖片）向宇宙發射激光時，這可不是我們在與外星人戰鬥，攻擊一個遙遠的文明，或者把能量發送到一個遙遠的地方，這是我們人類目前最先進的光學技術！
科學唯一的目的是減輕人類生存的苦難，科學家應為大多數人著想。 —— 伽利略
天文臺大多數都建在視野開闊、遠離城市光汙染的高山上，我們也經常會看到天文臺的圓頂被夜空圍繞的照片，每一個天文臺的圓頂裡面都有一架望遠鏡正對著天空，天文望遠鏡是一個天文臺最主要的設備之一，它強大的聚光能力，可以彌補我們肉眼的不足，幫助我們窺探宇宙的黑暗深處。但是我們經常能看到下圖中的情形，天文臺在向宇宙發射激光，這是用來幹嘛的？傳輸能量？定位？打小怪獸？今天就聊下這個問題，這一束激光代表著我們人類最先進的光學技術！
哈勃和胡克望遠鏡
不管你手裡有沒有一臺望遠鏡，或之前有沒有了解過！我相信你都聽說過望遠鏡“口徑”這個詞彙。確實！在天文學中，望遠鏡的口徑很重要：如果望遠鏡的直徑增加一倍，那麼它的聚光能力就會增加四倍。不過，尺寸也並不是一切。
在一個世紀前，埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)在威爾遜山(Mt. Wilson)上使用了著名的胡克(Hooker)望遠鏡，它的口徑達到了100英寸（2.5米），並且擁有最新的攝影技術，是當時世界上最強大的望遠鏡！利用胡克望遠鏡，哈勃拍攝了下圖中照片，在照片中，哈勃發現仙女座星系遠在我們的銀河系之外，是宇宙中一個獨立的星星島，這是人們才知道原來宇宙不僅僅是我們自己的銀河系！
當然哈勃還使用胡克望遠鏡發現了宇宙正在擴張！打破了人們心中那個穩恆態的宇宙模型，為大爆炸理論奠定了觀測依據！
望遠鏡：口徑並不是一切
胡克望遠鏡的口徑在當時已經很大了，看起來就像《普羅米修斯》裡外星大炮一樣！一個世紀後，最大的光學望遠鏡的直徑也只有一個世紀前胡克望遠鏡的四倍，而且在全世界的範圍內大口徑望遠鏡的數量也是屈指可數。
包括我們這一代最偉大的哈勃太空望遠鏡，比胡克望遠鏡的口徑還要小一點！但是，哈勃望遠鏡觀察一個比仙女座還要遠100倍的星系時，它能看到更多的星系細節，甚至能能夠分辨出其中的單個恆星。
小口徑的哈勃望遠鏡為何有如此高的分辨率，原因有兩個：
- 首先，相比於一個世紀前，人們在光學系統已經取得了巨大的進步。
照相底片已被電荷耦合器件(CCDs)所取代，模擬設備已被數字設備所取代，收集到的光可以一份一份的去計數。總之今天的業餘愛好者所擁有的設備都比一個世紀前的專業人士所擁有的設備好的多，這就是科技的進步！
- 第二個原因就是，哈勃望遠鏡的位置：它在太空中！
對於天文學來說，去太空觀察宇宙具有巨大的優勢。我們小時候都知道星星會眨眼睛，在地球上，區分行星和恆星最簡單的方法就是觀察它是否閃爍。如果不閃爍，就是一顆行星，如果閃爍就是一顆恆星！因為行星離我們很近，表觀尺寸很大，所以不會受到大氣的影響！
一開始關於星星為何會閃爍其實人們也爭論了很久，有理論說是太陽系邊緣的奧爾特雲造成的，當然也有人說只是大氣造成的！這個問題其實沒啥好爭論的，去太空看看就知道了，所以當人們第一次進入太空時，這個問題就有了結論。
由於地球的大氣是一個湍流的實體，從任何角度看，氣體在分層中快速的上升和下降。無論是人類的眼睛還是望遠鏡，都會受到大氣的影響使星光發生扭曲。
天文臺為何要發射激光
我們總不能把望遠鏡都發射到太空吧，所以地面的天文臺都會配備自適應光學系統向夜空發射黃橙色激光，來抵消大氣的抖動對成像帶來的影響。
天文臺使用的激光利用了大氣的一種特殊性質：在地球的大氣中某些元素在特定的高度會與其他元素分離。在大氣中一種非常罕見的元素是鈉，它恰好集中在100公里以上，一層薄薄的空氣中。
天文臺向空中發射一束鈉激光，激光會激發在特定高度鈉原子，從而產生一種人造光源，稱為激光導航星。
激光導航星也被稱為人造恆星，它發出的光會穿過100公里的大氣層回到望遠鏡，並被湍流大氣扭曲，那麼宇宙中其他恆星的光也會經過同樣的路徑到達望遠鏡。
唯一不同的是，導航星是我們自己造的，我們很瞭解它的真實模樣，例如：導航星特定的位置、特定的波長以及它是一個單點光源。所以導航星就給我們提供了一個真實影像和被大氣扭曲後的影像之間的參考！
因此我們根據導航星就可以調整望遠鏡鏡片的形狀，讓導航星恢復到正確的位置和形狀，這樣就消除了大氣湍流的影響。大致的過程如下圖所示：
計算機檢測來自導航星的入射光，並且不斷的改變鏡片的形狀，使望遠鏡能夠最大限度的獲得一張消除大氣所有負面影響的圖像。整個裝置是自適應光學領域中最先進的技術，也是自望遠鏡發明以來地面天文學中最具革命性的進步。
自適應光學技術是1953年由海爾天文臺的胡瑞斯·拜勃庫克（Horace Babcock）提出的，直到1991年5月，美國軍方將自適應光學的研究資料解密，計算機和光學技術也足夠發達，自適應光學技術才得以廣泛應用。
總結：地面天文臺的自適應光學技術，可以和哈勃太空望遠鏡相媲美
下圖是使用最先進的自適應光技術，獲得了照片，看起來比太空的哈勃望遠鏡還要清晰、分辨率還要高!
小方框是天空中的同一區域，下圖左邊是哈勃的數據，右邊是雙子天文臺（採用新的自適應光學技術）的數據。
上圖是NGC288球狀星團內部的景象，目前看來凱克、雙子和利克天文臺自適應光學系統的表現與哈勃望遠鏡相當！而且地面的天文臺能夠以前所未有的分辨率觀察獵戶座星雲的內部。下圖：
所以，當你下次看到天文臺（或是一張圖片）向宇宙發射激光時，這可不是我們在與外星人戰鬥，攻擊一個遙遠的文明，或者把能量發送到一個遙遠的地方，這是我們人類目前最先進的光學技術！
雖然我們可以把望遠鏡送到太空，但是我們也需要在不離開地球的情況下，用最好的技術，盡最大的能力，獲得一個太空天文臺所具有的分辨率，畢竟這個花費小，維護起來也方便！
這就是為什麼天文臺要向天空發射激光，這不是在打小怪獸！