想製造20m口徑的施密特式天文望遠鏡在資金充沛的情況下能製造完成麼?需要多少錢呢?那麼更大口徑的呢?(例如50m)
想製造20m口徑的施密特式天文望遠鏡在資金充沛的情況下能製造完成麼?需要多少錢呢?
那麼更大口徑的呢?(例如50m)
先上一張天文望遠鏡圈裡的老圖,當前人類做的大型望遠鏡列表:
題主問的是施密特望遠鏡,可以推斷實際上指的是施密特-卡賽格林望遠鏡(Schmidt–Cassegrain telescope),簡稱施卡,是一種折反式望遠鏡。相對於普通的牛頓反射式望遠鏡增加了改正鏡以改善像差。
但大型望遠鏡上是不適合使用使用施卡望遠鏡的。因為施卡前面所用的半球面改正鏡屬於透鏡,是沒法做太大的。因為透鏡使用玻璃製成,大型玻璃鏡片難以控制內部的氣泡。而且口徑越大的透鏡也就越厚,重量上難以控制。對天文臺來說,能夠持續跟蹤天體的臺架(赤道儀)非常重要,而折射式望遠鏡的物鏡靠前,重心非常高,很難做的穩定。
於是歷史上最大的折射式望遠鏡就停留在了口徑一米,在葉凱士天文臺。過去近百年歷史上,人們已經不再追求製造更大的折射式望遠鏡了。取而代之的是製造越來越大的反射式望遠鏡。現代天文臺裏的大型望遠鏡大部分已經是純反射結構,空間天文望遠鏡更是純反射結構。
專業的大型天文望遠鏡的主流結構是卡賽格林結構的,但其有很多改進型。題主所問的施密特-卡賽格林就是一種改進型。以哈伯望遠鏡為例,其結構為RC-卡賽格林望遠鏡。即望遠鏡的主鏡和改正鏡都是雙曲面。主鏡開孔後為焦平面。(按設計上是如此,實際上哈伯望遠鏡主鏡製造過程因為測量儀器油漆剝落導致了面型更接近球面,後來為修正此問題引入的新改正鏡/副鏡也不再是嚴格的雙曲面了)。
現代世界上最大的單片式望遠鏡主鏡為8.4米直徑,8米級別的反射鏡主要在3家美國公司/大學製造,比較著名的就是亞利桑那大學的mirror lab。紀錄片《超大建築狂想曲-大型雙筒望遠鏡》裏詳細的介紹了主鏡製造過程,以及LBT的若干細節,其主鏡就是在mirror lab製造的。簡單來說就是融化玻璃的同時旋轉大坩堝,然後在保持旋轉的情況下冷卻幾個月,使得鏡面天然形成拋物面。然後再慢慢的磨製成所需的面型。
回到題主的問題,想製造更大的望遠鏡主要是兩個思路。一個是發展更大的單片結構,但這已經開始遭遇越來越多的困難,人們已經不再追求製造更大的單一鏡片了。現代更主要的發展方向是多鏡面拼接的方式。看上圖的TMT(30米望遠鏡)、E-ELT(歐洲特大望遠鏡),以及圖中沒有的中國12米望遠鏡這類超大型望遠鏡都是多鏡面拼接結構。我們可以分析一下如上最大的3個望遠鏡的技術參數和造價:
參考國內的兩個玩法:
建造專業級天文望遠鏡的花費分為很多個方面:
可見題主所需的20米級別望遠鏡造價應該是不會超過10億美元的。而50米級別的恐怕要在30-40億美元級別。題主Good Luck!
20m的施密特太難了,比50m的rc難多了。不清楚技術上能不能實現。
50m口徑,拼接鏡片,大概也就500億rmb。
您來投錢,我來喊人一起做。臺址放青海冷湖,好不?
細節都好談!
首先要砸一波錢到各個高校、中科院所,培養一堆搬磚博士。
人,纔是最重要的。
如果真的有足夠的資金,你可以找中國國家航天局(CNSA)聊聊
或許他們可以給你更多的幫助[滑稽]
詹姆斯韋伯太空望遠鏡在初期規劃時NASA稱5億美元就可以。
然後每次要到期就問國會老爺再要:我這快完成了,你要是放棄這錢就白砸了,再給點唄~
然後國會就撥款撥款再撥款,撥到現在有差不多100億美元。望遠鏡還沒送上去……
目前在智利在建的39米級望遠鏡預計總投資10億歐元左右 國內12米級望遠鏡工程研討階段的預計花費我記得是20億人民幣左右
這事您得問國家計經委和科工委。
你可以看一下天眼多少錢