太空望远镜透镜效应

为了克服折射望远镜出现彩色环的缺点，制造者把望远镜的镜筒造得长而又长，而且有越来越长的趋势。

荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯（1629—1695）是长镜身望远镜的先驱。惠更斯和他的弟弟喜好研磨透镜，他们在荷兰犹太哲学家本尼迪克特·斯宾诺莎的帮助下，于1655年造出了第一架能放大50倍的长望远镜。物镜直径5厘米多，镜身长约3.6米。

为了检验新磨制的透镜，他们对当时已知最远的行星——土星进行了观测，从而获得了对土星卫星的新发现。

以前，伽利略和他的继承者观测土星时曾发现，土星两侧似乎各有一个茶杯把手状的影子，但谁也没有弄清楚这到底是什么东西。

1655年3月25日，惠更斯发现了土星附近有颗恒星状的天体，经过一连几个月的跟踪观测，1656年，他宣布发现了一颗土星的卫星，每16天绕土星转动一周。后来，这颗卫星被命名为“泰坦”。

用这架望远镜，惠更斯还研究了猎户座大星云，并在它那云雾状的物体中发现了恒星。此后，惠更斯继续制作优质望远镜，透镜更大了，镜身更长了。最后，他造了一架长达37米的望远镜，当他用这架又长又大的望远镜观察土星时，发现了土星被一层又薄又平的光环包围着。

惠更斯的成就，激励了天文学家赫韦吕斯，他于1673年制作了一架镜身长达46米的望远镜。这是一件笨重的珍品，金属镜筒重得无法操作。没有办法使用，赫韦吕斯只好把它捆在同样长的木杆子上，以便固定透镜的位置，数十人用绳子使它升降起落。空气中湿度的变化、木头的变形以及绳子的伸缩等因素，都给天文观测带来了预想不到的困难。

后来，惠更斯干脆用省去镜筒的办法，把两块透镜——物镜和目镜分别吊在两根高高的杆子上，在两块透镜之间，用绳子把它们拉紧和对准进行观测。这种没有镜筒的望远镜，被称为“悬空的望远镜”。但由于周围杂乱的光线射入太多，难以形成清晰的物像，因而效果不好。

在相当长的一个时期内，长镜身望远镜一直是研究天体的主要工具。

1722年，英国天文学家詹姆斯·布雷德莱（1693—1762）曾使用65米长的望远镜。法国人亚德里安·奥佐（1622—1691）曾设想制作一架长达305米的望远镜，后由于未能攻克一些光学上的问题而被搁置下来。

17世纪中期，意大利天文学家基奥范尼·多明尼科·卡西尼（1625—1712）得到了一架高倍率的长身望远镜。他集中精力去观测木星和土星。

1664年，他发现木星表面有一个略带圆形的斑点。1672年，他绘制了一幅木星图，图中第一次标上了这个斑点。英国天文学家罗伯特·胡克（1635—1703）用一架高倍率的望远镜也于1664年发现了这个斑点，当时人们把它称为“胡克斑”，现在一般称它为“大红斑”。

利用望远镜观测天体，一个最有趣的发现就是证实了太阳、月亮、水星、金星、火星都是圆球形的天体，而木星和土星则是椭球状的天体。用望远镜跟踪这些天体的运动，其运动轨迹都是呈椭圆形的。

后来，卡西尼在法国定居后，继续用越来越长的望远镜对土星进行研究。他用一架长达41.5米的望远镜，又发现了4颗土星的卫星。

1675年，卡西尼发现土星上的光环实质上是两个环，中间隔着一条暗缝。这条暗缝至今仍被称为“卡西尼环缝”。

卡西尼不仅研制了超长型的望远镜，而且还研制了一些望远镜的附件。这些附件装到望远镜上以后，可大大增加望远镜的清晰度以及方便定方位和测角等。