Kas ir optiskie teleskopi un kā tos izvēlēties?

Daudzi cilvēki nezina, kas ir optiskie teleskopi, un tāpēc nevar saprast, kā tos izvēlēties, kā analizēt klasifikācijas un shēmas. Turklāt tie, kam patīk astronomiskie novērojumi, noteikti priecāsies uzzināt, kam tie paredzēti un kas izgudroja pirmos teleskopus. Viņiem ir noderīgi zināt pasaulē lielākos mūsdienu teleskopus optiskajā diapazonā.

Optiskie teleskopi ir īpašas ierīces, kas savāc un fokusē elektromagnētiskos starus redzamajā diapazonā. Tie ir paredzēti, lai palielinātu astronomisko objektu spilgtumu un novēroto leņķisko izmēru. No fizikas viedokļa ierīces mērķis ir palielināt gaismas daudzumu, kas nāk no debess ķermeņa, jeb, kā saka eksperti, optisko iespiešanos.

Ir vērts padomāt, ka šādas ierīces ir paredzētas ne tikai tiešai personīgai telpas novērošanai, bet arī fotografēšanai. Turklāt tieši ar profesionāļiem galvenā darba daļa ir tikai fotografēšana, un tikai tad viņi pēta sistēmas iegūtos attēlus. Galvenās teleskopu īpašības ir:

• objektīva šķērsgriezums;

• tā fokusa attālums;

• okulāra fokuss un redzes lauks.

Teleskopu darbības princips ir tieši saistīts ar to uzbūvi. Iekšpusē ir lēcu vai spoguļu sistēma. Ierīces ar vienu optisko stiklu nav atrastas ilgu laiku.Kad astronoms strādā ar savu teleskopu, viņš maina okulāra parametrus, atstājot objektīvu nemainīgu. Tas ļauj mainīt palielinājumu. Ierīce ietver gan savācējošos, gan izkliedējošās lēcas, no kuru pareizas izvēles un lietošanas ir atkarīga attēla skaidrība un precizitāte.

Dažreiz tiek teikts, ka pašu pirmo teleskopu izstrādāja Galileo. Tomēr tā nav. Līdz šim precīzs izstrādātājs nav zināms, un ir maz ticams, ka tas kādreiz tiks instalēts. Plaši izplatīts ir viedoklis, ka izšķirošo soli spēris briļļu ražotājs Džons Lipersgejs. Bet, visticamāk, teleskopa izveide notika vairākās vietās vienlaikus, neatkarīgi viena no otras, jo 17. gadsimta sākumā nepieciešamība pēc tā bija jūtama.

To netieši apstiprina droši zināmi fakti. Iesniedzot patenta pieteikumu, izrādījās, ka jau ir reģistrētas vairākas viena veida ierīces. Tiek uzskatīts, ka teleskopa prototipu radījis Leonardo da Vinči. Galileo loma bija tāda, ka viņš izstrādāja reflektora teleskopu, turklāt viņš dažos paraugos spēja palielināt palielinājumu no 3 līdz 32 reizēm.

Šodien šādus rādītājus piekāpīgi uztvers pat astronomijas amatieri. Taču tad Galilejas teleskopi ļāva veikt vairākus svarīgus atklājumus, tostarp izcelt zvaigznes Piena ceļā un atklāt saules plankumus. Interesanti, ka pats nosaukums "teleskops" parādījās tikai 1611. gadā, un to deva grieķu matemātiķis Dimisianos.

17.-18.gadsimtā joprojām plaši izmantoja refraktoru teleskopus. Tas lielā mērā ir saistīts ar atstarotāju augstajām izmaksām un sarežģītību. 19. gadsimta vidū tika izmantoti sudraboti stikla spoguļi. Pagājušajā gadsimtā svarīgs jauninājums galvenokārt bija milzīgu spoguļu izmantošana. To izveide nebūtu iedomājama bez spēcīgas industriālās bāzes attīstības.

Šo veidu sauc arī par refraktoru. Vairāku lēcu izmantošana viena vietā ļauj vājināt katras optiskās nepilnības atsevišķi. Shēma norāda uz fokusa attāluma nozīmi, kas nosaka attālu objektu lineāros izmērus fokusa plaknē. Katram teleskopam ir pievienots okulāru komplekts, kas piemērots konkrētiem gadījumiem. Līdzās parastajiem refraktoriem ir arī tādi, kas paredzēti fotografēšanai (tos sauc par astrogrāfiem).

Šāda veida teleskopu sauc arī par reflektoru. Spoguli ir vieglāk izgatavot. Tam ir ieliekts parabolisks dizains. Izliekums ir diezgan mazs. Uz virsmas tiek uzklāts neliels daudzums pulverveida alumīnija.

Spoguļierīces izmantošana ļauj pārliecinoši novērot sīkas lokālo kosmosa objektu detaļas - planētas un to pavadoņus, gredzenus. Atstarotāji ir piemēroti miglāju, komētu un citu paplašinātu objektu izpētei. Bet ir arī teleskopi ar objektīvu, kas saistīts ar spoguļu un lēcu kompleksu. Tieši šie modeļi ir kompaktākie.

Teleskopa izmēru nosaka tā optisko elementu izmērs. Lielākie eksemplāri ir novietoti diezgan paredzami tur, kur atmosfēras stāvoklis ir optimāls kosmosa novērošanai. Dienvidu puslodes lielāko SALT ierīču saraksta augšgalā, kas atrodas Dienvidāfrikas pustuksneša reģionā. Galvenā spoguļa izmērs vien ir 11x9,8 m. Praktiskajos novērojumos tas tiek izmantots kopš 2005. gada, papildināts ar speciālu digitālo kameru un daudzfunkcionālu spektrogrāfu.

Citi mūsdienu teleskopi ietver GTC. Vietējā literatūrā un avotos to bieži sauc par Lielo Kanāriju teleskopu. Praksē to izmanto kopš 2007. gada. Papildus optiskajam tas var darboties ar infrasarkano staru diapazonu. Tiek izmantotas vairākas papildu ierīces, un spoguļa izmērs ir 10,4 m.

“Eiropas īpaši lielais teleskops” ir nosaukums, kas runā pats par sevi. Tas nav starp darba ierīcēm, jo ​​nodošana ekspluatācijā paredzēta 2024. gadā. Bet šis ir lielākais no tiem teleskopiem, kas jau ir uzbūvēti, un galvenā segmenta spoguļa izmērs ir 39,3 m Objekts atrodas Čīlē, Armasones kalnā, nedaudz vairāk kā 3 km augstumā virs jūras līmeņa.

Lielākais teleskops Krievijā ir tā sauktais "Lielais azimuta teleskops", kas atrodas netālu no Nizhny Arkhyz ciema. Spoguļa šķērsgriezums nepārsniedz 6 m. Uzreiz jāņem vērā, ka pašas ierīces atrašanās vieta tika atzīta par neveiksmīgu un nevar cerēt uz efektīvākajiem novērojumiem.

Refraktora teleskops ir klasisks. Tāds, kas maksimāli pietuvināts tradicionālajam "spiegu stiklam ar kājām". Refrakcijas shēma ir optimāla, ja plānojat izsekot spilgtiem objektiem, piemēram, mēness vai binārām zvaigznēm. Tas ir piemērots arī dienas novērojumiem. Bet refraktora teleskops nav īpaši piemērots, lai novērotu tālus vāji mirdzošus objektus. Ne augsts kontrasts, ne apkopes vienkāršība nevar saskaņot ar šo trūkumu.

Jau iepriekš minētie atstarotāji ir iedalīti vienkāršākās un dārgākās apakšgrupās. Otrajā gadījumā tiek nodrošināta paraboliskā spoguļa izmantošana. Par salīdzināmām izmaksām reflektoram būs lielāka lēcas daļa nekā refraktoram. Tāpēc optiskā veiktspēja būs diezgan augsta, kā arī gaismas koncentrācija. Tieši refleksu shēma ir ieteicama dažādu objektu novērošanai ārpus Saules sistēmas.

Tomēr atstarojošais teleskops ir masīvāks nekā refraktora teleskops. Uz to būs jāskatās no noteikta leņķa, pie kā nepieredzējušam astronomam būs grūti pierast. Katadioptrija ir kaut kas starpposms starp diviem galvenajiem veidiem. Tie nav sistemātiski jāuztur.

Tomēr diez vai ir saprātīgi aprobežoties ar aprakstītajiem apstākļiem. Objektīva šķērsgriezums, kas pazīstams arī kā apertūra, galvenokārt nosaka teleskopa iespējas. Tieši pēc šī parametra var spriest par spēju demonstrēt sīkas objektu detaļas. Gaismas koncentrācija ir daudz svarīgāka par palielinājumu. Padarīt apertūru lielāku ir daudz vienkāršāk nekā izmantot lielāku spoguli, turklāt privātajiem lietotājiem šis risinājums ir patīkami vieglāks un kompaktāks.

Vairumā gadījumu astronomi amatieri izvēlas teleskopus ar atvērumu no 70 līdz 130 mm. Līdztekus tam viņiem ir jāizpēta arī fokusa attālums. Tas ir tieši loģiski saistīts ar objektīva atvērumu. Jo garāks fokusa attālums, jo labāk palielinās optika, bet tajā pašā laikā samazinās diafragmas atvērums. Tāpēc viņi gandrīz vienmēr cenšas panākt kādu parametru līdzsvaru.

Lielā mērā palielināt ne vienmēr ir labi. Un būtība nav tikai tajā, ka tas pasliktina citus teleskopa parametrus. Bieži vien tas palielina pārmērīgu jutību pret vibrācijām, uzņēmību pret atmosfēras traucējumiem utt. Pēc uzstādīšanas veida izšķir azimuta un ekvatoriālos teleskopus. Pirmie griežas pa divām asīm, bet otrie tikai pa vienu asi, kas ir daudz praktiskāk.