"ТЕЛЕСКОП"
Літ. Нариси з історії рос. журналістики і критики, т. 1, Л. 1950; Козмін Н. К. Н. І. Надєждін, П. 1912.
С. С. Дмитрієв. Москва.
↑ Відмінне визначення
Неповне визначення ↓
Телескоп - пристрій, призначений для спостереження за небесними об'єктами - планетами, зірками, туманностями і галактиками. Слово «телескоп» утворено від двох грецьких слів, що позначають «вдалину» і «дивлюся».
Перший пристрій для спостереження за віддаленими об'єктами - зорову трубу - винайшов на початку XVII ст. датський оптик І. Ліпперсгей. Її схема була такою: на передньому кінці труби була укріплена двоопуклої лінзи - об'єктив. Проходячи через об'єктив, світло збирається у фокусі, де виходить зображення небесного тіла. На іншому кінці труби знаходиться окуляр, що дозволяє розглядати зображення в збільшеному вигляді. Сила збільшення цього оптичного приладу залежить від розмірів і опуклості об'єктива і окуляра.
Незабаром після винаходу труби про неї дізнався італійський вчений Галілео Галілей. Він захопився завданням конструювання «перспективи», як тоді називали телескоп. Спочатку він спорудив трубу з триразовим збільшенням, а пізніше довів цей показник до тридцятикратного.
Галілей виявив, що поверхня Місяця нерівна і там, як і на Землі, є гори і долини. Була розкрита таємниця Чумацького Шляху. Італієць виявив, що Галактика є не чим іншим, як зібранням величезного безлічі зірок.
Крім цього, Галілей відкрив відразу чотири супутники Юпітера, які назвав на честь Великого герцога Тосканського Козімо II Медичі «Медичі зірками».
У книзі «Зоряний вісник» вчений розповів про свої спостереження. Його відкриття викликали запеклу полеміку. Багато хто вважав відкриття Галілея ілюзією, породженою зорової трубою.
Галілей продовжив свої спостереження. Розглядаючи в телескоп Сатурн, він виявив по обидва боки планети плями. Він вирішив, що це такі ж супутники, як у Юпітера. Два роки по тому, до свого здивування, дослідник побачив цю ж планету в «повній самоті». Він так і не зміг знайти пояснення загадки. Лише через півстоліття голландець X. Гюйгенс відкрив, що насправді це було кільце, що оточує Сатурн.
Подальші дослідження зоряного неба дозволили Галілею зробити ще кілька відкриттів. Він зауважив, що Венера, «наслідуючи» Місяці, змінює свій вигляд. Це послужило вирішальним доказом того, що Венера, відповідно до теорії Коперника, обертається навколо Сонця.
Галілей відкрив плями на Сонці і переконався, що Сонце обертається навколо своєї осі.
Незалежно від Галілея, і навіть раніше за нього, в 1609 р зовнішній лик Місяця за допомогою телескопа замалював англійський математик Т. Харріот. А пріоритет відкриття супутників Юпітера оскаржував у італійця німець С. Маріус.
Естафету створення телескопів підхопив у Галілея польський астроном? Спостерігач Ян Гевелій. У 1641 р в Гданську на дахах трьох своїх будинків він обладнав обсерваторію. Створення власних телескопів Гевелий починав з порівняно невеликих труб довжиною 2-4 м. Удосконалюючи техніку виготовлення, він зумів довести розміри телескопів до 10-20 м. Найбільший з телескопів Гевелия не помістився в його обсерваторії, і цей інструмент довелося встановити за містом, зміцнивши на спеціальній щоглі висотою в 30 м. Довжина труби цього телескопа досягала 45 м.
Гевелій, як і Галілей, використовував в якості об'єктива для своїх труб двоопуклоюлінзу. Такі лінзові телескопи називають телескопами? Рефракторами. Довівши свої телескопи до дуже великих розмірів, Гевелій зміг домогтися досить значних збільшень при задовільній якості зображення. Але він не зміг розширити можливості своїх телескопів для спостережень слабких об'єктів. Це пов'язано з тим, що виявлення слабких об'єктів вимагає збільшення поверхні об'єктива. Але створення великих лінзових телескопів було пов'язане з непереборними технічними труднощами.
Астрономи змогли вирішити цю проблему, використовуючи в якості об'єктива увігнуті дзеркала. Виготовлення великих увігнутих дзеркал набагато простіше, ніж виготовлення лінз тих же розмірів. Телескопи з дзеркальними об'єктивами отримали назву відбивних телескопів, або телескопів? Рефлекторів.
У рефлекторе увігнуте дзеркало поміщається в нижньому кінці труби. Відбиваючись від нього, світло збирається у верхнього кінця труби, де за допомогою невеликого дзеркала відводиться спостерігачеві.
Невеликі телескопи? Рефлектори майстрував у своїй домашній лабораторії ще І. Ньютон в 60-70? Ті роки XVII ст. Перші великі телескопи такого типу виготовив в кінці XVIII в. англієць В. Гершель. У них були величезні об'єктиви, що дозволяли спостерігати дуже слабкі об'єкти. Найбільший з дзеркальних телескопів Гершеля мав дзеркало діаметром 120 см при довжині труби 12 м. Вгору? Вниз він рухався за допомогою блоків, а обертався навколо своєї осі на спеціальній платформі. У 1789 р за допомогою свого телескопа Гершель відкрив першу планету Сонячної системи, названу Ураном.
У телескопів? Рефлекторів теж є серйозні недоліки. Поле огляду таких телескопів, як правило, мало: в нього не поміщається навіть диск Місяця. Це викликає серйозні незручності, особливо при фотографуванні об'єктів великої площі, оскільки огляд вимагає зміщення всього інструменту. Крім того, телескопи? Рефлектори в більшості випадків не придатні для точних позиційних вимірювань.
У зв'язку з цим, на початку XIX ст. конструкторська думка знову звернулася до лінзовим телескопів? рефракторах. Їх швидке вдосконалення відбулося завдяки майстерності Й. Фраунгофера. Він поєднав в об'єктиві лінзи з двох різних сортів скла - кронгласа і флінтгласу. Обидва виготовляються з кварцового скла, розрізняючи лише застосовуваними добавками. Різні коефіцієнти заломлення світла в цих стеклах дозволяють різко послабити фарбування зображень - основний недолік лінзових систем, з яким безуспішно боровся Ян Гевелій.
Фраунгофер першим навчився виготовляти великі лінзові об'єктиви, у яких поперечники були в кілька десятків сантиметрів. Йому вдалося подолати труднощі, пов'язані з тонкощами технології варіння скла та охолодження готового скляного диска. Диск, з якого має бути відшліфувати об'єктив, повинен бути зварений без бульбашок і охолоджений таким чином, щоб в ньому не виникло ніяких напружень. Напруги можуть привести до нерівномірним змін форми об'єктива, шліфується з точністю до десятитисячних доль міліметра.
Фраунгофер не тільки вдосконалив оптику телескопа? Рефрактора, а й перетворив його в високоточний вимірювальний інструмент. Його попередникам не вдалося знайти вдалого рішення, того, як вести телескоп за зіркою. З? За добового руху небесної сфери зірка постійно переміщається і, рухаючись по кривій, швидко виходить з поля зору нерухомого телескопа.
Фраунгофер нахилив вісь обертання телескопа, направивши її в полюс світу. Для спостереження за зіркою досить було обертати його навколо однієї тільки полярної осі. Фраунгофер автоматизував цей процес, додавши до телескопу годинниковий механізм.
Фраунгофер зрівноважив всі рухомі частини телескопа. Незважаючи на велику вагу, вони коряться легкому натиску.
У 1824 р Фраунгофер виготовив першокласний телескоп для обсерваторії в Дерпті.
У другій половині XIX ст. кращі телескопи виготовляв американський оптики. Кларк. У 1885 р він виготовив для пулковського телескопа? Рефрактора найбільший в той час об'єктив діаметром 76 см. У 1888 р на горі Гамільтон біля Сан? Франциско був споруджений телескоп з діаметром об'єктива 92 см роботи Кларка. Незабаром на даху обсерваторії Чиказького університету встановили телескоп з об'єктивом в 102 см, який також зробив Кларк.
За конструкцією всі перераховані вище телескопи були повторенням телескопів Фраунгофера. Вони легко справлялися, але з? За поглинання світла в стеклах об'єктива і прогинання труб розміри цих телескопів виявилися граничними для конструкцій такого роду.
Увага астрономів? Конструкторів знову звернулося до телескопів? Рефлектора.
У 1919 р в Каліфорнії в Маунт? Вілсон став до ладу телескоп? Рефлектор з діаметром дзеркала 2,5 м. Досвід його виготовлення було враховано в проекті 5? Метрового телескопа, на спорудження якого пішло чверть століття. Він став до ладу в 1949 р в обсерваторії Маунт? Паломар.
Після Великої Вітчизняної війни в Кримській астрофізичній обсерваторії Академії наук СРСР було введено в дію найбільший в Європі телескоп? Рефлектор з діаметром дзеркала 2,6 м. Накопичений досвід дозволив радянським оптиках побудувати найбільший в світі телескоп? Рефлектор з діаметром дзеркала 6 м. Його 24 ? метрова труба важить 300 т, а дзеркало - 42 т. Дзеркало телескопа в будь-якому положенні має перебувати в стані невагомості. Воно лежить на 60 підпірних точках. Три з них несуть, інші - опорні.
Ведення інструменту за зірками здійснює ЕОМ. Вона розраховує зміщення зірок, вносячи поправки на вплив рефракції і вигин труби, і повертає телескоп з необхідною швидкістю. Маса рухомої частини телескопа становить 650 т.
На відміну від парагалактіческой монтування, яку застосовували Фраунгофером, в цьому телескопі застосована азимутальне монтування. Сам телескоп називається БТА - великий телескоп азимутальний.
Після довгих пошуків місця телескоп БТА був встановлений в передгір'ях Північного Кавказу біля станиці Зеленчукская на висоті 2070м і став до ладу в 1975 році.
У 1931 р американець К. Янську за допомогою антени, призначеної для дослідження грозових радіоперешкод, зареєстрував радіовипромінювання космічного походження (від Чумацького Шляху). Довжина його хвилі становила 14,6 м.
У 1937 р в США Г. Ребер побудував перший радіотелескоп для дослідження космічного радіовипромінювання - рефлектор діаметром 9,5 м.
Найважливішою характеристикою оптичних приладів є роздільна здатність. Вона дорівнює найменшому кутку, під яким два об'єкти розрізняються цим приладом як самостійні. Для людського ока в звичайних умовах роздільна здатність становить близько Г. Роздільна здатність телескопа збільшується зі збільшенням діаметра телескопа і зменшенням довжини хвилі випромінювання, що приймається. Для оптичних телескопів цей показник обмежений атмосферою і не перевищує 0,3 м.
В радіоастрономії цей показник довгі роки був набагато нижче, оскільки довжина радіохвиль в десятки тисяч разів більше, ніж довжина хвиль видимого світла. У зв'язку з цим виникла необхідність в будівництві радіотелескопів з величезними об'єктивами - параболоїда. Але дозвіл радіотелескопів довгий час залишалося недостатнім. Воно становило хвилини і десятки хвилин. Це не давало можливості вивчати тонку структуру спостережуваних на небі об'єктів і навіть визначати їх протяжність.
Ця трудність була подолана спорудою радіоінтерферометрів. Вони являють собою два радіотелескопу, віднесених один від одного на сотні і тисячі кілометрів. Порівняння одночасних спостережень на обох телескопах дає можливість домогтися роздільної здатності до 0,00Г. Перший радіоінтерферометр був побудований в Австралії в 1948 р У 1967 р були проведені перші спостереження на інтерферометрах з незалежної записом сигналів і надвеликими базами.
У 1953 р був споруджений перший хрестоподібний радіотелескоп. Повноповоротний радіотелескоп з діаметром параболоїда 76 м був споруджений в англійській обсерваторії Джодрелл Бенк. Пізніше в Еффельсберзі (ФРН), в радіотехнічному інституті ім. М. Планка був побудований телескоп з діаметром дзеркала 100 м.
Найбільший нерухомий радіотелескоп з нерухомою сферичною чашею діаметром 300 м був побудований в спеціально підготовленому кратері вулкана Аресибо (Пуерто? Ріко).
У 1976 р став до ладу радіотелескоп Академії наук СРСР з поперечником 600 м - РАТАН? 600. Елементи його дзеркала - вертикально встановлені на круговому фундаменті плоскі відображають панелі розміром 7,4 на 2,1 метра. Кожна панель змонтована на окремій фермі, яка може переміщатися в невеликих межах взад? Вперед і повертатися в межах 70 °. Число панелей - близько тисячі.
Спостереження виконуються в окремих секторах РАТАУ. За командою оператора відповідно до програми ЕОМ панелі розгортаються в строго розраховані положення.