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。
本新方法尚需继续研究,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,使其更加具有普适性价值。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