天马望远镜在 Q 波段开展波前扰动面形测量。对比全息法,该方法主要特点是测量过程只需跟踪强射 电源,无需扫描射电源,唯一的观测量是信号幅度,通过对主动面分别加载几组正交的低阶泽尼克函数变形向量,检测天线增益的变化规律,即可推算出天线的面形误差分布,因此应用该方法的一个必要条件就是望远镜具有主动面。在天马望远镜上可以进行两种方法的验证对比测量。
初步的实测结果表明,波前扰动法的测调效果和全息法的一致,甚至略好。图 1 为俯仰 35°时,主动 面关闭、离焦全息补偿和波前扰动法补偿,三种状态下的波束扫描情况。图 2 给出了离焦全息法和波前扰动 法两种方法在类似仰角度上测得的面形误差分布情况,两者趋势一致。
本新方法尚需进一步研究,项目组将做更加深入的分析和实测验证,并突破其应用场合限制,使其更具有普适性价值。后续上海天文台和紫金山天文台将开展进一步理论和实测研究。
图1 35°俯仰上离焦全息法和波前扰动法的波束比较
图 2 不同俯仰上离焦全息法和波前扰动法测量的面形误差分布情况比较