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地面上的望遠鏡，比太空里的哈勃還強？

編者按：本文來自微信公眾號“極客公園”（ID:geekpark），作者：臉臉，36氪經授權發布。
3 月中旬，巨型麥哲倫望遠鏡宣布已經完成了第六塊鏡子的熔鑄。這個曾經因工程量巨大而引起擔憂的巨型地面工程，在建成的路上再次邁出重要一步，讓人更加期待它投入使用的那一天。
巨型麥哲倫望遠鏡（Giant Madellan Telescope），簡稱 GMT，屬于地基極端巨大望遠鏡，位于智利的拉斯卡姆帕納斯天文臺。作為一個全球性的科學項目，參與方包括美國、巴西、韓國、澳大利亞等，自 2015 年開始動工以來一直備受關注，目前耗資已經達 10 億美元。
據該項目的相關人員介紹，投入使用后，GMT 捕捉到的圖像將比哈勃太空望遠鏡清晰 10 倍，同時會比人們期待已久的詹姆斯韋伯太空望遠鏡清晰 4 倍。
哈勃望遠鏡遠在外太空，已經服役 30 年，不斷為人類傳送回許多讓人嘆為觀止的遙遠恒星和星系的圖像，如今快要退休的它，一度被認為是最強的空間望遠鏡，而 NASA 耗資 100 億美元的「詹姆斯韋伯太空望遠鏡」則被認為是比哈勃更強的接班人。
巨型麥哲倫望遠鏡比這兩位太空望遠鏡還強是什么概念？
意味著從地面上看星星，將比在宇宙飛船上看星星還要清晰。
從地面到太空作為人們與未知星空的連接橋梁，望遠鏡的功能從誕生之初，就是幫助天文學家觀測未知的宇宙，要看的遠，還要看的清晰。
1609 年，伽利略制作了一架口徑 4.2 厘米的望遠鏡，觀測到了凹凸不平的月球表面。這是世界上第一臺天文望遠鏡，開辟了天文學的新時代，在今后的發展過程中，天文望遠鏡按照不同波長和不同的設計和運作方式，可分為：射電望遠鏡、紅外線望遠鏡、光學望遠鏡等。
射電望遠鏡比如中國天眼，接收的是肉眼不可見的的射電波段，而光學望遠鏡比如 GMT 和哈勃，則是接收可見光波段，形成具體的可視圖像。值得一提的是，哈勃望遠鏡在接收可見光的同時，還能觀測到部分的紅外和紫外光線。因為捕獲的光的波長的范圍與人眼相近，更接近人眼觀察特點，我們目前看到的絢麗多彩的宇宙圖像，大部分都來自光學望遠鏡。
但想要看到更清晰的宇宙，從地面觀察受限太多：地面和太空之間存在著一道天然屏障——大氣層，這是光學望遠鏡自誕生以來就一直面臨的問題，
初中地理知識：大氣層會吸收并且反射絕大多數來自太空中的紫外線、紅外線等各種電磁輻射，只有可見光，少數紅外線和射電波可以穿過大氣層到達地球表面。加上大氣層的流動循環，人們只能不斷選擇在更高的海拔，找尋更稀薄的云層，利用更好的觀測條件來建造天文臺。
1946 年，在望遠鏡出現的 300 年后，美國天文學家萊曼斯必策提出「如果人類能夠把天文望遠鏡放在太空中，那么人類就有了一雙更厲害的眼睛，能夠看的更遠」。隨后，航天技術的進一步發展，這一設想最終變成現實，人類開始將望遠鏡送入太空。
在隨后的幾十年中，哈勃太空望遠鏡問世，由于資金等問題，口徑從最初的預計的 3 米縮短至了 2.4 米，發射時間也不斷推遲。1990 年，發現號航天飛機最終將哈勃望遠鏡送上了太空，帶著探測宇宙深空，解開宇宙起源之謎的任務，哈勃在近地軌道一直運行至今。
太空望遠鏡是一座人類天文史上的里程碑，這相當于將眼睛直接放到太空，打開了全新的宇宙窗口，成功彌補了地面觀測的不足。目前哈勃的超深空現場則是天文學家目前所能獲得的最敏銳和深入的光學影像，是可見光影像中宇宙的最深處。而目前最有可能成為老兵哈勃的繼任者的詹姆斯韋伯望遠鏡的主鏡口徑為 6.5 米，是哈勃望遠鏡的 2.7 倍以上，聚集能力是哈勃的 6 倍，理論上，韋伯望遠鏡甚至可以目睹宇宙的第一縷光芒。
耗資巨大，被認為是天文學未來的太空望遠鏡，如今要被地面工程趕超了？
地面上的巨人家族GMT 為什么這么強？因為它夠大。
對于光學望遠鏡而言，想要看到更遠更暗的地方，就需要更強的集光能力，也就是更大口徑的鏡子。但太空望遠鏡的高成本、運輸承載能力等技術限制，更大口徑的光學望遠鏡目前只能建在地面。
【地面上的望遠鏡，比太空里的哈勃還強？】從 20 世紀 80 年代開始，國際上掀起了制造新一代大型望遠鏡熱潮，地基望遠鏡中的巨人家族計劃問世。極大望遠鏡計劃，指的是天文臺使用的直徑大于 20 米的望遠鏡。包括在建中的 39 米口徑的歐洲極大望遠鏡（E-ELT）和位于夏威夷的 30 米口徑望遠鏡（TMT）等。

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