液体天文望远镜

液体天文望远镜 是由能反射光的液体组成镜面，这台望远镜采用了水银。大约49.2升水银装于容器之中，该容器将沿这台望远镜的垂直轴，以恒定速度旋转。在此过程中，汞在容器中会扩散，形成抛物面形反射面，这就是液体天文望远镜的镜面。液体镜面非常适合收集和聚焦光线。这台天文望远镜的水银镜直径为4米，焦比为 f/2，由旋转速度定义。比利时、加拿大、印度、波兰和乌兹别克斯坦合作建设了这台天文望远镜。资金由加拿大和比利时承担，估计耗资30-40亿卢比（2.58亿人民币-3.9亿人民币）。这台液体天文望远镜位于印度北阿坎德邦奈尼塔尔的白羊座天文台，海拔2450米的喜马拉雅山区上建成。我在2014年去印度的时候远远见过这座天文台（图3），该液体天文望远镜将在今年10月全面开始运行。印度
世界上第一架液体望远镜是在20世纪50年代初，由苏联物理学家乌德用一盆水银布制成的。经过不断改进探索，加拿大科学家阿曼罗·博拉在80年代初制造出了第一架可供天文观测用的液体望远镜，镜头直径为45厘米。1995年，美国航天局造出了直径3米的水银望远镜，安装在新墨西哥州，专门监视太空垃圾和近地小行星。印度这台号称世界“首台”液体天文望远镜，不知道是自夸还是技术上有新的实用性突破，缺乏详细数据。
液体望远镜的优点之一是成本极低，水银可重复使用，费用不到一般望远镜的5%。天文学家主要是希望通过更多的液体望远镜阵列制成综合口径达50——100米的超大光学望远镜。其二是可以通过改变水银盘的旋转速度，改变水银反射式望远镜的焦距，成为一台变焦望远镜。最大弱点是只能垂直观测上方的一小块天空，不能倾斜，否则水银就会溢出，因此观测的天空区域狭窄，就像“坐井观天”。另外一个缺点就是会挥发出有毒的水银蒸气。第三个缺点是怕振动和风吹。因此科学家考虑将来采用硅油之类粘滞性更大的液体来代替水银。天文
图1：印度液体天文望远镜
图2：这台液体天文望远镜位于印度北阿坎德邦奈尼塔尔的白羊座天文台
图3：2014年我去印度奈尼塔尔遥望过的这座天文台
图4.5：液体天文望远镜的原理图-旋转一桶水，它的表面会变得凹陷，从而形成抛物面反射镜镜面，可以汇聚光线直到点燃树叶