用于二代宽视场相机的哈勃空间望远镜模拟系统的光学设计、制造和装调
望远镜的发展史
1608年，荷兰的一位眼镜商偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物，受此启发，他制造了人类历史上的第一架望远镜。
经过近400年的的发展，望远镜的功能越来越强大，观测的距离也越来越远。
为庆祝“2009国际天文年”，英国《新科学家》评选出了人类历史上最著名的望远镜。
以下是这14架最著名的望远镜：1、伽利略折射望远镜伽利略是第一个认识到望远镜将可能用于天文研究的人。
虽然伽利略没有发明望远镜，但他改进了前人的设计方案，并逐步增强其放大功能。
图中的情景发生于1609年8月，伽利略正在向当时的威尼斯统治者演示他的望远镜。
伽利略制作了一架口径4.2厘米，长约1.2米的望远镜。
他是用平凸透镜作为物镜，凹透镜作为目镜，这种光学系统称为伽利略式望远镜。
伽利略用这架望远镜指向天空，得到了一系列的重要发现，天文学从此进入了望远镜时代。
折射望远镜的优点是焦距长，底片比例尺大，对镜筒弯曲不敏感，最适合于做天体测量方面的工作。
但是它总是有残余的色差，同时对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害2、牛顿反射式望远镜牛顿反射式望远镜的原理并不是采用玻璃透镜使光线折射或弯曲，而是使用一个弯曲的镜面将光线反射到一个焦点之上。
这种方法比使用透镜将物体放大的倍数要高数倍。
牛顿经过多次磨制非球面的透镜均告失败后，决定采用球面反射镜作为主镜。
他用2.5厘米直径的金属，磨制成一块凹面反射镜，并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45o角的反射镜，使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90o角反射出镜筒后到达目镜。
这种系统称为牛顿式反射望远镜。
它的球面镜虽然会产生一定的象差，但用反射镜代替折射镜却是一个巨大的成功。
反射望远镜的主要优点是不存在色差，当物镜采用抛物面时，还可消去球差。
图中显哈勃太空望远镜示的是牛顿首个反射式望远镜的复制品。
3、赫歇尔望远镜18世纪晚期，德国音乐师和天文学家威廉-赫歇尔开始制造大型反射式望远镜。
图中显示的是赫歇尔所制造的最大望远镜，镜面口径为1.2米。
大视场长焦面光学遥感器双凸轮式焦面调焦机构
大视场长焦面光学遥感器双凸轮式焦面调焦机构刘磊;曹国华【摘要】A focusing mechanism with a tilt of focusing plane assembly less than 7 " , positioning accuracy better than 0. 01 mm in the +2 mm focusing range was designed to ensure the best image quality for a wide field space camera with a focal plane length more than 600 mm. To meet the requirements of the focusing mechanism for focusing accuracy, mechanical environments and the vacuum environments, the dual-cam drive technology was used to complete the accurate focusing, and the loss of power brake self-locking technology allowed the camera to be a stable image plane position under the impact of mechanical environments. Furthermore, the high stiffness rail and bearings were used in the focusing mechanism to obtain a high dynamic stiffness. The design analysis and experimental results show that the dual focal plane cam-driven focusing mechanism has high focusing precision and high re-liability and is able to complete the focuing and improve the image quality of space cameras in the complex space environments.%为保证焦面长度大于600mm的大视场空间光学遥感器在空间环境下的成像质量,设计了一套在±2 mm调焦范围内焦面组件倾斜小于7”、定位精度优于0.01 mm的焦面调焦机构.针对系统对调焦精度、力学环境、真空环境的要求,该调焦机构采用双凸轮驱动技术来满足调焦精度要求；采用失电制动器自锁技术,使相机经发射等力学环境冲击后像面位置仍保持稳定.此外,采用高刚度导轨和轴承使调焦机构具有较高的动态刚度.设计分析及实验证明,该套焦面调焦机构具有较高的调焦精度和可靠性,能够在复杂的空间环境下完成调焦任务,提高遥感器的成像质量.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2012(020)009【总页数】6页(P1939-1944)【关键词】空间相机;双凸轮机构;焦面调焦;成像质量【作者】刘磊;曹国华【作者单位】长春理工大学机电工程学院,吉林长春130022;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;长春理工大学机电工程学院,吉林长春130022【正文语种】中文【中图分类】V447.3;V443.51 引言在空间对地遥感观测技术领域里，离轴三反光学系统具有大视场、高分辨率、体积小、无色差、平像场等优势。
教您天文望远镜基础知识入门
教您天文望远镜基础知识入门目录一、天文望远镜概述 (2)1.1 望远镜的定义与分类 (3)1.2 望远镜的工作原理 (4)1.3 天文望远镜的发展历程 (5)二、望远镜的基本构造 (6)2.1 主要部件介绍 (7)2.2 望远镜的类型 (9)三、天文望远镜的选择与使用 (10)3.1 如何根据需求选择望远镜 (11)3.2 望远镜的使用与保养 (12)3.3 常见问题及解决方法 (14)四、观测技巧与实践 (14)4.1 观测前的准备 (16)4.2 实际观测案例分享 (17)4.3 提升观测效果的技巧 (19)五、天文望远镜的辅助工具 (20)5.1 星图与星表 (21)5.2 天气预报与观测计划 (22)5.3 其他辅助设备 (23)六、天文望远镜的科学研究价值 (24)6.1 对恒星与行星的研究 (25)6.2 对星系与宇宙学的研究 (27)6.3 天文望远镜在教育中的应用 (29)七、望远镜技术的未来展望 (30)7.1 新型望远镜技术介绍 (32)7.2 天文望远镜在太空探索中的作用 (34)7.3 科技发展对望远镜的影响 (35)一、天文望远镜概述天文望远镜是一种用于观察和观测天体的特殊仪器，其历史源远流长，追溯到古埃及和古希腊时期。
现代天文望远镜的设计和用途多种多样，但它们的共同目标是提供更清晰和放大的天体图像，以便科学家和爱好者可以更好地了解宇宙。
折射望远镜：这类望远镜利用透镜来聚焦光线。
镜子在折射望远镜中并不直接用于成像，而是用于引导光线进入望远镜并反射回透镜中。
这种望远镜在观测弥散和星云时非常有效。
反射望远镜：反射望远镜主要使用表面非常平整的金属或玻璃制成的镜子来反射进入望远镜的光线。
大型反射望远镜通常放置在海拔较高或干燥地区，以减小大气扰动，提高观测质量。
折反射望远镜：这种望远镜结合了折射和反射望远镜的特点，通常使用一个透镜在前端聚集光线，然后用一个大型镜子在望远镜的后端将光线反射到目镜中，这样可以在保持清晰度的同时提供更大的视场。
空间望远镜介绍
哈勃空间望远镜（Hubble Space Telescope，缩写为HST），是以天文学家爱德温·哈勃（Edwin Powell Hubble）为名，在轨道上环绕着地球的望远镜。
它的位置在地球的大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处-影像不会受到大气湍流的扰动，视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。
于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。
它已经填补了地面观测的缺口，帮助天文学家解决了许多根本上的问题，对天文物理有更多的认识。
哈勃的哈勃超深空视场是天文学家曾获得的最深入（最敏锐的）的光学影像据国外媒体报道，早在1996年，著名的哈勃空间望远镜就拍摄到标志性的哈勃深场图像，巨大数量的星系就隐藏在这片小天区中，现在美国宇航局计划进行一次全新的深场成像计划。
哈勃望远镜在捕捉深场图像时将收集极遥远天体的微弱光线，慢慢“堆积”才能揭示宇宙大爆炸数亿年后的情景，否则由于光线太弱而看不到当时宇宙中存在的天体。
在哈勃望远镜于2004年拍摄的“超深场”图像中，收集光线的时间更久，2012年拍摄的“极深场”图像则花了更长的时间才完成成像。
[3]根据巴尔的摩空间望远镜研究所科学家丹安·科介绍：“与超深场图像类似，本次哈勃拍摄的六个超深场图像计划几乎可获得相同品质，在哈勃前沿领域的任务中，收集光线花了45个小时，描绘出宇宙大爆炸后大约五亿年的情景。
”这些图像深刻揭示了宇宙最深处的景象，捕捉到年代非常久远的星系和从未见过的遥远星系。
负责本项研究的科学家认为有些星系是之前尚未被发现的，比如最远的星系MACS0647-JD，就距离地球大约133亿光年处，原始深空场也显示了在仅仅2.5弧分跨度上就存在大约3000个并未被观测到宇宙星系。
[3]作为天体观测的主力，美国宇航局希望哈勃望远镜能维持到2018年，其继任者詹姆斯·韦伯空间望远镜将在不久后发射。
光学课程设计望远镜系统结构参数设计
提高性价比
设计望远镜系统结构 确定望远镜系统结构参数
优化望远镜系统结构
验证望远镜系统结构优化效 果
望远镜系统结构优化设计：通过优化设计，提高了望远镜的成像质量、分辨率和观测效率。
优化方法：采用了光学设计软件和计算机辅助设计技术，对望远镜系统结构进行了优化设计。
空间探测：探索宇 宙、研究天体物理
望远镜系统向更高分辨率、更大视场、更高灵敏度方向发展 望远镜系统向多波段、多目标、多任务方向发展 望远镜系统向智能化、自动化、网络化方向发展 望远镜系统向小型化、轻量化、便携化方向发展
望远镜系统智能化：实现自动跟踪、自动聚焦等功能 望远镜系统小型化：降低体积和重量，提高便携性 望远镜系统多功能化：集成多种观测功能，如红外、紫外、X射线等 望远镜系统网络化：实现远程控制和数据传输，提高观测效率和共享性
优化效果：优化后的望远镜系统结构具有更高的成像质量、分辨率和观测效率，满足了科研 和观测需求。
优化建议：在优化过程中，需要考虑望远镜系统的整体性能、成本和制造工艺等因素，以实 现最优的设计效果。
望远镜系统制造与 检测
材料选择：选 择合适的光学 材料，如玻璃、
塑料等
切割成型：将 材料切割成所 需的形状和尺
添加标题
添加标题
添加标题
射电望远镜：通过接收无线电波进 行观测，如射电干涉仪、射电望远 镜阵列等
地面望远镜：在地面上运行的望远 镜，如凯克望远镜、甚大望远镜等
口径：望远镜的直径，决定了望远镜的 集光能力和分辨率
焦距：望远镜的焦距，决定了望远镜的 放大倍数和视场大小
光圈：望远镜的光圈，决定了望远镜的 进光量和成像质量
寸
第十四讲 哈勃望远镜
第十四讲哈勃望远镜简介哈勃望远镜（Hubble Space Telescope）是由NASA和ESA合作研制建造的一颗太空望远镜，于1990年在太空中发射升空，是目前世界上最著名的天文观测设备之一。
哈勃望远镜采用了先进的科技和设计，可以在太空中观测到远离地球数千万光年的天体。
设计与构造哈勃望远镜的重量约为11吨，长度约为13.2米。
它的主要部件包括反射镜、光学与仪器附件、太阳面罩盖、太阳电池板、舱口适配器和姿态控制器等。
反射镜是哈勃望远镜最重要的部件之一，直径为2.4米，由金属镜片反射望远镜范围内的光线。
反射镜的制造需要高精度的机器设备和技术，而哈勃望远镜的反射镜是采用了先进的车削和抛光技术制造而成的。
它的表面精度可以达到将光线反射到波长1/50，000个分之一的精度。
这样的高精度保证了哈勃望远镜的强大观测能力。
观测能力哈勃望远镜的观测能力突出，它可以观测到远离地球超过10亿光年的天体。
它对宇宙深度、星系演化和宇宙中心黑洞等问题的研究做出了重要贡献。
在哈勃望远镜的镜头下，科学家们可以看到大约1万个星系和10亿多颗恒星，它帮助我们从全新的角度观测宇宙和宇宙中的物质运动。
重要发现哈勃望远镜是人类观测宇宙的杰出工具，它所做出的重要发现可以让我们更加了解宇宙的运行和演化。
以下是哈勃望远镜做出的重要发现：宇宙的加速膨胀2001年，哈勃望远镜在观测遥远的超新星时发现，宇宙正在加速扩展。
这个结果彻底改变了人们对宇宙膨胀运动的认识，也让哈勃望远镜成为有史以来最重要的天文学发现之一。
这个发现对宇宙学的研究有着巨大的影响。
深空图像哈勃望远镜拍摄了宇宙史上最远的星系照片，让我们能够在不同时间和空间位置的星系中了解宇宙的演化轨迹。
行星哈勃望远镜已经发现了数百颗行星，其中一些甚至位于所谓的“宜居带”中，也就是距离恒星适中、表面温度适宜生命存在的区域，这可能有助于未来探索外星生命。
哈勃望远镜的升级哈勃望远镜的升级是不断进行的，主要是向它添加更先进的仪器和技术。
哈勃太空望远镜
哈勃太空望远镜00000哈勃太空望远镜(HubbleSpaceTelescope，缩写为HST)，是以天文学家埃德温·哈勃(EdwinPowellHubble)为名，在地球轨道的望远镜。
哈勃望远镜接收地面控制中心(美国马里兰州的霍普金斯大学内)的指令并将各种观测数据通过无线电传输回地球。
由于它位于地球大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处--影像不受大气湍流的扰动、视相度绝佳，且无大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。
于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。
它成功弥补了地面观测的不足，帮助天文学家解决了许多天文学上的基本问题，使得人类对天文物理有更多的认识。
哈勃档案发射时间:1990年4月24日任务结束时间:2012年12月31日发射携载器:"发现号"航天飞机(STS-31任务)重量:11110公斤椭圆轨道高度:距离地面593公里轨道平面倾斜度:28.5度轨道周期:96-97分钟哈勃望远镜组成哈勃太空望远镜是被送入轨道的口径最大的望远镜。
它全长12.8米，镜筒直径4.27米，重11吨，由三大部分组成，第一部分是光学部分，第二部分是科学仪器，第三部分是辅助系统，包括两个长11.8米，宽2.3米，能提供2.4千瓦功率的太阳电池帆板，两个与地面通讯用的抛物面天线。
镜筒的前部是光学部分，后部是一个环形舱，在这个舱里面，望远镜主镜的焦平面上安放着一组科学仪器;太阳电池帆板和天线从筒的中间部分伸出。
望远镜的光学部分是整个仪器的心脏。
它采用卡塞格林式反射系统，由两个双曲面反射镜组成，一个是口径2.4米的主镜、另一个是装在主镜前约4.5米处的副镜，口径0.3米。
投射到主镜上的光线首先反射到副镜上，然后再由副镜射向主镜的中心孔，穿过中心孔到达主镜的焦面上形成高质量的图像，供各种科学仪器进行精密处理，得出来的数据通过中继卫星系统发回地面。
除了光学部分，望远镜的另外一个主要部分就是装在主镜焦平面上的八台科学仪器，分别是:宽视场和行星照相机、暗弱天体照相机、暗弱天体摄谱仪、高分辨率摄谱仪、高速光度计和三台精密制导遥感器。
哈勃太空望远镜
哈勃太空望远镜抬头仰望，穷尽视野的极限，我们想探索，探索被称为宇宙的巨大体。
她创造我们，却又在迷惑我们。
关于她，我们有太多的想象和猜测···在漫长的人类历史长河里，对天文现象的观测和记录一直是人类认识世界，认识事物之间规律和联系的不可缺少的部分。
从古人们裸眼观测，用自己的想象和神话般的描述来记录宇宙，到近代科学先哲们发明望远镜来拉自己与近星空的距离，再到之后更大型的、各种各样的地面望远镜的投入使用，宇宙，这个超越一切文明的存在，慢慢揭开了它那神秘的面纱。
一、新方向：太空天文望远镜的概念提出。
但是，在探索宇宙的过程中，人们一直遇到的一个问题，就是，在地面上的一切外层空间观测活动都会或多或少的受到稠密大气的影响，有时候甚至是干扰。
为了解决这一问题，有人就提出了，能否在外太空，即以高出地球大气的地球轨道上建立天文观测的太空基地。
1946年，天文学家莱曼·斯比泽在他所提出的论文：《在地球之外的天文观测优势》一文中提出，太空中的天文台有两项优于地面天文台的性能。
第一，角分辨率（物体被清楚分辨的最小分离角度）的极限将之受限于衍射，而不是由造成星光的闪烁、动荡不定的大气所造成的视像度。
受限于技术，在当时，地面基地天文望远镜解析力只有0.5—1.0弧秒，但是在太空中的望远镜只要口径2.5米就能达到理论上衍射的极限值0.1弧秒。
第二，在地面上的望远镜几乎观测不到被大气层吸收殆尽的红外线和紫外线。
在这样优越的条件诱惑下，科学家们从上世纪七十年代开始，不断的进行轨道望远镜的实验和轨道天文台任务。
二、新视野：哈勃望远镜的规划和准备工作。
1968年，美国国家宇航局（以下简称NASA）确定了在太空中建造三米反射望远镜的计划。
当时暂命名为大型空间望远镜（LST）或者大型轨道望远镜。
并计划在1979年发射。
在NASA与美国国会的一番博弈之后，在欧洲宇航局的积极合作配合下，这个项目启动，新的大型空间望远镜也开始设计，发射期推迟到1983年。
哈勃空间望远镜
哈勃空间望远镜
哈勃空间望远镜(Hubble Space Telescope，HST)是哈勃太空望远镜，由美国宇航局(NASA) 、欧洲航天局(ESA) 共同发射，于1990年4月24日在升空，搭乘美国宇航局空间航行者号航天飞机把它送入轨道，它是历史上功能最强大的太空望远镜之一。
哈勃空间望远镜装备了五个先进的科学仪器，这些仪器可以让它窥探宇宙、量度恒星、揭
示植物的秘密，太阳的活动与它的构造，揭示星系的结构与运动，还可以测量距离、黑洞
的质量等宇宙范围内信息。
这些仪器中有高能X射线望远镜，用于搜索天体中高温气体的
分布特性；望远镜地质仪，通过光谱分析研究任何恒星或星系；紫外望远镜，用于测量黑
洞等；极紫外望远镜，用于搜索超新星；还有多波段彩色摄影望远镜，它能用非常令人惊叹的颜色成像拍摄照片，使观众仿佛置身宇宙范围的美景之处。
望远镜的设计采用了透镜、镜片和超精确的阵列来组成，以达到最佳的图像质量，它的设计技术不仅可以远观宇宙的变化，而且能够发现三十万个以上的星体，其中多数是无法通过地面望远镜来看到的。
所以，我们可以发现宇宙深处从未被发现过的现象，从中了解宇宙科学问题，更深入了解星系等宇宙空间的许多奥秘。
宇宙高科技;探索宇宙的下一代太空望远镜(下一代天文望远镜)
宇宙高科技;探索宇宙的下一代太空望远镜宇宙高科技: 探索宇宙的下一代太空望远镜随着科技的不断进步，人类对宇宙的探索也在不断深入。
太空望远镜作为人类探索宇宙的重要工具，扮演着关键角色。
自哈勃太空望远镜问世以来，太空望远镜已经取得了许多惊人的成就，并为我们揭开了宇宙的许多神秘面纱。
而如今，随着新一代太空望远镜的研发和部署，我们即将迎来宇宙探索的新篇章。
新一代太空望远镜将以前所未有的精准度和灵敏度，带来更深入的宇宙观测和更清晰的天体图像。
其中最引人注目的是詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope，JWST），被誉为“下一个哈勃”。
JWST将携带先进的红外探测器和大型镜片，能够观测到远比哈勃望远镜所能达到的更遥远的宇宙对象，甚至能够探测到宇宙诞生后不久的星系和行星系统。
除了JWST，未来还有一系列新一代太空望远镜即将问世，它们将覆盖更广泛的波长范围，提供更多样化的数据和观测结果。
这些新一代太空望远镜将成为人类对宇宙进行更深入探索的利器，助力我们解开宇宙的诸多谜团。
值得一提的是，随着科技的不断进步，太空望远镜的设计和制造也变得更加复杂和精密。
在极端的宇宙环境下，太空望远镜必须具备出色的耐用性和自我修复能力，以保证长期稳定的运行。
因此，新一代太空望远镜的研发和建造也是科学家和工程师们面临的巨大挑战，需要不断突破技术难关和创新工艺。
总的来说，新一代太空望远镜的问世将极大地推动人类对宇宙的认知和探索。
从更远的距离、更深的视野，我们将更清晰地看到宇宙的奥秘，解开更多未知的谜团。
期待着这些高科技的太空望远镜为人类带来更多惊喜和发现，开启宇宙探索的新篇章。
中国版“哈勃”计划面世
中国版“哈勃”计划面世图：中国空间站整体呈T字构形/网络图片中国计划在2020年前后建成的空间站将具备维护在轨卫星等航天器的功能。
按照计划，建造空间站的同时将发射一个十几吨重的光学舱，与空间站保持共轨飞行状态，光学舱功能类似“哈勃”太空望远镜，但其视场是哈勃的300倍。
据新华社报道：全国人大代表、军委装备发展部副部长张育林透露，光学舱将与空间站保持一定距离进行共轨飞行，需要补加推进剂或维护升级时，将与空间站进行交会对接，由航天员操作。
光学舱在轨10年间，将以不低于“哈勃”望远镜的精度，拍摄到40%左右的宇宙空间，对约1.75万平方度天区进行观测。
巡天望远镜口径达2米全国政协委员、中国载人航天工程总设计师周建平介绍，光学舱里将架设一套口径2米的巡天望远镜，分辨率与“哈勃”相当。
这套望远镜的天区和波段覆盖广，像质好，将是中国人的“宇宙之眼”。
它可以源源不断地为科学家们研究宇宙学和天文学提供海量的科学数据，中国科学家有望在宇宙起源、发展、进化等世界前沿科学领域取得突破。
“宇宙的构成和演化，暗能量、暗物质、黑洞的研究等，我们期待对宇宙学、天文学的基本问题取得重大突破。
”周建平说。
美国当年主要靠发射穿梭机对“哈勃”望远镜等航天器进行维修，在穿梭机停飞的情况下，对在轨航天器维修已成为一大难题。
据悉，“哈勃”将于2020年至2030年间坠落地球。
“十三五”规划纲要草案提出“科技创新2030─重大项目”，其中一项是“深空探测及空间飞行器在轨服务与维护系统”。
张育林介绍，中国空间站有一独特的功能设计，将使在轨航天器维修升级成为可能。
特别是大量游荡在太空的废弃卫星，价值动辄数十亿元，如果能够在轨维护，将创造难以估量的价值。
在轨维护降航天成本对于为何要搞在轨服务与维护系统？全国政协委员、航天科技集团科技委主任、中科院院士包为民解释说，目前中国所有卫星、空间基础设施都是一次性使用，不能维护，不能在轨进行升级换代，这使航天项目费用高昂。
哈勃望远镜的用途是什么
哈勃望远镜的用途是什么哈勃望远镜，又称哈勃空间望远镜，是美国国家航空航天局（NASA）于1990年发射的一颗望远镜，它是人类利用宇宙空间观测太空天体的第一架空间望远镜。
哈勃望远镜由美国国家航空航天局（NASA）与欧洲空间局（ESA）合作建造，其中主要设备由美国提供。
哈勃望远镜并非是观测某个特定物体的仪器，而是一种专业的高科技仪器，旨在研究宇宙中各种天体、宇宙的起源、演化和组成等问题。
它被认为是现代天文学的代表性工具之一，拥有着极高的科学价值和研究意义。
下面详细介绍一下哈勃望远镜的用途。
一、研究宇宙起源和演化哈勃望远镜能够通过观测宇宙中最遥远的天体和星系，帮助科学家了解宇宙的演化历程，甚至是宇宙的起源。
在哈勃望远镜的帮助下，科学家们发现并确认了宇宙大爆炸理论，还得出了宇宙膨胀的加速度不断增大的事实。
二、研究恒星的形成和演化哈勃望远镜还能够通过观测宇宙中的恒星，帮助科学家更深入地了解恒星的形成和演化。
在哈勃望远镜的成像下，科学家们证实了太阳系中行星和彗星的起源是由恒星尘埃和气体云形成的，这就有助于更深入地了解太阳系的形成和演化。
三、研究黑洞和暗物质哈勃望远镜通过观测宇宙中的各种天体和星系，还能够有效地研究黑洞和暗物质。
科学家们观察到了无数星系中心的黑洞和周围的星堆，这为理解黑洞的本质和行为方式提供了大量的数据和证据。
科学家们还通过哈勃望远镜观测到了各种天体中暗物质的存在，这为研究物质的组成和宇宙的演化提供了很大的帮助。
四、研究行星和卫星哈勃望远镜还能够观测太阳系中的行星和卫星，例如监测木星旋转风暴和土星的光环等。
科学家们还利用哈勃望远镜的数据证实了海王星周围有冰巨石带，这为我们更全面地认识太阳系提供了更多的信息。
总之，哈勃望远镜的用途之广泛和研究意义之重大，让人类在天文学的研究中翻开了新的一页。
它的优越性能和高质量的观测数据为天文学家们研究宇宙世界提供了无限的可能。
近年来，随着科技的不断发展，人类望远镜品质和观测效果得到了大幅提升，相信未来哈勃望远镜将会有更多的重大发现和突破。
世界上最大的光学望远镜
世界上最大的光学望远镜望远镜能让我们看到想看还又看不到的东西。
你知道世界上最大的光学望远镜哈勃空间望远镜，随小编来了解一下吧。
世界上最大的光学望远镜哈勃空间望远镜哈勃望远镜的特点：哈勃望远镜长13.3米，直径4.3米，重11.6吨，造价近30亿美元，于1990年4月25日由美国航天飞机送上高590千米的太空轨道。
哈勃望远镜以时速2.8万千米沿寂静的太空轨道运行，默默地窥探着太空的秘密。
哈勃望远镜是有史以来最大、最精确的天文望远镜。
它上面的广角行星相机可拍摄到几十到上百个恒星照片，其清晰度是地面天文望远镜的10倍以上，其观测能力等于从华盛顿看到1.6万千米外悉尼的一只萤火虫。
1999年4月，利用哈勃望远镜拍摄的深空图像，美国纽约州立大学斯托尼布鲁克分校的研究人员发现了宇宙边缘附近有一个距离地球130亿光年的古老星系，这是迄今为止人类所发现的最遥远的天体;利用全新的近红外仪器，透过茫茫的星际，人们发现了“皮斯托”星，这是至今发现的最大的一个天体。
利用哈勃望远镜的宽视场和行星摄像机，科学家获取了第一张伽玛射线爆发的光学照片;哈勃望远镜上的超级摄谱仪又向人们揭示了超新星的化学成分。
哈勃望远镜所收集的图像和信息，经人造卫星和地面数据传输网络，最后到达美国的太空望远镜科学研究中心。
利用这些极其珍贵的太空图像和宇宙资料，科学家们取得了一系列突破性的成就。
沉寂多年的天文学领域，正发生着天翻地覆的变化。
哈勃望远镜预计2010年“退休”。
21世纪的太空望远镜研制计划正紧锣密鼓地在全世界范围内展开。
哈勃望远镜的利用：21世纪初叶，将有数台大型天文观测设备送入外层空间，这将是继哈勃望远镜取得的辉煌成就之后的，人类探测太空的又一次大手笔。
新“哈勃望远镜” 美国正在积极筹划研制新一代太空望远镜，旨在接替目前还在轨道运行的哈勃望远镜。
新一代望远镜主镜为口径达7.5米，其观察范围比“哈勃”大4～6倍，清晰度却不亚于“哈勃”。
最后一次拯救“哈勃”计划揭秘
最后一次拯救“哈勃”计划揭秘在11天的飞行任务中，航天员将为“哈勃”安装两台新的仪器：宇宙起源光谱仪和宽视场相机。
前者的科学目标之一是探测“宇宙网络”，即在暗物质的引力作用下形成的宇宙大尺度结构，并探索这一结构几十亿年来的演化及其在星系形成和演化中的作用；后者将是“哈勃”的首个全色照相机，它能清晰地拍摄多种颜色的宽视场图像，是其他照相设备的有力补充。
除此之外，航天员还将替换掉1个制导传感器和3个速度传感器。
航天员将分成两组，一组执行第1、3、5次太空行走，另一组执行第2、4次太空行走，每次太空行走的持续时间依据具体情况而定，但平均不会超过7小时。
为了执行这次任务，“阿特兰蒂斯”号的货舱进行了一些调整，合理放置将要安装在“哈勃”上的各种仪器设备。
航天飞机还携带一个名为“飞行支持系统”的停泊台，用于在维修期间停靠“哈勃”。
戈达德航天飞行中心的“哈勃”项目经理普雷斯顿·伯奇说，这次维修任务的目标是恢复“哈勃”的基本能力，并将它的生命延长至少5年。
为了实现这个目标，航天员要安装3个速度传感器(每个速度传感器中有2个陀螺仪)，还要更换6节电池和1个制导传感器。
除此之外，美国航空航天局还计划安装一系列热保护层和3个电子舱。
航天员还要携带一种软捕获装置，在“哈勃”停泊在航天飞机背上之后，这种装置将被安装在“哈勃”上。
安装这种装置的目的是为未来利用机器人对哈勃进行维修提供可能性。
认真准备执行这次维修任务的航天员分别是：指令长斯科特·阿尔曼、驾驶员格雷戈里·约翰逊、约翰·格恩斯菲尔德、迈克尔·马西米、安德鲁·菲斯特尔、迈克尔·古德和梅根·麦克阿瑟，其中约翰·格恩斯菲尔德和迈克尔·马西米曾有过维修“哈勃”的经验。
这些航天员都需要用他们的技能和专业技术完成这次复杂的飞行任务。
为了成功完成任务，从2007年8月开始，航天员们进行集中训练。
哈勃空间望远镜
1979年5月，在康涅狄格州丹柏立的珀金埃尔默公司抛光中的哈勃主镜。出现在图中的是服务于该公司的工 程师马丁椰林博士。
空间望远镜的计划一经批准，计划就被分割成许多子计划分送各机关执行。马歇尔太空飞行中心（MSFC） 负责设计、发展和建造望远镜，金石太空飞行中心（GSFC）负责科学仪器的整体控制和地面的任务控制中心。 马歇尔太空飞行中心委托珀金埃尔默（Perkin-Elmer）设计和制造空间望远镜的光学组件，还有精密定位感测器 （FGS），洛克希德被委托建造安装望远镜的太空船。
最后，随着航天飞机在1988年再度开始升空，望远镜也预定在1990年发射。在发射前的最后准备，用氮气 喷射镜面以除去可能累积的灰尘，并且对所有的系统进行广泛的测试。终于，在1990年4月24日由发现号航天飞 机，于STS-31航次将望远镜成功的送入计划中的轨道。
从它原始的总预算，大约4亿美金，到现在的花费超过25亿美金，哈勃的成本依然在不断的累积与增高。美 国政府估计的开销将高达45至60亿美金，欧洲所挹注的资金也高达6亿欧元（1999年的估计）。
最后一件仪器是由威斯康辛麦迪逊大学设计制造的HSP，它用于在可见光和紫外光的波段上观测变星，和其 他被筛选出的天体在亮度上的变化。它的光度计每秒钟可以侦测100,000次，精确度至少可以达到2%。
哈勃空间望远镜的导引系统也可以做为科学仪器，它的三个精细导星感测器（FGS）在观测期间主要用于保 持望远镜指向的准确性，但也能用于进行非常准确的天体测量，测量的精确度达到0.0......
第一次维修/维护
1993年，宇航员在哈勃第一次维修任务中移除了广角和行星照相仪，并安装了功能更强大的“后继者”— —2号广角和行星照相仪 。
第二次维修/维护
1 9 9 7 年 2 月 11 日 凌 晨 ， 美 国 7 名 宇 航 员 搭 乘 “ 发 现 ” 号 航 天 飞 机 升 空 ， 对 在 太 空 飞 行 了 7 年 的 “ 哈 勃 ” 太 空 望 远镜进行改造。从2月13日深夜到18日凌晨，宇航员为“哈勃”更换了包括近红外照相机、多目标分光仪和太空 望远镜图像摄谱仪在内的11种新设备，并修补了望远镜上部分剥落的绝缘层 。
Bumblebee2相关信息
Point Grey为各种应用领域的立体视觉实践提供硬件和软件工具包，包括完整的立体处理支持—从图像校正和相机位置调整到基本浓度相关性的立体测图技术。
立体视觉工作模式类似于人类视觉中的三维感知。
先是识别对应于多台相机测定的实际场景中相同点的图像像素点，然后通过每个镜头的一条射线进行三角测量，确定各点的3D位置。
相关的立体摄像方法试图获取立体图像中的各像素的对用部分，从而是每个立体图像可以生成数以万计的3D数据值。
1.单一图像集的全场视觉深度测量2.图像到3D数据的实时转换—相机每秒可轻松生成一百万个像素点3.易于与其他机器视觉技术集成—图像和3D数据完全对应4.被动3D感知—无需激光装置或投影机5.镜头偏差和相机位置偏差与校准，无需人工调整或视场内校准6.高品质CCD传感器和IIDC1.31兼容高速1394接口7.灵活的软件环境，提供各级立体处理管线的访问第一阶段：原始图像（Raw image）到校正图像（Rectified image）。
校正图像经IEEE-1394总线传送至PC后进行校正并对准以消除镜头偏差。
第二阶段：校正图像（Rectified image）到边缘图像（Edge image）。
拉普拉斯高斯算子，高斯滤波器用于创建图像亮度未发生偏差的边缘图像。
第三阶段：边缘图像（Edge image）到深度图像（Depth image）对于深度图像中各像素的相关立体图像，采用绝对差之后的标准通过相关性获得边缘图像中的对应像素。
Point Grey立体视觉摄像系统在出厂时经过了镜头偏差和相机位置偏差的校准，以确保符合所有相机标定的一致性要求，并避免视场内校准的需要。
系统校正过程中，外极线对齐误差在0.1*像素RMS的范围内。
标定结果存储在相机上，是主机软件在即使缺少相机规格的情况下也能够检索图像校正信息。
该项功能保证相机的无缝交互和多相机系统使用的便利性。
专门设计的相机包可保护校准不受机械冲击和振动影响。
hubble cilium原理
Hubble望远镜的原理及CILium技术1. Hubble望远镜的基本原理Hubble望远镜是一种在太空中运行的光学望远镜，由美国宇航局（NASA）和欧洲空间局（ESA）合作开发和运营。
它以美国天文学家爱德温·哈勃（Edwin Hubble）的名字命名，于1990年4月24日发射升空。
Hubble望远镜的主要目标是观测宇宙中的天体和现象，以研究宇宙的起源、演化和结构。
Hubble望远镜的基本原理是利用光学系统收集、聚焦和记录远处天体发出的光。
它使用了一系列先进的光学和电子设备，包括望远镜主镜、次镜、探测器、测量仪器和通信系统。
Hubble望远镜的主镜直径为2.4米，由一块光滑、精确的玻璃制成，具有非常高的光学质量。
主镜的作用是收集宇宙中的光线，并将其聚焦到次镜上。
次镜位于主镜的焦点处，它将光线进一步聚焦，并将其引导到望远镜的探测器上。
探测器是一种高灵敏度的光电传感器，能够将光信号转换为电信号，并记录下来。
Hubble望远镜还配备了多种测量仪器，如光谱仪、相机等，用于分析和记录光线的不同特性。
这些仪器可以提供关于天体的光谱、亮度、位置、运动等信息。
为了保持望远镜的稳定性和准确性，Hubble望远镜还配备了精密的导航和控制系统。
这些系统可以对望远镜的姿态、位置和运动进行精确控制，以保证观测的准确性和稳定性。
Hubble望远镜的观测数据通过无线电信号传输回地球，并由科学家进行分析和解释。
这些观测数据对于研究宇宙的起源、演化和结构非常重要，对天文学和宇宙学的发展有着重要的贡献。
2. CILium技术的原理CILium（Circumferentially Illuminated Large-area Microscopy）是一种基于光学原理的显微镜技术，它可以实现对大面积样本的高分辨率成像。
CILium技术的基本原理是利用特殊的光学设计和图像处理算法，将样本的全景图像转换为高分辨率的图像。
CILium技术的核心是一个特殊的光学镜头，它具有环形状的照明装置。
望远镜的发展史
望远镜的发展史1608年，荷兰的⼀位眼镜商偶然发现⽤两块镜⽚可以看清远处的景物，受此启发，他制造了⼈类历史上的第⼀架望远镜。
经过近400年的的发展，望远镜的功能越来越强⼤，观测的距离也越来越远。
为庆祝“2009国际天⽂年”，英国《新科学家》评选出了⼈类历史上最著名的望远镜。
以下是这14架最著名的望远镜：1、伽利略折射望远镜伽利略是第⼀个认识到望远镜将可能⽤于天⽂研究的⼈。
虽然伽利略没有发明望远镜，但他改进了前⼈的设计⽅案，并逐步增强其放⼤功能。
图中的情景发⽣于1609年8⽉，伽利略正在向当时的威尼斯统治者演⽰他的望远镜。
伽利略制作了⼀架⼝径4.2厘⽶，长约1.2⽶的望远镜。
他是⽤平凸透镜作为物镜，凹透镜作为⽬镜，这种光学系统称为伽利略式望远镜。
伽利略⽤这架望远镜指向天空，得到了⼀系列的重要发现，天⽂学从此进⼊了望远镜时代。
折射望远镜的优点是焦距长，底⽚⽐例尺⼤，对镜筒弯曲不敏感，最适合于做天体测量⽅⾯的⼯作。
但是它总是有残余的⾊差，同时对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害2、⽜顿反射式望远镜⽜顿反射式望远镜的原理并不是采⽤玻璃透镜使光线折射或弯曲，⽽是使⽤⼀个弯曲的镜⾯将光线反射到⼀个焦点之上。
这种⽅法⽐使⽤透镜将物体放⼤的倍数要⾼数倍。
⽜顿经过多次磨制⾮球⾯的透镜均告失败后，决定采⽤球⾯反射镜作为主镜。
他⽤2.5厘⽶直径的⾦属，磨制成⼀块凹⾯反射镜，并在主镜的焦点前⾯放置了⼀个与主镜成45o⾓的反射镜，使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90o⾓反射出镜筒后到达⽬镜。
这种系统称为⽜顿式反射望远镜。
它的球⾯镜虽然会产⽣⼀定的象差，但⽤反射镜代替折射镜却是⼀个巨⼤的成功。
反射望远镜的主要优点是不存在⾊差，当物镜采⽤抛物⾯时，还可消去球差。
图中显哈勃太空望远镜⽰的是⽜顿⾸个反射式望远镜的复制品。
3、赫歇尔望远镜18世纪晚期，德国⾳乐师和天⽂学家威廉-赫歇尔开始制造⼤型反射式望远镜。
图中显⽰的是赫歇尔所制造的最⼤望远镜，镜⾯⼝径为1.2⽶。
航空空间站设计说明
航空空间站设计说明我把一个完整的空间站（整体上我们称“天宫号”）分为三部分向大家进行详细说明：空间站主体结构：核心舱和两个实验舱配套设备：含并轨飞行的光学舱、机械臂、太阳翼以及各种实验设备、信息系统等。
运输系统：包括载人飞船、货运飞船和火箭，用于航天员、物资和设备往返空间站。
一、空间站主体结构空间站总体构型是三个舱段，由一个核心舱、两个实验舱组成，每个舱都是20吨级，整体呈T字对称构型。
1、天和核心舱：是空间站的管理和控制中心，并开展少量的空间实验。
是空间站最重要的部分，先有核心舱，然后才有其他构造。
核心舱由三部分组成：生活舱、资源舱、节点舱。
生活控制舱（生活舱）——就是航天员生活、工作区，能够提供三名航天员生活、工作空间以及配套支持系统。
生活舱主要包括空间站统一控制系统、厨房、卫生间、科学仪器、通信设备、计算机系统、消防系统、空气处理系统等。
资源舱——就是为空间站提供电力、推进燃料等必需资源。
节点舱——就是对接枢纽，用来对接载人飞船、货运飞船、其他舱段（实验舱I、实验舱II）、其他访问空间站的飞行器。
节点舱共有3个对接口、2个停泊口。
对接口用来对接各种飞船，停泊口一个用于组装两个实验舱，另一个作为航天员的出舱口。
整个天和核心舱最大长度18.1米，轴向长度16.6米，重达22吨。
圆柱形生活舱又分为大小段：大柱段直径4.2米，小柱段直径2. 8米。
平时常驻3人，航天员轮换时最多可达6人。
2、实验舱Ⅰ命名为“问天”：备份核心舱部分关键平台功能，具备空间站统一管理和控制能力，配备航天员出舱活动专用气闸舱。
开展密封舱内及舱外载荷实验，配置实验舱机械臂对舱外实验载荷进行操作。
问天号实验舱是中国空间站的精华舱段，大部分的科研成果将从这里产出。
3、实验舱Ⅱ命名为“梦天”：用于开展密封舱内和舱外载荷实验，配置货物气闸舱用于载荷及设备进出舱。
国外合作的内容主要在实验舱Ⅱ。
二、配套设备1、科学实验柜：16台科学实验柜将分别安装在核心舱、实验舱I和实验舱II。