为什么大多数天文台是圆顶结构?

提到天文台,大多数人首先想到的是它的大圆顶,犹如一个巨大的蘑菇伞盖,十分特别。为什么天文台的屋顶要专门设计成圆顶呢?

这个与众不同的圆顶的“真身”其实是天文台的观测室,屋顶呈半圆球形。如果你有机会走到跟前就会发现,它并不是一个完全密闭的屋顶,半圆球上有一条宽宽的“裂缝”,从屋顶的最高处一直“裂开”到屋檐处。这道裂缝其实是一个巨大的天窗,庞大的天文望远镜就是通过这个天窗指向辽阔的天空。

之所以将天文台的观测室设计成半圆球形,是出于对天象观测需要的考虑。我们都知道,在天文台里,天文望远镜是整个天文台的“灵魂”,科学家透过它来观察天空。一般情况下,天文望远镜的体型非常庞大,不能随便移动。宇宙浩瀚辽阔,天体作为天文望远镜观测的目标,彼此之间的分布并不集中,它们散落在天空的各个方向。如果采用普通的方形屋顶,很难使望远镜灵活地指向任何方向上的目标,在观测时就会出现死角,导致有些天体无法被观测到。因此,将屋顶设计成半圆球形,就可以充分满足这一观测需求,实现360度全方位观测。

不仅如此,在天文台的圆顶和墙壁的接合部还装置了由计算机控制的机械旋转系统,这个系统如同一只神奇的“魔手”,大大提高了观测研究工作的便捷性。当人们使用天文望远镜时,只需转动圆形屋顶,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,就可以指向天空中的任何目标了。

天窗的设计还将天气因素的影响一同考虑在内,当天气晴好时,天窗打开,成为天文望远镜的窗口,而当风雨来袭,将圆顶上的天窗关起来,就可以保护天文望远镜免受风吹雨淋。

当然,也不是所有的天文台都采用圆顶结构,有些天文台常年保持同一个观测方向,就可以采用方形屋顶,只需在屋顶的中央开一条天窗,天文望远镜便能从固定的角度对天体进行观测。

因此,大多数天文台采用圆顶结构,并不是为了美观,而是为了给我们提供更完备的观测视角,以方便我们揭开更多的宇宙奥秘。

本文由中国人民大学附属中学第二分校一级教师王和意进行科学性把关。

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