为什么天文台大多建在山顶上?为什么天文观测室大多为圆顶?

Question

为什么天文台大多建在山顶上?为什么天文观测室大多为圆顶?

Answer 1

天文台主要是进行天文观测和研究的机构,世界各国天文台大多设在山上.
?我国的天文台也大多设在山上.如紫金山天文台,它就设立在南京城外东北的紫金山上,海拔267米.北京天文台设有5个观测站,其中兴隆观测站海拔约940米,密云观测站海拔约150米.上海天文台在佘山的工作站,海拔也有98米.云南天文台在昆明市的东郊,海拔为2020米.
?天文台的主要工作是用天文望远镜观测星星.天文台设在山上,是因为山上离星星近一点吗?
?不是的.
?星星离开我们都非常遥远.一般恒星离我们都在几十万亿千米以外,离我们最近的天体--月亮,距离地球也有38万千米.地球上的高山一般只有几千米,缩短这么一小短距离,显然是微不足道的.
?地球被一层大气包围着,星光要通过大气才能到达天文望远镜.淀粉气中的烟雾、尘埃以及水蒸气的波动等,对天文观测都是有影响.尤其在大城市附近,夜晚城市灯光照亮了空气中的这些微粒,使天空带有亮光,妨碍天文学家观测较暗的星星.在远离城市的地方,尘埃和烟雾较少,情况要好些,但是还不能避免这些影响.
?越高的地方,空气越稀薄,烟雾、尘埃和水蒸气越少,影响就越少,所以天文台大多设在山上.
?现在,世界上公认的三个最佳天文台台址都是设在高山之巅,这就是夏威夷莫纳凯亚山山顶,海拔4206米；智利安第斯山,海拔2500米山地；以及大西洋加那利群岛,2426米高的山顶.
一般房屋的屋顶,不是平的就是斜坡形的,唯独天文台的屋顶与众不同,远远望去,银白色的圆形屋顶好象一个大馒头,在阳光照耀下,闪闪发光.
?为什么天文台要造成圆顶结构呢?难道是为了好看?不,天文台的圆顶完全不是为了好看,而是有它特殊的用途.我们看到的这些银白色的圆顶房屋,实际上是天文台的观测室,它的屋顶呈半圆球形.
?走近一看,半圆球上却有一条宽宽的裂缝,从屋顶的最高出一直裂开到屋的地方.在走进屋子里一看,嘿!哪里是什么裂缝,原来是一个巨大的天窗,庞大的天文望远镜就通过这个天窗指向辽阔的太空.
?将天文台观测室设计成半圆形,是为了便于观测.在天文台里,人们是通过天文望远镜来观察太空,天文望远镜往往做得非常庞大,不能随便移动.而天文望远镜观测的目标,又分布在天空的各个方向.如果采用普通的屋顶,就很难使望远镜随意指向任何方向上的目标.天文台的屋顶造成圆球形,并且在圆顶和墙壁的接合部装置了由计算机控制的机械旋转系统,使观测研究十分方便.这样,用天文望远镜进行观测时,只要转动圆形屋顶,把天窗转到要观测的方向,望远镜也随之转到同一方向,再上下调整天文望远镜的镜头,就可以使望远镜指向天空中的任何目标了.
?在不用时,只要把圆顶上的天窗关起来,就可以保护天文望远镜不受风雨的侵袭.
?当然,并不是所有的天文台的观测室都要做成圆形屋顶,有些天文观测只要对准难北方向进行,观测室就可以造成长方形或方形的,在屋顶中央开一条长条形天窗,天文望远镜就可以进行工作了.