51 另一种望远镜设计技术把几个望远镜的光合成以达到很高的清晰度。在最近的英国剑桥大学的一项实验中,天文学家把来自三面指向同一目标的不同望远镜的光合成产生一幅图像。主要原理是干涉测量法,因为图像是通过计算机分析来自不同望远镜的光的干涉得到的。通过这样的分析计算机能得到大量关于目标物体的信息并且最终产生和使用整个一块面积等同于单独望远镜之间相隔的距离一样的像。在最初的实验中,三架望远镜大约20英尺远,这样就模拟合成了一架有20英尺口径的望远镜。结果是成了一幅等同于让你在600英里以外看到一个许可证书的清晰度的五车二恒星系统的星像图。不久望远镜可以被放得更远来产生更高的分辨率。使用不同的分光仪,美国的一个小组最近得到一个好10倍的结果,分辨了一对只有0.0032角秒的双星——相当于一辆在月球上的汽车看上去的尺寸。
52 其它地方也计划着相似的望远镜阵。从智利澳大利亚到美国都在计划或正在建造其它的光学干涉仪。另外,凯克和凯克II能够也正在准备这样连接起来。随着计算机变得更快,能够处理越来越多的数据,这样的系统在我们进入21世纪无疑会在天文领域扮演一个重要的角色。尽管如此,这样的系统也有它的缺点,就像生活中一样,科学中也没有免费的午餐。第一,这样的系统需要大量的计算机功率。第二,图像的最终完成需要望远镜几天或几个小时的时间。
53 天文学家实际上很少花时间通过他们的望远镜观测。这听起来很奇怪,但却是事实。大型望远镜是一个很昂贵的日用品而眼睛是一部不灵敏不客观的设备。现代天文学家改为坐在天文台里花大量的时间看电脑屏幕。其中典型的是显示天文学家正在研究的行星、恒星、星系或其它物体。但是图像也会经常的是附近的一个不相关的物体。并且图像甚至不是来自主镜而是连在主镜上的小望远镜。利用这个小望远镜和屏幕上对应的像,天文学家使主镜跟踪天空中的物体。在其它的监视器上,它保存从比人眼更可靠的科学仪器上记录下的数据并且分析主镜收集的他正在研究的天体的辐射。
54 有些情况,天文学家甚至不需要去天文台。现代成熟的远程控制技术已经达到了可以让天文学家在晚间天文台只有一个助手帮助打开关闭设备和纠正设备可能产生的错误下,通过从他家或办公室连出的计算机指导望远镜的工作。
55 有些情况下天文学家根本不可能去天文台。当然,天文学家利用哈勃空间望远镜和其它绕转的空间器作为天文台必须完全依靠来自地面的远程控制。(只有航天员偶尔拜访哈勃空间望远镜做做修理或安装新设备,天文学家是不让接近的。)在这种情况下,经过特殊训练的工程师和技师把天文学家想用哪台特殊设备观测那个特殊天体的要求翻译成计算机指令,通过电磁波传送到航天器上。天文学家当时可以在他们正在做观测的台站(只要他们答应不碰任何东西)或者就呆在家里通过邮件或计算机连接收到数据来做后面的分析。
56 在天文学家的工具箱里有特定的基本工具,其中最常见的是照相机。照相术最早被引进天文领域是19世纪中叶。这个进步是令人振奋的,因为,第一次,天文学家可以客观地记录下他们的望远镜指向的物体而不要用他们的手画,这样一个天文学家可能和另一个记录下的显著不同。多年来,对胶片在天文领域应用的主要限制是它对光相对不敏感,别是天文上特别暗的天体。随着时间的推移,胶片提高了灵敏度,并且天文学家从在使用前在炉子上烤干胶片到冷却它发展了一系列技术改进它。虽然一些天文图像是彩色的,但是为了天文研究的目的拍摄的照片大多是黑白的。
57 近年来,一种胶片的电子替代品席卷了天文界。它就是CCD或者说电荷耦合器件。你可以在你家的可携式摄像机中找到。这样的设备是由几万到几十万个很小的被称为像素的在曝光时产生电荷的光敏元组成。通过读出每一个像素中的电荷计算机可以重现原来照射到CCD上的光的分布从而成图在监视器上显示或打印出来。CCD比照相胶片的优点是对光更敏感,胶片只能用一次,CCD可以一次又一次重复使用。另外的,CCD图像存储在计算机里,可以向其它数字图像一样改变对比,找出细节,从而可以电子化的处理。CCD和其它的一些技术进步是今天的天文学家在同一时间内比他们几十年前的前辈多得到几百倍的数据。
58 CCD通常被用来在航天器上成像。如果在天文台进行传统的照相,它可以简单的在一间方便的暗室中进行。但当到了航天器上,拍摄和换胶片就不是那么简单了。所以现代的航天器用CCD和类似的照相机进行电子化的成像。图像存储在航天器上的计算机里或者以数字的形式存储在磁带里,然后以电磁波的形式传回地球,在地面上用计算机重新成图。
59 另一件天文领域通用的工具是光度计。光度计是用来精确测量物体有多亮的电子器件。物体可以是行星恒星星系或其它任何天体。天文学家用的光度计实质上等同于你可以在35mm照相机中找到得非常非常灵敏的光度计。光度计的核心是一块在光落到上面时可以发
射电子流的物质。光越亮,电子流越强。流的大小被记录在计算机里。通常,每次一系列的虑光片被一次放在光源和光度计之间。这样行星恒星星系或其它任何天体在不同颜色的相对亮度就可以测量了。有时在光柱中放一个偏振片然后旋转来看来自目标物体的光本身是不是偏振的。
60 可能现代天文学家使用的最万能的工具是光谱仪。光谱仪是利用棱镜或磨光表面的刻上很多精细的平行条纹的衍射光栅把来自天体的光分裂成彩色的光谱。这个光谱被记录在一张胶片上,或者如果使用了CCD,光谱的数据被收集存储在计算机里以备显示或分析。从光谱里可以决定一个物体很多难以置信的性质,比如它的温度、化学组成、尺寸、自转速率、接近或远离我们的速率、磁场的强度和表现等等。再一次,在所有情况下,天文学家收集和研究光和其它形式的辐射。