国家天文台：兴隆站与怀柔站

[yijun]

8-14～16日。

前往兴隆站。兴隆县属于河北承德市，与北京密云毗邻，在北京东北方向，因此路过大城子长城：
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典型的燕山景观，正是这一系燕山，从濒临渤海湾的山海关，向西南延伸，阻挡了过去几千年的北方游牧民族要进入华北平原，只能选择几个关口：
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山谷溪流被截断后，在半山腰形成的小水库：
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山上的民居：
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在山谷间婉转而行，一转头，穿过路边杨树的间隙，就看到了远处山梁上白净的lamost望远镜：
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在公路上行至长河套村，一拐进入前往天文台的专用公路，一条很窄的只能勉强容纳双向会车的路，
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穿过长河套村，路边好几块这样的告示牌：
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这是遭荒废的民居？不是，这是兴隆站60年代建于山下的宿舍，后来改作养鸡场，再后来，就废弃了。。。
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墙壁上还残留着文革时期的标语：
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路边裸露岩石断面，红色与白色，还叠压了碎砾石：
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达到目的地，山顶的兴隆站，这里是住宿的地方，兴隆站的招待所，设计很现代化的楼，大幅面的玻璃窗，其实到了晚上，都必须用窗帘遮得严严实实，这里的规矩，以免光污染：
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这是与宿舍相连，另一头的食堂：
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宿舍楼前的野花很漂亮：
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暮霭很快降临，群山间升腾起薄雾，在兴隆站的悬崖边，一览无余：
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暮色苍天下的lamost:
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来个近照，很庞大的！：
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注意！光看照片，估计很多人都会认为那个斜着指向天空的柱状建筑，是望远镜看星星的镜筒，其实是误会，因为明显这个部分是固定指向，是指向正南方，没法用来看星星，实际上，其上端是封闭，这个部分，只是整个lamost望远镜的反射镜镜筒部分，下面有内部照片，再仔细讲解。
而下面这个，才是看星星的物镜部分，是经典的大圆顶，两边对称的桁架，是用来承载在观测时，被分开旁移作两瓣的圆顶。
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再近点，注意，左边是反射镜部分，右边才是物镜：
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lamost前面坪地上，一棵很美的树：
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让这棵树与目前国内口径排第二，在90年代初曾经亚洲排第一的2.16米斯密特望远镜合个影：
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木星升上来了，位于图中树影的旁边，那个模糊的黄斑点。。。没有三脚架，尝试了几次，只能拍成这样了：
[img]http://images51.fotki.com/v1547/photos/4/119504/7855642/P1040116-vi.jpg[/img]

[yijun]

第二天早早起来，想看日出，但只看到了这个：
[img]http://images51.fotki.com/v1547/photos/4/119504/7855642/P1040118-vi.jpg[/img]
东方厚厚的云层，群山间雾气也很重
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我所站位置的悬崖栏杆：
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总算钻出云层的太阳：
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迅即又被云遮盖住，只留下一抹红晕：
[img]http://images52.fotki.com/v1551/photos/4/119504/7855642/P1040124-vi.jpg[/img]
回头，看看西边山梁上一排的镜子：
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低头，是早起疾行的山蚂蚁：
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这是一台早期的红外望远镜：
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山梁顶头的气象台：
[img]http://images50.fotki.com/v1572/photos/4/119504/7855642/P1040129-vi.jpg[/img]
气象台的位置绝好，窗外走廊凌绝壁而展开：
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坐这里喝杯茶，是不是很爽？
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坐这里回头，就是lamost斜翘着指向南天的反射镜端，很清楚，这端封闭，打不开的。因为里面是一面反射镜，把从物镜射过来的星光，反着向下射到焦面目镜上。
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气象台里一间刚装修完的房间，很后现代，应该不是小资喝咖啡的地方。。。那两个圆形天窗，覆盖着透明半球壳，应该是用于安装气象观测设备的：
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气象台的室外测量设施：
[img]http://images51.fotki.com/v1562/photos/4/119504/7855642/P1040137-vi.jpg[/img]
近看，带太阳能，电力自持的：
[img]http://images52.fotki.com/v1551/photos/4/119504/7855642/P1040138-vi.jpg?1250679297[/img]
近看lamost的反射镜端：
[img]http://images52.fotki.com/v1553/photos/4/119504/7855642/P1040139-vi.jpg?1250679351[/img]
83厘米反光望远镜，被简称为NBT，也就是NB望远镜：）
N是国家天文台的首字母，B是北师大的首字母。
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天文台的绝大多数望远镜都是沿着这条路排列的
[img]http://images50.fotki.com/v1559/photos/4/119504/7855642/P1040143-vi.jpg[/img]
这条路的西端，是lamost：
[img]http://images52.fotki.com/v1563/photos/4/119504/7855642/P1040144-vi.jpg[/img]
lamost再往西，就是2.16米斯密特望远镜：
[img]http://images50.fotki.com/v1569/photos/4/119504/7855642/P1040145-vi.jpg[/img]
站在lamost脚下往西看，就是那棵有名的树和216的合影：
[img]http://images52.fotki.com/v1551/photos/4/119504/7855642/P1040147-vi.jpg[/img]
拉近点看216：
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从西向东看lamost，这下看全了，左边被桁架遮拦的，是物镜，也就是星光首先是进入这个镜子，当然，工作时，圆顶分开作两瓣，移到桁架上呆着，物镜就可以在相当大的范围内，随意指向任意天区；中间塔式建筑，是焦面目镜，也就是我们从这个镜子获得星光信号，只不过lamost的独特之处，在于这里不是用眼睛看，而是用4000根光纤，每一根负责对准一颗星星，来看；最右边的塔式建筑，是反射镜，比较简单，就是顶上搁着一面反光镜子；那么整个望远镜的光线道路就是：星光首先进入左边的物镜，物镜把图像射向最右边的反射镜，反射镜再把图像射向中间的目镜，在目镜上聚焦成像:
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走近216，其实也是相当之庞大的，毕竟曾经做过亚洲老大：
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它的名字就叫贰米壹陆！透着骄傲，呵呵，这个庞然大物是江南造船厂制造的。
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从216的门口看lamost，新一代啊！
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换个角度看216之大：
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经典结构的216的圆顶是旋转的，再结合中间那条开缝，就可以看到任意天区，而lamost是简单的把半球作两瓣分开
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再站在216下面，看看远处的风景：
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在进入lamost之前，听lamost项目的赵永恒主任讲解lamost概况：
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首先看物镜，也就是两边对称建有桁架的塔。
进入塔内，电梯升到第N层，（据赵主任说，N常常变动，因为各个楼层在逐层建设调整。。。），就看到了物镜底下一层，这个部分主要是负责物镜转动的机械，控制精度是0.n角秒？不好意思，我忘记了。
转盘细节：
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爬上一层楼梯，就看到了物镜，更专业的叫法，是“反射施密特修正板”，这里有lamost非常自豪的地方：使用了两大技术-
1，镜片的拼接技术，整个大镜面，是由24块对角线长为1.1米的六角形小镜面拼接为一个大的反射施密特修正板，由镜面后面的服侍机构自动完成的。所谓施密特修正板，简单地说，是因为，假设没有这块修正板，而直接让星光投射到球形的反射镜面上，会产生所谓球面像差，从而使得星光发生畸变，这块修正板，正好是用于抵消掉球差，使得星光先通过这个修正板发生畸变反射后，再投射到反射镜上，反射出来的图像的球差就被完全抵消掉了，因此，这个修正板本身具有特定的反射特性，也就是特定的反射曲面。
2，每个小镜片都是完全的平面镜，那么怎么可能由平面小镜，拼接为具有复杂曲面的施密特修正板呢？小镜的后面，都有压力弹簧，压力弹簧连接着微步进电机，由步进电机提供高达纳米量级的伸缩，从而让压力弹簧迫使镜面发生变形，直至镜面形成预定弧度的曲面，并能够矫正其他误差与变形，而这一切，同样是由背后的服侍机构自动完成。
这两大技术实际上就是主动光学的概念，而集成到一起，目前世界上独此一家，因为其他镜子，或者只是使用了拼接技术，或者只是使用了变形技术。
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上面照片，是站在下面看物镜的背后部分，因为镜子现在没工作，是朝正上方，并覆盖着布帘的。可以看到六角形镜子的边缘，以及镜子背后密布的步进电机变形机构。注意，物镜的镜子只有2.5厘米厚，这正是所谓的大口径薄镜技术，因为，如果采用一块完整的镜片，来做大口径望远镜的话，必然导致整个镜片非常沉重，而镜片的自重过大之后，必然导致其自身在重力作用下发生形变，正是这个原因，限制了我们采用整块镜片做望远镜的口径。而如果采用多个小镜片拼接技术，就可以使用薄镜片了，从而有效扩大望远镜的口径。lamost的整个有效通光口径就达到了4米。
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这个主动光学系统，重要的技术，就是几何尺度的信息反馈与处理技术，每个步进电机的控制，就是使用工业单片机，而整个镜子的集成处理，则是服务器。其中的几何测量，采用的是光栅，能够达到纳米量级。
构造整个镜子的蓝色桁架，象一个大碗，能够在一个纵切平面上转动，这个转动是依靠对碗形龙骨片的摩擦传动而进行的，之所以采用摩擦传动，而不是常见的齿轮传动，是为了得到更高的传动精度，以及避免了齿轮传动的机械振动。
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星光首先通过上面的修正板，然后穿过40米长的镜筒，反射到下面这块最大的镜子上：
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这块镜子我称为反射镜，其实正是作为反射式望远镜的lamost真正的物镜，也就是说，假设去掉上面的修正板，那么星光就应该首先射到这块反射镜上。
这块反射镜，是纯粹的球面镜，当然，也是由小镜片拼接而成了，只不过这里用了37块，每块的对角线长也是1.1米，只是厚度增加为7.5厘米。
这个球面镜如果给做成一个完整的球体，那么其半径就是40米，而修正板正好位于其球心位置。所以这么从下往上看，很微小的弧面，几乎难以察觉。
[img]http://images50.fotki.com/v1559/photos/4/119504/7855642/P1040175-vi.jpg[/img]
换个角度看：
[img]http://images50.fotki.com/v1573/photos/4/119504/7855642/P1040177-vi.jpg[/img]
相比于修正板，这块反射镜就只是使用了拼接技术，而没有镜面变形技术，因为它只需要形成一个球面反射镜即可。
[img]http://images45.fotki.com/v1362/photos/4/119504/7855642/P1040178-vi.jpg?1250826409[/img]

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星光在反射镜上经过反射放大之后，斜着向下投射聚焦到“目镜”上，于是我们再回到目镜的位置，也就是中间那个塔式建筑的顶端，通过斜卧的40米长的镜筒，向上看反射镜，可惜里面比较暗，拍不清楚，只能模糊看到反射镜的蜂窝状边缘：
[img]http://images52.fotki.com/v1564/photos/4/119504/7855642/P1040171-vi.jpg[/img]
好了，再看非同寻常的向上迎接星光的“目镜”：
[img]http://images51.fotki.com/v1562/photos/4/119504/7855642/P1040172-vi.jpg[/img]
这块目镜其实是由4000根光纤组成直径为1.75米的圆盘，在成像时，每根光纤自动移动以对准一颗星的像，以把它的星光传送到光谱仪上进行光谱分析。
这是lamost的一个世界纪录，因为迄今为止，能够同时看多个星星的望远镜的最高纪录，是500颗，lamost达到了4000颗。这就是lamost的全名“大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜”中，大天区面积多目标的来源。这就极大地提高了巡天的生产率。
这里有个细节问题，4000根光纤，每根光纤都有信号与动力以及控制信号传输，即使是1.75米的直径，上万根线缆接出来，够头疼的，幸亏无线技术的发展，每根光纤头的后面，采用了手机技术，无线发射射频信号，相当于4000个手机，同时给接收机打手机，不算多，很容易处理。所以可以看到，光纤盘的后面，很干净。
[img]http://images50.fotki.com/v1569/photos/4/119504/7855642/P1040169-vi.jpg[/img]
lamost看完了，可惜里面太暗，没法拍更多的细节照片。整个建筑是由武汉造船厂，也就是我国制造潜水艇的主力厂家，采用潜艇制造技术完成的，其主体结构都是双层船用钢板，除了结构钢性，最主要的目的，是导热好，通俗地说，就是屋里屋外基本总是同一个温度，而为了更好地达到此目的，在反射镜镜筒的顶端，还安装了极其庞大的通风管道，使劲把集聚在整个建筑顶端的热空气抽走。为啥呢？就是单纯为了减少光路空间的空气流动，一切为了成像质量好。
这就是通到外面山坡下的巨大的通风管：
[img]http://images52.fotki.com/v1566/photos/4/119504/7855642/P1040222-vi.jpg[/img]
这样就导致一个严重后果：冬季在观测的人，在这个里面会冻得够呛，这里最冷应该可以到零下20多度吧。。。北京城区最冷都可以到零下十多度的。没办法。。。

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来点轻松的
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整个天文台就建在这样一个山顶平台上：
[img]http://images52.fotki.com/v1563/photos/4/119504/7855642/P1040199-vi.jpg[/img]
路边岩石剖面
[img]http://images51.fotki.com/v1560/photos/4/119504/7855642/P1040202-vi.jpg[/img]
[img]http://images51.fotki.com/v1550/photos/4/119504/7855642/P1040203-vi.jpg[/img]
[img]http://images50.fotki.com/v1571/photos/4/119504/7855642/P1040204-vi.jpg[/img]
最下面这个有意思，岩石层下面还压着碎石与土壤混合层。
路边废弃的这些是啥？
[img]http://images51.fotki.com/v1547/photos/4/119504/7855642/P1040187-vi.jpg[/img]
是几何尺寸与质量与lamost反射镜子镜完全一样的配置物，建造时用来代替镜子本身的，要知道，造天文台大都得先把庞大的望远镜本身搭好了，再造外面的建筑，金贵的镜子只有先找替代物装上，等全部弄好后，再替换真身。
接下来，到这个216里面去看看：
[img]http://images51.fotki.com/v1547/photos/4/119504/7855642/P1040173-vi.jpg[/img]
216是比较经典的反射式镜子：
[img]http://images50.fotki.com/v1572/photos/4/119504/7855642/P1040179-vi.jpg[/img]
镜体也是相当庞大的：
[img]http://images52.fotki.com/v1564/photos/4/119504/7855642/P1040180-vi.jpg[/img]
它的主反射镜就装在这个中间红色桁架凹进去的这段里面，所谓216就是指这面镜子的口径：
[img]http://images52.fotki.com/v1554/photos/4/119504/7855642/P1040185-vi.jpg[/img]
对比下人，就知道其尺寸了：
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现在的望远镜很少还需要人的肉眼来看，连辅助找星，一般都不需要人帮忙了，都是直接用CCD，也就是一般数码相机成像的东西，成像，然后自动记录。研究人员，只需要定时拿硬盘把数据拷出来，上自己电脑上算一把，即可。这个就是CCD部分器件：
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[yijun]

继续轻松
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注意中间那个塔，其冲着圆顶的那面墙，在未工作时是封闭着的，在工作时，是应该向外放到，象一面吊桥似的，打开到圆顶下，使得圆顶里面的修正板传过来的图像，投射到右边最上端的反射镜上。据工作人员讲，他们调试时，常常玩这个，把望远镜对准远处的风景，反射镜上跟放电影似的。。。多来几个摆拍。。。
[img]http://images52.fotki.com/v1566/photos/4/119504/7855642/P1040219-vi.jpg[/img]
[img]http://images51.fotki.com/v1561/photos/4/119504/7855642/P1040220-vi.jpg[/img]
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这个小东西也吸引到我：
[img]http://images50.fotki.com/v1569/photos/4/119504/7855642/P1040233-vi.jpg[/img]