第二十一期：光学望远镜特辑双子座望远镜Geminitelescope

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有人问世界上到底有多少台光学望远镜，具体数字怕是也没人真正统计过，这也是泰利斯科普正在做的事儿。

今天我们继续介绍光学望远镜，“双胞胎式”望远镜在主流天文观测中并不少见，例如前期介绍的Keck Telescope（第十七期：光学望远镜特辑之凯克望远镜-Keck Telescope）和LBT（第十九期：光学望远镜特辑之大型双筒望远镜LBT），本期要讲的双子天文台（Gemini Observatory）也称双子座望远镜也属于此类型。

双子天文台由两台直径8米级的双子南座和双子北座望远镜组成，与Keck和LBT不同的是，它们虽说是“双胞胎”，但分别位于南北半球，彼此也从未谋面过。

双子南座望远镜（Gemini South）位于南半球智利安第斯山脉海拔2737米的帕穹山（Cerro Pachón），也算是LSST（第二十期：光学望远镜特辑之大型巡天望远镜LSST）的邻居了。

双子北座望远镜（Gemini North）位于北半球夏威夷海拔4200米的莫纳克亚山（Mauna Kea）山顶，和Keck(木子辵云：第十七期：光学望远镜特辑之凯克望远镜-Keck Telescope)TMT(木子辵云：第七期：光学望远镜特辑之TMT)同属一个山头儿。

双子望远镜早于2000已经投入使用，总造价约1.84亿美元，如此说来，建造已然是上个世纪的事情了。

双子天文台是由美国、加拿大、巴西、阿根廷和智利五国合作的项目，其实最早英国也参与其中，但后来由于一些不为人知的原因，英国政府宣布退出了该项目，想必当时的天文学界也是被气的吹须瞪眼一番。每个成员国都可以申请双子天文台的观测时间，当然时间是根据每个国家提供的财政支持额度分配的。这也是目前大型天文望远镜由于巨额费用而不得不进行国际合作（筹集资金）常用的手段。

双子天文台包含两台一模一样的望远镜，主镜为单口径8.1米，厚度20厘米，重量达22.22吨，采用超低膨胀玻璃制成，表面精度可达15.6nm。为了获得最佳反射能力，镜面进行了镀银处理。主镜同时采用主动光学控制，副镜作为倾斜镜实现快速改正，自适应光学系统使得红外区域达到接近衍射极限。

望远镜机械结构采用地平式设计方案，这也是大口径望远镜通用的做法。由于对图像有着严格的要求（0.1角秒），这对结构设计提出了更严苛的标准，要充分考虑结构热传递以及风载对成像质量造成的影响。为了获得相对稳定的热环境，观测室内表面涂满了铝反射层，同时结构采用复合材料制成。

方位轴和高度轴均采用摩擦传动的驱动方式，这也是那个年代望远镜常用的驱动方式之一，例如我国的LAMOST。方位轴驱动系统由四个驱动电机组成，这些驱动电机安装于底座下方，并对方位轴的外径进行驱动。方位轴的旋转是连同圆顶同时进行的，故总移动重量达到了780吨。

双子天文台南北座望远镜均安装有激光导星系统，以实现“人造星”作为自适应光学系统的参考源。激光导星系统安装于副镜的背面并与其同轴安装。该激光发射装置由德国的EOS公司负责研制。

双子座望远镜Gemini Telescopehttps://www.zhihu.com/video/1492614468055650304

双子南北座望远镜相互配合，可实现全天区观测覆盖。配备的先进激光导星、自适应光学、多目标光谱等技术使得其在光学和红外波段都能获得优质的成像效果。天文学家借助其探索最古老的宇宙角落，发现最年轻的星系，描绘宇宙最初的形成情况等。

最后一起通过云相机欣赏下整夜运行中的双子望远镜。

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参考文献：

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[3]Gemini--twin telescopes[J]. Astronomy,1993.

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[6] Rodriguez I , Neichel B , Hartung M , et al. Vibration characterization and mitigation at theGemini-South telescope[C]// Ao for Elt. 2011.

[7] https://www.gemini.edu/gallery

[8] https://www.gemini.edu/sciops/

[9]双子星天文台-百度百科

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