射电望远镜为什么是球面的？

Question

如题所述

Answer 1

射电望远镜的设计与其观测目标是密切相关的。对于球面设计的射电望远镜，如FAST，主要考虑是其巨大的固定反射面能够覆盖广泛的观测区域。由于天体位置的不断变化，望远镜需要能够适应这种变化以保持对目标的观测。如果望远镜采用可动面板结构，如一些较小射电望远镜，那么在跟踪移动的天体时会面临较大的限制。
FAST的设计避免了这种限制。它不能像可动面板望远镜那样直接调整面板位置，但通过球面反射面的独特优势，可以在天体移动时移动副反射镜来维持焦点。这样，FAST就能对特定天体进行长时间的积分观测，而不受天体移动的影响。球面设计还允许望远镜同时观测较大范围的天空，这是抛物面设计无法实现的。
Arecibo 305米射电望远镜，FAST的前身，也采用球面设计，并通过复杂的副反射镜系统来补偿球面反射面的焦点变化。这种设计允许Arecibo和FAST这样的望远镜实现高精度的跟踪观测，同时利用其巨大的接收面积来提高灵敏度。