현대의 천체 망원경

20세기의 망원경의 기술 혁신은 팔로마 산 천문대의 508센티미터 거울(1948)시작됐다고 해도 좋습니다. 5미터 거울을 성공시킨 요인은 거울재에 열 팽창 계수의 작은 파이렉스를 이용한 것, 거울의 경량화를 위한 이면을 벌(팔)의 집 구조로 하고 완전한 지지 기구를 생각한 것, 표면의 도금을 알루미늄 증착으로 했다고 주로 초점의 코마 수차 보정용으로 로스 렌즈를 개발하고 주로 초점 페이지를 고안한 것, 경통의 휨의 영향을 줄이는 광축을 안정을 유지하기 위해서 셀 리에토라스 구조를 도입한 것, 극축을 호스 슈 형식으로 정압 유막 베어링을 채용한 것 등 매우 많은 설계상의 아이디어와 제작 상의 많은 노력이 들어가고 있습니다. 이 망원경은 20년의 세월을 들여서 완성했지만, 천문학자는 다음 단계로 4미터 반의 망원경을 선택했습니다. 이는 망원경의 구경을 크게 이전에 빛을 받은 검출기의 효율을 높이는 것이 선결인 것을 깨달았기 때문입니다.

 

검출기로 사진은 불과 몇%밖에 천체의 광자를 이용하지 않고 있습니다. 광전자 증배관, 각종의 이차원 촬상관, CCD카메라 같은 일렉트로닉스를 구사한 검출기가 개발되어 검출기의 효율은 현저히 향상되었고, 4미터 반의 망원경으로 많은 업적을 올리게 됐습니다. 1970년대에 들어서자 남반구를 포함 세계 각지에 무수히 3.5미터에서 4미터의 망원경이 건설되었습니다. 그동안 설계 기술의 진보, 인코더, 다이렉트 드라이브 모터 등의 제어 기술, GPS(전지구 측위 시스템)의 시각 관리, 대형 CCD와 적외선 검출기 등의 발전 기여할 망원경의 지향 정확도, 추적 정밀도와 관측 정도는 현저히 향상했습니다. 또 한편으로는 전파 천문학이 대두하고 각지에 대형 전파 망원경이 출현하고 또한 컴퓨터와 우주 개발의 발전은 공간 망원경에 의한 적외선, X선 영역의 관측이 가능토록 했습니다. 가시 광선 외의 파장에서의 관측은 우주상을 일변시켰습니다.

 

4미터 반의 망원경은 모두 최선의 관측 조건의 장소를 가려 건설됐습니다. 남 아메리카의 칠레 북부의 건조한 산악 지대, 스페인령 카나리아 제도의 라 팔마산, 하와이 섬 마우나케아산에 대부분 집중했습니다. 이 4미터 거울 시대의 신기술은 제로 팽창 계수 유리(세라믹 유리)의 출현, 릿치 ‐ 클레 티아 광학계의 채용, 망원경으로 관측 장치의 컴퓨터 제어, 적외선 천문학의 등장 등이 있습니다. 이어 1976년에 완성한 러시아의 6미터 거울과 애리조나의 홉킨스 산에 1979년에 완성한 멀티 미러 망원경을 시작으로 하는 초대형 망원경 시대가 도래했습니다.

 

기존의 주 거울은 형상을 스스로 유지하기 때문에 두께는 주로 거울 지름의 6분의 1정도이며 지지는 레버와 카운터 웨이트에서, 또는 에어 파트에서 말랑말랑하게 띄운 힘으로 위치 결정을 해왔습니다. 그러나 10미터 반에서는 거울만 200톤이 넘는 중량에 되면서 기존의 방법으로는 제작이 불가능합니다. 두께가 20분의 1에서 100분의 1란 얇은 거울과 세그먼트 거울은 거울의 모양과 위치를 망원경의 자세에 따르고 적극적으로 제어할 필요가 있습니다. 또 연마와 증착, 검사, 수송 등에 대해서도 문제는 많습니다. 돔을 줄이기 위해서는 초점 거리를 줄이기 F수를 작게 할 필요도 있습니다. 또 적외선 관측, 여러 망원경을 사용하고 간섭계로 관측할 가능성도 갖추어야 합니다. 4000미터의 산 위에서는 완전한 리모트 컨트롤도 필요합니다.

 

1990년대에는 오카야마 현 비세이(비세이)동립 비세이 천문대(현, 이바라 시 비세이 천문대)의 101센티미터(1993년, 적도의)을 비롯하여 일본 국내 각지의 공공 천문대에 1미터 반의 망원경이 속출했습니다. 현립 군마 천문대의 1.5미터(1999년 경위대)와 효고 현립 니시 하리마 천문대(현 효고 현립 대학 니시 하리마 천문대)의 2미터 망원경(2004년 경위대)등 21세기에는 일반 사람들이 큰 망원경을 사용하여 연구뿐 아니라 교육 보급이나 일반 관망에도 쓸 수 있게 됐습니다. 또 인터넷을 이용하여 원격지의 망원경을 원격 제어하고 일본에 있으면서 낮에도 지구의 뒤쪽 천문대로 관측을 할 수 있게 됩니다.