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雙子星天文台(英語:Gemini Observatory,又譯雙子座望遠鏡)是由美國、英國、加拿大、智利、巴西、阿根廷和澳大利亞等國共同建造的兩台位於不同地點、完全相同的望遠鏡,口徑為8.1米。其中一台位於北半球的夏威夷,稱為北雙子望遠鏡,另一台位於智利海拔2950米的帕穹山,稱為南雙子望遠鏡。
北雙子望遠鏡也稱為Frederick C. Gillett望遠鏡,位於美國夏威夷的毛納基山山頂,海拔4200米,於1999年6月建造完成,2000年投入使用,控制中心位於夏威夷大學在希羅(Hilo)的校園內。
南雙子望遠鏡位於智利的帕穹山,海拔2950米,於2000年開始使用,控制中心位於智利拉希雷納(La Serena)的托洛洛山美洲際天文台內。
兩架望遠鏡分別位於南北兩個半球,可以完全覆蓋整個天區。雙子望遠鏡主鏡的厚度為20厘米,表面鍍了在紅外波段具有良好反射能力的銀,觀測室的內表面塗了鋁反射層,目的是獲得穩定的熱環境。望遠鏡還安裝了主動光學、自適應光學、激光導星系統,整個計劃耗資為1.84億美元,其中美國投資50%,英國25%,加拿大15%,智利5%,阿根廷和巴西各占2.5%,並根據所占份額向各國分配望遠鏡的觀測時間。具體管理工作由大學天文研究協會(AURA)負責實施。
著名光學望遠鏡主鏡面積比較,點選影像可看大圖。