空間
光學(xué)是在高層大氣和大氣外層空間,利用光學(xué)設(shè)備對空間和地球進行觀測與研究的一個應(yīng)用學(xué)科分支。
if9I7@ VjS %!P 具體來說,對地球觀測,主要是利用儀器通過可見光和紅外大氣窗口探測并記錄云層、大氣、陸地和海洋的一些物理特征,從而研究它們的狀況和變化規(guī)律。在民用上解決資源勘查(包括礦藏、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)等)、氣象、地理、測繪、地質(zhì)的科學(xué)問題;在軍事上為偵察、空間防御等服務(wù)。
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`d(?1 @tdX=\[~ 對空間(天體)觀測和研究,主要是利用不同波段及不同類型的光學(xué)設(shè)備,接收來自天體的可見光、紅外線、紫外線和軟 X射線,探測它們的存在,測定它們的位置,研究它們的結(jié)構(gòu),探索它們的運動和演化規(guī)律。例如,對太陽觀測主要是研究太陽的結(jié)構(gòu)、動力學(xué)過程、化學(xué)成分及太陽活動的長期變化和快速變化;對太陽系內(nèi)的行星、彗星以及對銀河系的恒星等天體的紫外線譜、反照率和散射的觀測,確定它們的大氣組成,從而建立其大氣模型。
jJg9M'@2! e!URj\* 從空間對地球和對天體進行觀測時,擺脫了在地面進行觀測時大氣帶來的種種限制,是科學(xué)上的一大進步。眾所周知,地球周圍存在著稠密的大氣層,恰恰是這層大氣,多年來限制著人們從地面和低空間對天空的觀測和研究。
.7ESPr z%Ywjfn' 太陽是強大的輻射體,它的輻射度最大值處于
波長為0.47微米處,而輻射能的46%在0.4~0.7微米可見
光譜段。當(dāng)太陽光經(jīng)過大氣層時,由于大氣的種種作用,使它的能量衰減,投射到地面的太陽光的短波部分被截止在0.3微米處,X射線和 γ射線就更難到達地面,在紅外波段上,波長越長吸收越強。同時,即使在大氣窗口可見光3000~7000埃和近紅外幾個波段的太陽光也還要受到大氣的折射和湍流的影響,致使
光學(xué)儀器的空間分辨率大大下降。
w1F7gd 5YUn{qtD 在空間對空觀測和研究超越了大氣層這個屏障,實現(xiàn)了可見光、紅外線、紫外線、X射線和γ射線全電磁波段探測,提高了測量
精度。例如,據(jù)估計美空間
望遠(yuǎn)鏡只有2.4米的口徑,其分辨率比地面五米口徑的海爾望遠(yuǎn)鏡高十倍;此外,還可進行全天時的巡天觀測。
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hp? 空間光學(xué)的歷史如果從20世紀(jì)40年代發(fā)射探空火箭和發(fā)送氣球算起,至今才不過五六十多年,然而它的發(fā)展是十分引人注目的。
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