Оптичний телескоппризначений для спостереження віддалених об'єктів нічного піднебіння. Основні характеристики телескопів: діаметр об'єктива та збільшення. Чим більший діаметр об'єктива, тим більше світла він збере, і тим слабкіші об'єкти стануть у нього видно. Збільшення визначає, наскільки дрібні деталі вдасться розглянути поверхні планет, Сонця, Місяця. З огляду на хвильових властивостей світла, що дозволяє здатність телескопа, отже, і максимально можливе збільшення визначається діаметром його об'єктиву. Чим більший об'єктив, тим більше він може дати. При збільшенні чисельно рівному діаметру об'єктива в міліметрах досягається максимальна роздільна здатність, тому таке збільшення називають роздільною здатністю. Подальше зростання збільшення не додає нових деталей, а лише погіршує якість зображення. Зі зростанням діаметра об'єктива зростає і кількість зібраного ним світла, однак, зайве світло, розсіюючись на оптичних поверхнях, утворює численні відблиски та ореоли, які псують зображення і не дають розглянути близько розташовані об'єкти. Тому зі зростанням діаметра об'єктива телескопа зростають і вимоги до якості оптики.

Усі існуючі телескопи з конструкції можна розділити на великі групи: дзеркальні (рефлектори) і лінзові (рефрактори).
Найбільш поширені дзеркальні телескопи, побудовані за оптичною схемою Ньютона, що мають просту конструкцію та невисоку вартість. Вони є трубою, відкритою з одного кінця, в іншому кінці якої розташоване увігнуте дзеркало, що служить об'єктивом. Сама труба виконує роль бленди, пропускаючи паралельні пучки світла, що йдуть від об'єкта спостереження, а її внутрішні стінки мають чорну матову поверхню, поглинаючи інше світло. Паралельний пучок променів падає на головне дзеркало і, відбившись від нього, у діагональному дзеркалі заломлюється під кутом 90 градусів та проектується у фокальну площину окуляра. Збільшення телескопа може змінюватись за рахунок наявності в комплекті змінних окулярів.

Дзеркальні телескопи мають ряд недоліків:
1. Зі зростанням діаметра дзеркала швидко зростає довжина їх труби, через що вони стають важко транспортабельними.
2. Спотворення, що вносяться діагональним дзеркалом і розтяжками, що кріплять його, псують зображення і погіршують роздільну здатність телескопа, а так само екранують частину світлового потоку.
3. Поле зору сильно обмежується довжиною труби.
4. У відкриту частину труби потрапляє пил, а також виникають потоки повітря, що утруднюють спостереження при великих збільшеннях.
5. При чищенні дзеркала необхідно його знімати, порушуючи цим його юстування, і телескоп доводиться періодично юстувати.

Лінзові телескопи (рефрактори) дорожчі, проте мають низку переваг перед дзеркальними. Вони є закритою трубою з лінзою-об'єктивом на вході, в яку не потрапляє пил і сторонні частинки, не виникають потоки повітря, відсутня центральне екранування, що значно підвищує роздільну здатність, мають мале розсіювання світла. Рефрактори не потребують постійного юстування, однак вони мають значну довжину.

У комплект всіх телескопів входить штатив, що дозволяє встановити пристрій у будь-якому зручному місці. Для зручності наведення телескопів на об'єкт, що цікавить вони, як правило, мають оптичний видошукач. У найпростішому випадку це дві рамки, закріплені на корпусі так, що вісь, що проходить через центри отворів паралельна оптичній осі телескопа. Іноді видошукачем служить світлосильна зорова труба зі збільшенням до 8 разів. Найбільш складні моделі телескопів мають автоматичний привід, що дозволяє відстежувати об'єкти за їх переміщенням нічним небом. Для спостереження за Сонцем обов'язково необхідно використовувати спеціальні світлофільтри, що входять до комплекту телескопа.

Матеріал наданий компанією Yukon
www.yukonopticsglobal.com
Укладачі: Бабич А.Є., Абакумов А.В.
Консультант: Буглак Н.А.

Як розрахувати кратність (збільшення) телескопа?

У цьому розділі ми постаралися зібрати воєдино ту уривкову інформацію, яку можна знайти в Інтернеті. Інформації багато, але вона не систематизована та розрізнена. Ми ж, керуючись багаторічним досвідом, систематизували наші знання для того, щоб спростити вибір любителям астрономії.

Основні характеристики телескопів:

Зазвичай у найменуванні телескопа вказано його фокусну відстань, діаметр об'єктива та тип монтування.
Наприклад Sky-Watcher BK 707AZ2, де діаметр об'єктиву - 70 мм, фокусна відстань - 700 мм, монтування - азимутальне, другого покоління.
Втім, фокусна відстань часто не вказується в маркуванні телескопа.
Наприклад Celestron AstroMaster 130 EQ.

Телескоп - це більш універсальний оптичний прилад, ніж зорова труба. Йому доступний більший діапазон кратностей. Максимально доступна кратність визначається фокусною відстанню (чим більша фокусна відстань, тим більша кратність).

Щоб демонструвати чітке та деталізоване зображення на великій кратності, телескоп повинен мати об'єктив великого діаметру (апертури). Чим більше тим краще. Великий об'єктив збільшує світлосилу телесокопа та дозволяє розглядати віддалені об'єкти слабкої світності. Але зі збільшенням діаметра об'єктива збільшуються і габарити телескопа, тому важливо розуміти в яких умовах і для спостереження яких об'єктів Ви хочете використовувати його.

Як розрахувати кратність (збільшення) телескопа?

Зміна кратності в телескоп досягається використанням окулярів з різною фокусною відстанню. Щоб розрахувати кратність, потрібно фокусну відстань телескопа розділити на фокусну відстань окуляра (наприклад, телескоп Sky-Watcher BK 707AZ2 з 10 мм окуляром дасть кратність 70x).

Кратність не можна збільшувати нескінченно. Як тільки кратність перевищує роздільну здатність телескопа (діаметр об'єктива x1.4), зображення стає темним і розмитим. Наприклад, телескоп Celestron Powerseeker 60 AZ з фокусною відстанню 700 мм, не має сенсу використовувати з 4 мм окуляром, т.к. у цьому випадку він дасть кратність 175x, що суттєво перевищує 1.4 діаметра телескопа – 84).

Поширені помилки під час вибору телескопа

• Чим більша кратність — тим краще
  Це далеко не так і залежить від того, як і в яких умовах використовуватиметься телескоп, а також його апертури (діаметра об'єктива).
  Якщо Ви астроаматор-початківець, не варто гнатися за великою кратністю. Спостереження віддалених об'єктів вимагає високого ступеня підготовки, знань та навичок в астрономії. Місяць та планети сонячної системи можна спостерігати на кратності від 20 до 100x.
• Купівля рефлектора або великого рефрактора для спостережень з балкона або вікна міської квартири
  Рефлектори (дзеркальні телескопи) дуже чутливі до атмосферних коливань та сторонніх джерел світла, тому в умовах міста використовувати їх вкрай непрактично. Рефрактори (лінзові телескопи) великої апертури завжди мають дуже довгу трубу (напр. при апертурі 90 мм, довжина труби перевищуватиме 1 метр), тому використання їх у міських квартирах неможливо.
• Купівля телескопа на екваторіальному монтуванні як перший
  Екваторіальне монтування досить складне в освоєнні і вимагає деякої підготовки та кваліфікації. Якщо ви початківець астроаматор, ми рекомендували б придбати телескоп на азимутальному монтуванні або на монтуванні Добсона.
• Купівля дешевих окулярів для серйозних телескопів та навпаки
  Якість одержуваного зображення визначається якістю всіх оптичних елементів. Встановлення дешевого окуляра з бюджетного оптичного скла негативно позначиться як зображення. І навпаки, встановлення професійного окуляра на недорогий прилад не приведе до бажаного результату.

Часто задавані питання

• Я хочу телескоп. Який мені купити?
  Телескоп – не та річ, яку можна купити без жодної мети. Дуже багато залежить від того, що з ним планується робити. Можливості телескопів: показувати як наземні об'єкти, і Місяць, і навіть галактики, віддалені на сотні світлових років (тільки світло від них дістається Землі протягом років). Від цього залежить оптична схема телескопа. Тому потрібно спочатку визначитися з прийнятною ціною та об'єктом спостережень.
• Я хочу купити телескоп для дитини. Який купити?
  Спеціально для дітей багато виробників ввели у свій асортимент дитячі телескопи. Це не іграшка, а повноцінний телескоп, зазвичай довгофокусний рефрактор-ахромат на азимутальному монтуванні: його легко встановити та налаштувати, він непогано покаже Місяць та планети. Такі телескопи не надто потужні, але вони недорогі, а купити більш серйозний телескоп для дитини завжди встигне. Якщо, звісно, ​​дитина зацікавилася астрономією.
• Я хочу дивитись на Місяць.
  Знадобиться телескоп для ближнього космосу. За оптичною схемою найкраще підійдуть довгофокусні рефрактори, а також довгофокусні рефлектори та дзеркально-лінзові телескопи. Вибирайте телескоп цих видів на свій смак, орієнтуючись на ціну та інші необхідні параметри. До речі, такі телескопи можна буде розглядати як Місяць, а й планети Сонячної системи.
• Хочу дивитись на далекий космос: туманності, зірки.
  Для цього підійдуть будь-які рефрактори, короткофокусні рефлектори і дзеркально-лінзові телескопи. Вибирайте на власний смак. А ще деякі види телескопів однаково непогано підходять і для ближнього космосу, і для далекого: це довгофокусні рефрактори та дзеркально-лінзові телескопи.
• Хочу телескоп, який би вмів усе.
  Рекомендуємо дзеркально-лінзові телескопи. Вони хороші і для наземних спостережень, і Сонячної системи, і глибокого космосу. У багатьох таких телескопів простіша монтування, є комп'ютерне наведення, і це відмінний варіант для початківців. Але у таких телескопів ціна вища, ніж у лінзових чи дзеркальних моделей. Якщо ціна має визначальне значення, можна придивитися до довгофокусного рефрактора. Для початківців краще вибирати азимутальне монтування: воно простіше у використанні.
• Що таке рефрактор та рефлектор? Який краще?
  Візуально наблизитися до зірок допоможуть телескопи різних оптичних схем, які за результатом схожі, але різні механізми пристрою і, відповідно, різні особливості застосування.
  Рефрактор – телескоп, у якому використовуються лінзи з оптичного скла. Рефрактори дешевші, у них закрита труба (у неї не потрапить ні пил, ні волога). Натомість труба такого телескопа довша: такі особливості будови.
  У рефлекторі використовується дзеркало. Такі телескопи коштують дорожче, але в них менше габарити (коротше за трубу). Однак дзеркало телескопа з часом може потьмяніти і телескоп «сліпне».
  У будь-якого телескопа є свої плюси та мінуси, але під будь-яке завдання та бюджет можна знайти ідеально відповідну модель телескопа. Хоча, якщо говорити про вибір загалом, універсальніші дзеркально-лінзові телескопи.
• Що важливо при купівлі телескопа?
  Фокусна відстань та діаметр об'єктива (апертура).
  Чим більша труба телескопа, тим більшим буде діаметр об'єктиву. Чим більший діаметр об'єктива, тим більше світла збере телескоп. Чим більше світла збере телескоп, тим краще буде видно тьмяні об'єкти і більше деталей можна буде розглянути. Вимірюється цей параметр у міліметрах чи дюймах.
  Фокусна відстань – параметр, який впливає на збільшення телескопа. Якщо воно коротке (до 7), велике збільшення одержати буде важче. Довга фокусна відстань починається з 8 одиниць, такий телескоп більше збільшить, але кут огляду буде меншим.
  Отже, для спостереження Місяця та планет потрібна велика кратність. Апертура (як важливий параметр кількості світла) важлива, але ці об'єкти й дуже яскраві. А ось для галактик і туманностей якраз важливіша саме кількість світла та апертура.
• Що таке кратність телескопа?
  Телескопи візуально збільшують об'єкт настільки, що можна розглянути на ньому деталі. Кратність покаже, наскільки можна візуально збільшити щось, потім спрямований погляд спостерігача.
  Кратність телескопа багато в чому обмежена його апертурою, тобто межами об'єктиву. До того ж, чим вище кратність телескопа, тим темнішим буде зображення, тому і апертура має бути великою.
  Формула для розрахунку кратності: F (фокусна відстань об'єктива) поділити на f (фокусна відстань окуляра). До одного телескопа зазвичай додаються кілька окулярів, і кратність збільшення, в такий спосіб, можна міняти.
• Що я можу побачити в телескоп?
  Це залежить від таких характеристик телескопа, як апертура та збільшення.
  Отже:
  апертура 60-80 мм, збільшення 30-125х - місячні кратери від 7 км у діаметрі, зоряні скупчення, яскраві туманності;
  апертура 80-90 мм, збільшення до 200х - фази Меркурія, місячні борозни 5,5 км у діаметрі, кільця та супутники Сатурна;
  апертура 100-125 мм, збільшення до 300х - місячні кратери від 3 км у діаметрі, хмарності Марса, зіркові галактики та найближчі планети;
  апертура 200 мм, збільшення до 400х – місячні кратери від 1,8 км у діаметрі, пилові бурі на Марсі;
  апертура 250 мм, збільшення до 600х – супутники Марса, деталі місячної поверхні розміром від 1,5 км, сузір'я та галактики.
• Що таке лінза Барлоу?
  Додатковий оптичний елемент телескопа. Фактично він у кілька разів збільшує кратність телескопа, збільшуючи фокусну відстань об'єктива.
  Лінза Барлоу справді працює, але її можливості не безмежні: об'єктив має фізичну межу корисної кратності. Після його подолання зображення стане дійсно більше, але деталі видно не будуть, у телескопі буде видно лише велику каламутну пляму.
• Що таке монтування? Яке монтування краще?
  Монтування телескопа - основа, на якій закріплюється труба. Монтування підтримує телескоп, а його спеціально спроектоване кріплення дозволяє не жорстко закріпити телескоп, а й рухати його різними траєкторіями. Це стане в нагоді, наприклад, якщо потрібно буде стежити за рухом небесного тіла.
  Монтування так само важливо для спостережень, як і основна частина телескопа. Хороше монтування має бути стійким, врівноважувати трубу і фіксувати її в потрібному положенні.
  Є кілька різновидів монтувань: азимутальна (легше і простіше в налаштуванні, але важко утримати зірку в полі зору), екваторіальна (складніше в налаштуванні, важче), Добсона (різновид азимутальної для підлогової установки), GoTo (самонаведена монтування телескопа, потрібно тільки ).
  Ми не рекомендуємо початківцям екваторіальне монтування: воно складне в налаштуванні та використанні. Азімутальна для початківців - саме те.
• Є дзеркально-лінзові телескопи Максутов-Кассегрена та Шмідт-Кассегрена. Який краще?
  З погляду застосування вони приблизно однакові: покажуть і ближній космос, і далекий, і наземні об'єкти. Між ними різниця не така значна.
  Телескопи Максутов-Кассегрена за рахунок конструкції не мають побічних відблисків та їх фокусна відстань більша. Такі моделі вважаються кращими вивчення планет (хоча це твердження практично оспорюється). Зате їм знадобиться трохи більше часу для термостабілізації (початки роботи в спекотних або холодних умовах, коли потрібно зрівняти температуру телескопа та навколишнього середовища), та й важать вони трохи більше.
  Телескопи Шмідт-Кассегрена менше часу вимагатимуть для термостабілізації, важитимуть трохи менше. Але у них є побічні відблиски, фокусна відстань менша, і менша контрастність.
• Навіщо потрібні фільтри?
  Фільтри знадобляться тим, хто хоче уважніше поглянути на об'єкт вивчення та краще його розглянути. Як правило, це люди, які вже визначилися з метою: ближнім космосом чи далеким.
  Виділяють планетні фільтри та фільтри для глибокого космосу, які оптимально підходять для вивчення мети. Планетні фільтри (для планет Сонячної системи) оптимально підібрані для того, щоб розглянути в деталях певну планету, без спотворень та з найкращою контрастністю. Діпскайні фільтри (для далекого космосу) дозволять зосередитись на віддаленому об'єкті. Є також фільтри для місяця, щоб у всіх деталях і з максимальною зручністю розглянути земний супутник. Для Сонця фільтри теж є, але ми не рекомендували б без належної теоретичної і речової підготовки спостерігати Сонце в телескоп: для недосвідченого астронома великий ризик втрати зору.
• Яка фірма-виробник краща?
  З того, що представлено у нашому магазині, рекомендуємо звернути увагу на Celestron, Levenhuk, Sky-Watcher. Існують прості моделі для початківців, окремі додаткові аксесуари.
• Що можна придбати до телескопа?
  Варіанти є і вони залежать від побажань власника.
  Світлофільтри для планет або глибокого космосу – для кращого результату та якості зображення.
  Перехідники для астрофотографія - для документування того, що вдалося побачити в телескоп.
  Рюкзак або сумка для перенесення – для транспортування телескопа до місця спостережень, якщо воно віддалено. Рюкзак дозволить захистити крихкі деталі від пошкоджень та не втратити дрібні елементи.
  Окуляри - оптичні схеми сучасних окулярів відрізняються, відповідно, самі окуляри різні за ціною, кутом огляду, вагою, якістю, а головне - фокусною відстані (а від нього залежить підсумкове збільшення телескопа).
  Звичайно, перед такими покупками варто уточнити, чи підходить додаток до телескопа.
• Де потрібно дивитися у телескоп?
  В ідеалі для роботи з телескопом потрібне місце з мінімумом освітлення (міського засвітлення ліхтарями, світловою рекламою, світлом житлових будинків). Якщо немає відомого безпечного місця за містом, можна знайти місце в межах міста, але в досить малоосвітленому місці. Для будь-яких спостережень знадобиться ясна погода. Глибокий космос рекомендується спостерігати у молодик (плюс-мінус кілька днів). Слабкому телескопу знадобиться повний місяць - все одно далі Місяця щось побачити буде складно.

Основні критерії під час вибору телескопа

Оптична схема. Телескопи бувають дзеркальні (рефлектори), лінзові (рефрактори) та дзеркально-лінзові.
Діаметр об'єктива (апертура). Чим більший діаметр, тим більше світлосила телескопа та його роздільна здатність. Тим паче далекі та тьмяні об'єкти в нього можна побачити. З іншого боку, діаметр дуже сильно впливає на габарити та вагу телескопа (особливо лінзового). Важливо пам'ятати, що максимальне корисне збільшення телескопа фізично неспроможна перевищувати 1.4 його діаметрів. Тобто. при діаметрі 70 мм максимальне корисне збільшення такого телескопа буде ~98x.
Фокусна відстань— те, як далеко телескоп може сфокусуватись. Велика фокусна відстань (довгофокусні телескопи) означає більшу кратність, але менше зору і світлосилу. Підходить для детального розгляду малих віддалених об'єктів. Мала фокусна відстань (короткофокусні телескопи) означають малу кратність, але велике поле зору. Підходить для спостереження протяжних об'єктів, наприклад, галактик і астрофотографії.
Монтування- Це спосіб кріплення телескопа до штатива. Азімутальна (AZ) — вільно обертається у двох площинах на кшталт фото-штатива. Екваторіальна (EQ) — більш складне монтування, яке налаштовується на полюс світу і дозволяє знаходити небесні об'єкти, знаючи їх кут. Монтування Добсона (Dob) - різновид азимутального монтування, але більш пристосований для астроспостережень і дозволяє встановлювати на неї більш габаритні телескопи. Автоматизована — комп'ютеризоване монтування для автоматичного наведення на небесні об'єкти, використовує GPS.

Плюси та мінуси оптичних схем

Довгофокусні рефрактори-ахромати (лінзова оптична система)

Короткофокусні рефрактори-ахромати (лінзова оптична система)

Довгофокусні рефлектори (дзеркальна оптична система)

Короткофокусні рефлектори (дзеркальна оптична система)

Дзеркально-лінзова оптична система (катадіоптрик)

Шмідт-Кассегрен (різновид дзеркально-лінзової оптичної схеми)

Максутов-Кассегрен (різновид дзеркально-лінзової оптичної схеми)

Що можна побачити у телескоп?

Апертура 60-80 мм
Місячні кратери від 7 км у діаметрі, зоряні скупчення, яскраві туманності.

Апертура 80-90 мм
Фази Меркурія, місячні борозни 5,5 км у діаметрі, кільця та супутники Сатурна.

Апертура 100-125 мм
Місячні кратери від 3 км вивчатимуть хмарності Марса, сотні зоряних галактик, найближчих планет.

Апертура 200 мм
Місячні кратери 1,8 км, пилові бурі на Марсі.

Апертура 250 мм
Супутники Марса, деталі місячної поверхні 1,5 км, тисячі сузір'їв та галактик з можливістю вивчення їхньої структури.

З часів Галілея пройшло кілька бурхливих століть, у яких науково-технічний прогрес ніколи не стояв дома. Астрономія перестала бути лише наукою, бо сформувався величезний сегмент любителів спостерігати за зірками. І на питання для чого потрібний телескопвони відповідають своїм серцем, непідробною жагою доторкнутися до таємниці та загадки, щирим прагненням обійняти своїм поглядом нескінченність. Хто вони? Мама і тато, взявши до рук шкільний атлас зоряного неба, вперше пояснюють своєму синові, що таке космос, туманності, Чумацький Шлях. Або просто новачок-астроном, який мріяв з дитинства побачити обручки Сатурна і нарешті реалізував заповітну мрію.

Просто для того, щоб, озброївшись оптикою, вийти своїм поглядом за звичні межі видимого світу. Щоб не з чуток, не з Інтернету чи підручників переконатися, як небосхил усіяний алмазним зоряним розсипом. Навряд чи коли-небудь людині вдасться бачити всі принади Всесвіту, але те, що може бути для вивчення вже сьогодні - воістину вражає.

Наукові розваги. Телескоп може стати наочним посібником, якщо батьки бажають, щоб їх дитина інтенсивно розвивалася і розширювала свій кругозір. При цьому сам процес навчання може мати ігрову форму – астроподорожі будуть цікаві практично всім, незалежно від віку, навіть дошкільнятам.

Заняття астрофотографія - це особливий магічний вид творчості, який захопив сотні тисяч прихильників! У тих, хто почав займатися цим, серйозно виходять дивовижної краси знімки. В даний час створено безліч Інтернет-ресурсів, де ними можна похвалитися, обговорити. Щоб освоїти цю нехитру справу, можна придбати цифрову камеру для телескопа. Підключається дуже легко, зображення може виводитися на комп'ютер у реальному часі. Інший спосіб – приєднати вже наявну дзеркальну фотокамеру за допомогою спеціального т-кільця.

А навіщо потрібні телескопи професіоналам – співробітникам обсерваторій, дослідникам, професорам та академікам? Щоб ми з вами могли якось правильно скористатися новими знаннями. Людство вже змогло подолати силу земного тяжіння і хочеться вірити, що вже близько та епоха, в яку ми зможемо посилати космічні кораблі до найдальших галактик. А ще нам хотілося б спокійно жити у безпеці – бути впевненими у тому, що вчасно виявлені метеорит чи комета не завдадуть шкоди нашому дому – Землі.

> Види телескопів

Всі оптичні телескопи групуються на вигляд світлозбираючого елемента на дзеркальні, лінзові та комбіновані. Кожен тип телескопів має свої переваги та недоліки, тому, вибираючи оптику, потрібно брати до уваги такі фактори: умови та цілі спостереження, вимоги до ваги та мобільності, ціни, рівня аберації. Охарактеризуємо найпопулярніші види телескопів.

Рефрактори (лінзові телескопи)

Рефрактори- Це перші телескопи, винайдені людиною. У такому телескопі за збирання світла відповідає двоопукла лінза, яка виступає в ролі об'єктива. Її дія будується на основному властивості опуклих лінз - заломлення світлових променів та їх збирання у фокусі. Звідси і назва – рефрактори (від латинського refract – заломлювати).

Був створений у 1609 році. У ньому було використано дві лінзи, з допомогою яких збиралося максимальну кількість зоряного світла. Перша лінза, яка виступала в ролі об'єктива, була опуклою і служила для збирання та фокусування світла на певній відстані. Друга лінза, що грає роль окуляра, була увігнутою і використовувалася для перетворення світлового пучка, що сходить, в паралельний. За допомогою системи Галілея можна отримати пряме, неперевернуте зображення, якість якого сильно страждає від хроматичної аберації. Ефект хроматичної аберації можна побачити у вигляді хибного фарбування деталей та меж об'єкта.

Рефрактор Кеплера – досконаліша система, створена 1611 року. Тут у ролі окуляра використовувалася опукла лінза, у якій передній фокус було поєднано із заднім фокусом лінзи-об'єктива. Від цього підсумкове зображення було перевернуто, що не важливо для астрономічних досліджень. Головна перевага нової системи – можливість встановлення вимірювальної сітки усередині труби у точці фокусу.

Для даної схеми також була характерна хроматична аберація, проте ефект від неї можна було нівелювати, збільшивши фокусну відстань. Саме тому телескопи на той час мали величезну фокусну відстань із трубою відповідного розміру, що викликало серйозні труднощі під час проведення астрономічних досліджень.

На початку XVIII століття виник , який популярний і в сьогоднішні дні. Об'єктив даного приладу виготовлений з двох лінз, виготовлених їх різних сортів скла. Одна лінза – збираюча, друга – розсіювальна. Така структура дозволяє серйозно зменшити хроматичну та сферичну аберацію. А корпус телескопа залишається компактним. Сьогодні створені рефрактори апохромати, в яких вплив хроматичної аберації зведений до можливого мінімуму.

Переваги рефракторів:

• Проста конструкція, легкість експлуатації, надійність;
• Швидка термостабілізація;
• Невимогливість до професійного обслуговування;
• Ідеальний для дослідження планет, місяця, подвійних зірок;
• Чудова передача кольору в апохроматичному виконанні, хороша - в ахроматичному;
• Система без центрального екранування від діагонального чи вторинного дзеркала. Звідси висока контрастність зображення;
• Відсутність повітряних потоків у трубі, захист оптики від бруду та пилу;
• Цілісна конструкція об'єктива, що не потребує регулювань з боку астронома.

Недоліки рефракторів:

• Висока ціна;
• Велика вага та габарити;
• Невеликий практичний діаметр апертури;
• Обмеженість у дослідженні тьмяних та невеликих об'єктів у далекому космосі.

Назва дзеркальних телескопів рефлекторівпоходить від латинського слова reflectio - відбивати. Даний прилад є телескопом з об'єктивом, у ролі якого виступає увігнуте дзеркало. Його завдання – збирати зоряне світло у єдиній точці. Помістивши в цій точці окуляр, можна побачити зображення.

Один із перших рефлекторів ( телескоп Грегорі) був придуманий у 1663 році. Цей телескоп з параболічним дзеркалом був повністю позбавлений хроматичних і сферичних аберацій. Світло, зібране дзеркалом, відбивалося від невеликого овального дзеркала, яке було закріплено перед головним, у якому був невеликий отвір для виведення світлового пучка.

Ньютон був повністю розчарований у телескопах-рефракторах, тому однією з його головних розробок став телескоп-рефлектор, створений з урахуванням металевого головного дзеркала. Він однаково відображав світло з різними довжинами хвиль, а сферична форма дзеркала робила прилад доступнішим навіть для самостійного виготовлення.

1672 року вчений-астроном Лорен Кассегрен запропонував схему телескопа, який зовні нагадував знаменитий рефлектор Грегорі. Але вдосконалена модель мала кілька серйозних відмінностей, головна з яких – опукле гіперболічне вторинне дзеркало, яке дозволило зробити телескоп компактнішим і звело до мінімуму центральне екранування. Проте традиційний рефлектор Кассегрена виявився нетехнологічним для масового виготовлення. Дзеркала зі складними поверхнями та невиправлена ​​аберація коми – основні причини такої непопулярності. Однак модифікації цього телескопа використовуються сьогодні по всьому світу. Наприклад, телескоп Річі-Кретьєна та маса оптичних приладів на основі системи Шмідта-Кассегрена та Максутова-Кассегрена.

Сьогодні під назвою «рефлектор» прийнято розуміти ньютонівський телескоп. Основні його характеристики – це невелика сферична аберація, відсутність будь-якого хроматизму, а також неізопланатизм – прояв коми поблизу осі, що пов'язане з нерівністю окремих кільцевих зон апертури. Через це зірка в телескопі виглядає не як коло, а як проекція конуса. При цьому тупа округла його частина повернена від центру вбік, а гостра - навпаки, до центру. Для корекції ефекту коми використовуються лінзові коректори, які слід фіксувати перед фотокамерою чи окуляром.

«Ньютони» найчастіше виконуються на монтуванні Добсона, яке відрізняється практичністю та компактними розмірами. Це робить телескоп портативним пристроєм, незважаючи на розміри апертури.

Переваги рефлекторів:

Доступна ціна;

• Мобільність та компактність;
• Висока ефективність при спостереженні тьмяних об'єктів у глибокому космосі: туманностей, галактик, зоряних скупчень;

Максимально яскраві та чіткі зображення з мінімальним спотворенням.

Хроматична аберація зведена нанівець.

Недоліки рефлекторів:

• Розтяжка вторинного дзеркала, центральне екранування. Звідси – низька контрастність зображення;
• Термостабілізація великого скляного дзеркала займає багато часу;
• Відкрита труба без захисту від тепла та пилу. Звідси – низька якість зображення;
• Потрібна регулярна колімація та юстування, які можуть втрачатися під час використання або перевезення.

Для виправлення аберації та побудови зображення катадіоптричні телескопи застосовують як дзеркала, так і лінзи. Найбільший попит сьогодні мають два типи таких телескопів: на схемі Шмідт-Кассегрена і Максутов-Кассегрена.

Конструкція приладів Шмідта-Кассегрена(ШК) складається із сферичних головного та вторинного дзеркал. При цьому сферична аберація коригується повноапертурною пластиною Шмідта, яка встановлена ​​на вході в трубу. Однак тут зберігаються деякі залишкові аберації у вигляді коми та кривизни поля. Їхнє виправлення можливе при використанні лінзових коректорів, які особливо актуальні в астрофотографії.

Основні переваги приладів такого типу стосуються мінімальної ваги та короткої труби при збереженні великого діаметра апертури та фокусної відстані. Разом з тим, для цих моделей не характерні розтяжки кріплення вторинного дзеркала, а особлива конструкція труби унеможливлює проникнення всередину повітря та пилу.

Розробка системи Максутова-Кассегрена(МК) належить радянському інженеру-оптику Д. Максутову. Конструкція такого телескопа оснащена сферичними дзеркалами, а за корекцію аберацій відповідає повноапертурний лінзовий коректор, у ролі якої виступає опукло-увігнута лінза – меніск. Саме тому таке оптичне обладнання часто називають менісковим рефлектором.

До переваг МК відноситься можливість коригування практично будь-якої аберації за допомогою підбору основних параметрів. Єдиний виняток – це сферична аберація вищого ладу. Все це робить схему популярною серед виробників та любителів астрономії.

Дійсно, за інших рівних умов система МК дає більш якісні та чіткі зображення, ніж схема ШК. Однак у більш габаритних телескопах МК триваліший період термостабілізації, оскільки товстий меніск втрачає температуру набагато повільніше. Крім того, МК більш чутливі до жорсткості кріплення коректора, тому конструкція телескопа має велику вагу. З цим пов'язана висока популярність систем МК з малими та середніми апертурами та систем ШК із середніми та великими апертурами.

ОПТИЧНИЙ ТЕЛЕСКОП

ОПТИЧНИЙ ТЕЛЕСКОП - застосовується для отримання зображень та спектрів косміч. об'єктів у оптич. діапазоні. електронно-оптичних перетворювачів, приладів із зарядовим зв'язком. Ефективність О. т. зоряною величиною, досяжною на даному телескопі при заданому відношенні сигналу до шуму (точності). Для слабких точкових об'єктів, коли визначається тлом нічного неба, вона залежить в осн. від відношення D/де D -розмір апертури О. т., - кут. діаметр зображення, що дається їм (чим більше D/,Тим більше, за інших рівних умов, гранична зоряна величина).Робота в оптим. умовах О. т. із дзеркалом діам. 3,6 м має граничну зоряну величину бл. 26 тпри точності 30%. Принципових обмежень граничної зоряної величини наземних О. т. не існує.
Айстр. О. т. винайдений Г. Галілеєм (G. Galilei) на поч. 17 ст. (Хоча, можливо, у нього були попередники). ЙогоО. т. мав розсіюючий (негативний). Прибл. в цей же І. точність візування. Протягом 17 ст. астрономи користувалися О. т. подібного типу з об'єктивом, що складаються з однієї плоско-опуклої лінзи. За допомогою цих О. т. вивчалася поверхня Сонця (плями, смолоскипи), картографувався Місяць, відкриті супутники Юпітера, рефлектор). За допомогою подібного О. т. У. Гершелем (W. Herschel) відкрито Уран. Прогресскловаріння та теорії оптич. систем дозволив створити на поч. 19 ст. ахроматич. Ахромат). О. т. з їх використанням (рефрактори) мали порівняно невелику довжину і давали хороше зображення. За допомогою таких О. т. були виміряні відстані до найближчих зірок. Подібні інструменти застосовуються і в наш час. Створення дуже великого (з об'єктивомдіам. більше 1 м) лінзового рефрактора виявилося неможливим через деформацію об'єктива під дією власностей. ваги. Тож у кін. 19 ст. з'явилися перші удосконалені рефлектори, яких брало являв собою виготовлене зі скла увігнуте параболіч. форми, вкрите шаром срібла, що відбиває. За допомогою подібних О. т. на поч. 20 ст. були виміряні відстані до найближчих галактик і відкрито космологіч. червоне усунення.
Основою О. т. є його оптичне. система. а). Варіантом оптич. системи є касегренівська система: пучок схожих променів від гол. параболіч. дзеркала перехоплюється до фокусу опуклим гіперболічом. дзеркалом (рис., б).Іноді цей фокус допомогою дзеркал виносять у нерухоме приміщення (кудись). Робоче поле зору, в межах якого оптич. система суч. великого О. т. будуєнеспотворені зображення, не перевищує 1 - 1,5 °. Більш ширококутні О. поверхня і поміщається в центрі кривизни сферич. дзеркала. У систем Максутова аберації (див. Аберації оптичних систем) гл. сферич. дзеркала виправляються меніском зі сферич. поле зору до 6 °. Матеріал, з якого виготовлені дзеркала О. т., має малий терміч. коеф. розширення (ТКР) у тому, щоб форма дзеркалні змінювалася за зміни темп-ры протягом спостережень.

Телескопи, що відбивають, використовують той факт, що фасонні дзеркала дають результати, дуже схожі на лінзи. Телескопи, що відбивають, страждають від іншого роду спотворень, званих сферичними абераціями, де промені світла з різних місць фокусуються в різних точках. Це тому, що поверхня є сферичною, звідси й назва. Хоча це може бути складно, цю аберацію можна усунути, відрегулювавши дзеркало на ідеальну параболічну форму.

Катадіоптричні телескопи використовують суміш лінз та дзеркал, щоб максимізувати збирання світла та мінімізувати спотворення телескопа. Оптичний телескоп збирає світло та фокусує його, щоб сформувати зображення. Астрономи використовують телескопи, які покривають весь електромагнітний спектр, але перші телескопи були оптичними телескопами. Галілей був першим відомим вченим, який використовував телескоп для астрономії; до його часу наша здатність виробляти високоякісні лінзи була недостатньою створення такого телескопа.

Деякі оптичні схеми великих сучасних рефлекторів: а- Прямий фокус; б- Касегренівський фокус. А-головне дзеркало, В -фокальна поверхня, стрілками показаний прохід.

Елементи оптики О. т. закріплюються в трубі. т. Для усунення децентрування оптики та запобігання погіршенню якості зображення при деформаціях труби під дією ваги частин О. т. застосовуються. н. труби компенсацій. типу, що не змінюють при деформаціях напрям оптич. Установка (монтування) О. т. дозволяє наводити його на обраний косміч. об'єкт і точно і плавно супроводжувати цей об'єкт у добовому русі небом. Повсюдно поширене екваторіальне монтування: одна з осей обертання О. т. (полярна) спрямована в миру (див. Координати астрономічні),а друга перпендикулярна їй. У цьому випадку супровід об'єкта здійснюється одним рухом - поворотом навколо полярної осі. При азимутальному монтуванні одна з осей вертикальна, ЕОМ) - поворотами по азимуту і висотою обертанням фотопластинки (приймача) навколо оптич. осі. Азімутальне монтування дозволяє зменшити масу рухомих частин О. т., тому що в цьому випадку труба повертається щодо вектора сили тяжіння лише в одному напрямку. О. т. встановлюють у спец. вежі. Башта повинна знаходитися в тепловій рівновазі з навколишнім середовищем та телескопом. Совр. О. т. можна розділити на чотири покоління. До 1-го покоління відносяться рефлектори з основним скляним (ТКР 7х 10 -6) дзеркалом параболіч. форми із ставленням товщини до діаметра (відносить. товщиною) 1/8 . Фокуси - прямий, касегренівський і куди. Труба - суцільна або гратчаста - виконана за принципом макс. жорсткості. Для О. т. 2-го покоління також характернопараболіч. гол. люстерко. Фокуси - прямий з коректором, касегренівський і куди. Дзеркало виготовлене з пірексу (скла з ТКР, зниженим до 3х10-6), відносить. товщина 1/8. Дуже рідкодзеркало виконувалося полегшеним, тобто мало порожнечі з тильного боку. рефлектор обсерваторії Маунт-Паломар (США, 1947) та 2,6-метровий рефлектор Кримської астрофіз. обсерваторії (СРСР, 1961).
О. т. 3-го покоління почали створюватися в кін. 60-х. Їх характерна оптич. схема з гіперболіч. гол. дзеркалом (т.з. схема Річі - Кретьєна). Фокуси - прямий з коректором, касегренівський, кварц або ситалл (ТКР 5 х 10 -7 або 1х 10 -7), відносить. товщина 1 / 8 . Трубакомпенсація. схеми. Підшипники гідростатичні. Приклад: 3,6-метровий рефлектор Європейської південної обсерваторії (Чилі, 1975).
О. т. 4-го покоління - інструменти із дзеркаломдіам. 7 – 10 м; вхід до ладу їх очікується в 90-х роках. Вони передбачається використання групи нововведень, вкладених у значить. зменшення маси інструменту. Дзеркала - з кварцу, ситалу і, можливо, з пірексу (полегшені). Відносить. товщина менше 1/10. Труби компенсаційні. Найбільшим у світі О. т. є 6-метровий телескоп, встановлений в Спец. астрофіз. обсерваторії (САТ) АН СРСР на Північному Кавказі Телескоп має прямий фокус, два фокуси Несміта та фокускуде. Монтування азимутальне.
Відома перспектива є у О. т., Що складаються з дек. дзеркал, світло від яких брало збирається в загальному фокусі. Один із таких О. т. діє в США. Він складається із шести 1,8-метрових параболічів. Для сонячних О. т. характерні дуже великі розміри спектральної апаратури, тому дзеркала і зазвичай роблять нерухомими, а світло Сонця подається на них системою дзеркал, що називається цілостатом. Діаметр совр. сонячних О. т. зазвичай становить 50 - 100 см. Астрометріч. О. т. (призначені для визначення положень космічних об'єктів) зазвичай мають невеликі розміри і підвищення. механіч. стабільність. О. т. для фотогр. астрометрії мають спец. Для виключення впливу атмосфери передбачається встановлення О. т. на косміч. апарати.

Існує три види телескопів: заломлюючі, відбивні та катадіоптричні. Заломлюючі телескопи використовують лінзи для фокусування світла, що відбивають телескопи, використовують вигнуті дзеркала, а катадіоптичні телескопи використовують суміш обох. Заломлюючі телескопи можуть страждати від хроматичної аберації, а телескопи, що відбивають, можуть страждати від сферичної аберації. В обох випадках зображення стає розмитим. Хроматичну аберацію можна виправити за допомогою кількох об'єктивів, а сферичну аберацію можна виправити за допомогою параболічного дзеркала.

Літ.:Методи астрономії, пров. сангл., М., 1967; Щеглов П. Ст, Проблеми оптичної астрономії, М., 1980; Оптичні телескопи майбутнього, пров. з англ., М., 1981; Оптичні та інфрачервоні телескопи 90-х рр., пров. з англ., М., 1983.

П. В. Щеглов.

Фізична енциклопедія. У 5-ти томах. - М: Радянська енциклопедія. Головний редактор А. М. Прохоров. 1988 .

Те, що людина бачить очима, залежить від дозволу, який може бути досягнутий на сітківці людини. Однак це не завжди є задовільним. З цієї причини, з давніх-давен фрезеровані гірські кристали використовувалися як так званий «Лесстеїн», щоб компенсувати прозорість по старості і служити збільшувальним склом.

Розробка таких матеріалів у високій якості та в будь-якій кількості деталей була значною мірою матеріальним розвитком скла для виробництва «лінз» - як ці оптичні компоненти незабаром були названі через типову геометрію - історію для себе. Те ж саме стосується його обробки та обробки шляхом шліфування та полірування.

- (Греч., цим. див. Телескопія). Оптичний інструмент, зорова труба, за допомогою якої розглядають предмети, що знаходяться на далекій відстані; Використовується для астрономічних спостережень . Словник іноземних слів, що увійшли до складу…

- (Від слова оптика). Що відноситься до світла, до оптики. Словник іншомовних слів, що увійшли до складу російської мови. Чудінов А.Н., 1910. ОПТИЧНИЙ від слова оптика. Що відноситься до світла. Пояснення 25000 іноземних слів, що увійшли у вжиток у ... Словник іноземних слів російської мови

Тому шлях до оптичного телескопа безпосередньо з розвитком засобів читання. Особливо в період від початку і до кінця століття окуляри можуть досягти гарного прогресу, про що свідчать археологічні знахідки. Близорукі були в першу чергу невигідні, тому що увігнуті лінзи, необхідні для виправлення цього типу дефектного зору, були важко виготовлені із задовільною якістю, на відміну від опуклих.

Залишається питання, хто спочатку тримав сильну увігнуту лінзу близько до ока і слабку опуклу лінзу на певній відстані один за одним і таким чином виявив основний принцип телескопа. Цього року він запропонував голландській владі першу подібну трубчасту комбінацію лайнерів як інструмент, що визначає зброю. У цей час Нідерланди боролися за незалежність, і її бойовики були зацікавлені у можливості спостерігати за ворогом на великій відстані, не наражуючись на ризик.

телескоп- а, м. telescope m., н. лат. telescopium гр. далеко бачить. 1. Оптичний прилад спостереження небесних світил. БАС 1. Пізно ввечері йшов він.. в руці у нього був ручний телескоп, він зупинився і прицілився в якусь планету: це спантеличило... Історичний словник галицизмів російської

Однак патент був усунений від нього, оскільки в той же час з'явилися два інші голландські очки, Захаріас Янссен та Якоб Адріаанзун Метіус. Хоча спочатку на землі було виявлено лише віддалені об'єкти, це зайняло короткий час, і натуралісти також звернулися до небес.

Його пропозиції щодо покращення, а також його сучасники та наступники спрямовані на підвищення зручності використання, дозволу та якості зображення телескопа. Їхня постійна реалізація призвела до того, що небесні тіла завжди були більш уважно спостерігаються і що взаємодії між окремими астрономічними об'єктами могли бути досліджені дедалі точніше. Це зрештою справило революцію в самосвідомості людини в космосі і призвело до інтерпретацій, які зараз є звичайним явищем: чи то прийняття геліоцентричного образу світу, чисельності планет і супутників у нашій сонячній системі чи того факту, що наше сонце є лише одним із неймовірно багатьох зірок знову розташовані в одній із мільярдів галактик.

Телескоп (Telescopium), слабо видиме сузір'я в Південній півкулі. Найяскравіша зірка Альфа, 3,5 зіркової величини. ТЕЛЕСКОП, прилад для отримання збільшених зображень віддалених об'єктів або дослідження електромагнітного випромінювання. Науково-технічний енциклопедичний словник

Пристрій, в який можуть збуджуватися стоячі або ті, що біжать ел. магн. хвилі оптич. діапазону. О. н. являє собою сукупність дек. дзеркал та явл. відкритим резонатором, на відміну більшості об'ємних резонаторів, застосовуваних у діапазоні… Фізична енциклопедія

Дорога до цієї реалізації була широкою та проклала багато технічних проблем. З моменту винаходу телескопа всі його складові були експериментовані, їх межі були визнані та вдосконалені. У наступних розділах дається короткий опис окремих розробок у цій галузі.

Ключовими елементами тут є компоненти, які направляють і збирають світло, вимірювальні прилади та приймачі, які захоплюють і записують це світло, і механічні компоненти, які мають оптику і детектори, або вигідно організують їх.

ТЕЛЕСКОП- Оптичний прилад, який допомагає оку або камері спостерігати або фотографувати віддалені об'єкти, збільшувати небесні тіла та фокусувати потік світла, підвищуючи чіткість зображення. З деяких стародавніх повідомлень можна дійти невтішного висновку, що телескоп… … Астрологічна енциклопедія

Оптичні телескопи поділяються на дві категорії: лінзові телескопи та дзеркальні телескопи. Обидва телескопи були винайдені на початку століття, але телескоп був приблизно десять років раніше, ніж дзеркальний телескоп. Сьогодні рефрактори по суті використовують тільки астрономи-хобі, тоді як всі телескопи, що науково використовуються, і, зокрема, великі телескопи є відбивачами.

Відбивачі об'єктива Рефрактор складається з двох лінз: об'єктива, лінзи для збору та окуляра, залежно від конструкції, колекції або лінзи, що розсіює. Телескоп Кеплера із двох колекційних лінз – це звичайний дизайн сучасних рефракторів, зображення, повернене на 180 градусів, часто правильно вирівнюється додатковими оптичними елементами. Об'єктивні телескопи мають два дуже важливі недоліки: з одного боку, залежність показника заломлення від довжини хвилі призводить до помилки аберації, хроматична аберація: світлові пучки різних довжин хвиль сходяться у різних координаційних точках.

Телескоп (від теле... і грецьк. skopéo дивлюся), астрономічний оптичний прилад, призначений для спостереження небесних світил. За своєю оптичною схемою Т. поділяються на дзеркальні (рефлектори), лінзові (рефрактори) та дзеркально лінзові. Велика Радянська Енциклопедія

ТЕЛЕСКОП, телескоп, чоловік. (Від грец. Tele вдалину і skopeo дивлюся). 1. Оптичний прилад спостереження небесних світил (астр.). 2. Рибка червонувато золотистого кольору з дуже опуклими очима (зоол.). Тлумачний словник Ушакова. Д.М. Ушаков. Тлумачний словник Ушакова

Цей ефект можна зменшити, збільшивши фокусну відстань лінз. Це призвело до того, що останні великі рефрактори були надзвичайно великими і, отже, їх важко обробляти наприкінці століття. З іншого боку, лінзи будь-якого розміру не можуть бути використані.

Великі лінзи дуже важкі і важко монтуються і стабілізуються через їхню вагу, тому що вони можуть бути прикріплені тільки до краю. Технічна межа становить близько одного метра. Дзеркальні телескопи Після технічних меж лінз телескопи були досягнуті до кінця століття, дзеркальні телескопи нарешті випустили їх, тому що вони не піддаються такому ж обмеженню апертури, і у разі дзеркал не відбувається хроматичної аберації. Дзеркальний телескоп по суті складається з двох дзеркал: основне або основне дзеркало та улов або деякі з цих конструкцій показані в наступному.

Якщо ви - «типовий» аматор астрономії, який володіє телескопом, то ви напевно неодноразово ставили собі питання: а наскільки якісні зображення він показує? У продажу багато товарів, якість яких легко оцінити. Якщо вам, скажімо, пропонують купити автомобіль, який не може розігнатися швидше за 20 км/год, ви відразу зрозумієте, що в нього щось «не так». Але як бути з щойно купленим чи зібраним телескопом, як дізнатися, чи «працює» його оптика на повну потужність? Чи зможе він колись продемонструвати ті види небесних об'єктів, які ви від нього чекаєте?

Телескоп на даху Геттінгенського інституту астрофізики - це телескоп Кассегрен. Оскільки світло не проникає у дзеркало, вся нижня сторона може використовуватись для монтажу. Тому, в принципі, розмір дзеркала не підлягає жодному обмеженню за розміром. Найбільшим дзеркалом із двох частин діаметром 8, 4 метри є великий бінокулярний телескоп. Більші діаметри дзеркал досягаються шляхом сегментації. Дзеркало телескопа Хобі-Еберлі, наприклад, складається з 91 гексагональних елементів діаметром один метр і фактично відповідає 9, 2-метровому дзеркалу.

На щастя, є простий, але дуже точний спосіб тестування якості оптики, що не потребує спеціального обладнання. Так само, як вам не потрібно знати теорію двигуна внутрішнього згоряння, щоб визначити, що двигун працює погано, так і для оцінки якості телескопа вам не обов'язково бути знайомим з теорією конструювання оптики. Оволодівши технікою тестування, про яку йтиметься у цій статті, ви зможете стати авторитетним суддею якості оптики.

Передбачається, що європейський надзвичайно великий телескоп має ефективний діаметр 42 метри. Як і радіоастрономії, інтерференція також є поширеним методом оптичного спостереження. Чотири 8, 2-метрові телескопи дуже великого телескопа можуть бути інтерферометрично взаємопов'язані. Космічний телескоп Хаббла, який не порушений земною атмосферою, частково спостерігає в оптичному діапазоні частот.

Монтаж Крім телескопа, його монтаж також необхідний. Телескоп має бути дуже міцним, але водночас мобільним. Максимальне покриття видимого неба потребує двох осей. В екваторіальній опорі або паралактичному кріпленні одна з двох осей вирівняна паралельно осі обертання Землі. Кут повороту іншої осі тоді точно відповідає відмінюванню спостерігається об'єкта. Це кріплення дозволяє просто відстежувати телескоп, щоб компенсувати обертання Землі, навіщо необхідно лише обертання навколо осі.

ІДЕАЛЬНЕ ЗОБРАЖЕННЯ

Перш ніж почати говорити про якість, необхідно знати, як має виглядати в телескоп ідеальне зображення зірки. Деякі любителі астрономії вважають, що в ідеальний телескоп зірка завжди повинна виглядати як яскрава і різка точка світла. Однак, це не так. При спостереженнях з великими збільшеннями зірка представляється як маленького диска, оточеного серією слабких концентричних кілець. Це називається дифракційною картиною. Центральний диск дифракційної картини має власне ім'я та називається гуртком Ері.

У цьому полі особи залишається незмінним, отже може бути зроблено тривалий вплив розширених об'єктів. З іншого боку, азимутальне кріплення є стабільнішим і тому використовується, зокрема, у великих телескопах. Він має вертикальну вісь та горизонтальну вісь. Трекінг набагато складніше, оскільки обидві осі повинні переміщатися при швидкостях, що постійно змінюються. Це, однак, легко можливо з комп'ютерними кроковими двигунами, що керуються. Неминуче обертання лицьового поля під час стеження неминуче.

Плоскі об'єкти таким чином вимиваються під час тривалих витримок. Щоб цього уникнути, натомість необхідно виконати кілька коротких впливів, і окремі зображення мають бути повернені перед накладенням. Також необхідно враховувати встановлення додаткових приладів - також у виборі телескопічного типу. Таким чином, друга вісь майже замінюється на обертання землі. Однак частина неба, що спостерігається, більш обмежена.

Так має виглядати дифракційна картина в ідеальний телескоп. Зверніть увагу, що по різні боки від фокусу дифракційні кільця виглядають однаково. У телескопах, які мають вторинне дзеркало (екранування), у центрі розфокусованого зображення з'являється темна область. Усі ілюстрації, наведені у статті, були змодельовані за допомогою комп'ютера. На всіх ілюстраціях зображення в центрі – точно у фокусі, два зліва – перед фокусом (ближче до об'єктиву), а два праворуч – позаду фокусу (далі від об'єктива).

Сидеростат чи геліостат дозволяє подавати світло у статичний телескоп. Сидеростат на даху Геттінгенського інституту астрофізики складається з двох обертових і поворотних дзеркал плану, які спрямовують світло сонця та яскравих зірок у вертикальний телескоп, вбудований у будівлю. Початок будівництва найбільшого оптичного телескопа у світі впав: у пустелі Атакама в Чилі представники Європейської південної обсерваторії та уряду Чилі взяли участь у церемонії початку будівництва.

За допомогою гігантського телескопа можна було б виявити життя у Всесвіті. З телескопом також з'являться нові знахідки темної матерії. Святкова година була затьмарена невеликою проблемою. Однак конструкцію телескопа не буде відкладено. Екстремально великий телескоп має дзеркало діаметром 39 метрів. Нині найбільші телескопи мають максимум десятиметрових дзеркал. Бюджет на один мільярд євро оцінюється на першому етапі будівництва.

Що є причиною появи цих кілець та перетворення зірки на диск? Відповідь це питання лежить у хвильовій природі світла. Коли світло проходить через телескоп, воно завжди відчуває «спотворення», зумовлені його пристроєм та оптичною системою. Жоден чудовий телескоп у світі неспроможна відтворити зображення зірки як точки, оскільки це суперечить фундаментальним законам фізики. Закони, які неможливо порушити.

Точність відтворення зображень, що дається телескопом, залежить від його апертури – діаметра об'єктива. Чим вона більша, тим менше стають кутові розміри дифракційної картини та її центрального диска. Ось чому телескопи великих діаметрів можуть розділити тісніші подвійні зірки і дозволяють побачити більше деталей на планетах.

Давайте проведемо один експеримент, за допомогою якого ви зможете дізнатися, як виглядає дифракційна картина майже ідеального об'єктиву. Це зображення і стане тим стандартом, з яким ви згодом порівнюватимете реальні дифракційні картини інструментів, що тестуються. Щоб експеримент пройшов успішно, нам знадобиться телескоп із непошкодженою і досить добре від'юстованою оптикою.

Насамперед, візьміть аркуш картону або щільного паперу і виріжте в ньому круглий отвір діаметром 2,5-5 см. Для телескопів з фокусною відстанню об'єктива менше 750 мм підійде отвір 2,5-3 см, при більшій фокусній відстані об'єктиву виріжте отвір діаметром 5 див.

Отриманий лист картону треба закріпити перед об'єктивом таким чином, щоб отвір, якщо у вас - рефрактор, виявилося по центру, а якщо рефлектор - трохи з краю, щоб світло вминув минуле вторинне дзеркало і розтяжки його кріплення до труби.

Наведіть телескоп на якусь яскраву зірку (наприклад, Вегу або Капеллу), яка в даний момент знаходиться високо над горизонтом, і встановіть збільшення у 20-40 разів більше за діаметр об'єктива в сантиметрах. Поглянувши в окуляр, ви побачите дифракційну картину - пляма світла, оточена, залежно від спокою атмосфери, одним чи більше концентричними кільцями.

Тепер починайте потихеньку розфокусувати зображення зірки. При цьому ви побачите кільця, що розширюються, що зароджуються в центрі світлової плями, подібно до того, як розходяться хвилі від каменя, кинутого у воду. Розфокусуйте зображення доти, доки ви не побачите 4-6 таких кілець. Зверніть увагу, що світло розподілено по кільцях більш менш рівномірно.

Запам'ятавши вигляд дифракційної картини, починайте рухати окуляр у протилежний бік.

Пройшовши точку фокусу, ви знову побачите кільця світла, що розширюються. Причому картина має бути повністю аналогічна до попередньої. Зображення зірки по обидва боки від фокусу має виглядати однаково - це головний показник якості оптики. Високоякісні телескопи повинні давати схожу дифракційну картину по обидва боки від фокусу повністю відкритої апертури.

ПОЧИНАЄМО ТЕСТУВАННЯ

Настав час розпочати тестування оптики. Це легко зробити: просто відкрийте повністю об'єктив, знявши нашу картонку з отвором. Головне завдання – порівняти вид дифракційної картини, що дається об'єктивом телескопа, по обидва боки від фокусу. На цій стадії вже немає необхідності чітко бачити диск Ері, тому збільшення телескопа можна зменшити до величини у 8-10 разів більшої за діаметр об'єктиву в сантиметрах.

Наведіть телескоп на одну з найяскравіших зірок, привівши її зображення до центру поля зору. Виведіть зображення з фокусу, щоб побачити 4-8 кілець. Не переборщіть із розфокусуванням - інакше загубиться чутливість тесту. З іншого боку, якщо недостатньо розфокусувати зірку, важко буде визначити причини, що породжують зображення поганої якості. Тому в цьому моменті важливо знайти золоту середину.

	Діаметр об'єктива	Діаметр гуртка Ері
	Міліметри	Секунди ("")
1	24.5	5.4
2,4	60	2.3
3	76.2	1.8
3.2	80	1.7
4	102	1.4
4.3	108	1.3
5	127	1.1
6	152	0.9
8	203	0.7
10	254	0.5
12.5	318	0.4
17.5	445	0.3

Якщо ви бачите, що дифракційна картина по обидва боки від фокусу виглядає неоднаково, то ймовірно, що оптика випробовуваного вами телескопа страждає сферичною аберацією. Сферична аберація виникає, коли дзеркало або лінза не в змозі звести паралельні промені світла в одну точку. В результаті зображення ніколи не стає різким. Можливий наступний випадок: перед фокусом (ближче до об'єктиву телескопа) промені концентруються по краях диска, а за фокусом (далі від об'єктиву телескопа) - до центру. Це призводить до того, що дифракційна картина з різних боків від фокусу виглядає неоднаково. Сферична аберація часто зустрічається у рефлекторів, головне дзеркало яких погано параболізовано.

Лінзові об'єктиви рефракторів, крім сферичної, страждають ще й хроматичною аберацією, коли промені різних довжин хвиль сходяться в різних точках. У поширених дволінзових ахроматів оранжево-червоні та блакитно-зелені промені сходяться в трохи іншій точці, ніж жовті та темно-червоні. Ще далі від них знаходиться точка фокусу для фіолетового проміння. На щастя, людське око не дуже чутливе до темно-червоних та фіолетових променів. Хоча, якщо ви спостерігали яскраві планети у великий рефрактор, то, напевно, помічали породжений хроматичною аберацією фіолетовий ореол, що оточує зображення яскравих планет перед фокусом.

При спостереженні білої зірки, наприклад Спіки, хроматична аберація даватиме наступну картину: перед фокусом (коли видно близько трьох кілець) диск набуває зеленувато-жовтого відтінку, можливо, з червоною облямівкою. При висуванні окуляра, коли кільця почнуть знову розширюватися після проходження точки фокуса, в центрі картини з'явиться слабка червона точка. При подальшому висуванні окуляра ви знову побачите зеленувато-жовтий диск, але вже без червоної облямівки, а в центрі картини з'явиться розмита фіолетова пляма.

Зверніть увагу ще на одну можливу похибку оптики. Якщо фарбування кольором відбувається не рівномірно, а виглядає як витягнута смужка у вигляді маленької веселки – це може бути сигналом того, що один із компонентів об'єктива погано центрований або нахилений до оптичної осі. Однак будьте обережні – подібну картину може створити атмосфера, що діє як призма, якщо ви спостерігаєте зірку нижче 45 ° над горизонтом.

Щоб уникнути впливу спотворень на результати тесту, рекомендується скористатися жовтим фільтром. Це також корисно і під час перевірки рефлектора, окуляр якого може вносити свої спотворення кольорів.

НЕ ВИНУВАЙТЕ ТЕЛЕСКОП

Якість оптики телескопа який завжди є головним винуватцем поганих зображень. Тому, перш ніж грішити на оптику, переконайтеся, що вплив інших факторів відсутній або зведений до мінімуму.

Атмосферна турбуленція. Вночі з неспокійною атмосферою зображення зірки тремтить, розмивається, унеможливлюючи будь-які дослідження оптики. Найкраще відкласти тестування телескопа до наступного разу, коли умови спостережень будуть сприятливішими.

Коли атмосфера неспокійна, дифракційні кільця набувають рвані нерівні краї з блукаючими гострими виступами.

Потоки повітря всередині труби телескопа. Повільно висхідні потоки теплого повітря всередині труби телескопа можуть створити спотворення, що маскуються під дефекти оптики. Дифракційна картина у своїй, зазвичай, має з одного боку витягнутий чи, навпаки, плоский сектор. Щоб усунути вплив потоків повітря, які з'являються при виносі інструменту з теплого приміщення, необхідно почекати деякий час, щоб температура повітря всередині труби зрівнялася з температурою навколишнього повітря.

Висхідні потоки повітря всередині труби – поширена, але тимчасова складність.

Окуляр. Щоб виконувати тест телескопа по зірках, вам знадобиться окуляр високої якості, як мінімум, симетричної або ортоскопічної систем. Якщо тест телескопа показує погані результати, а ще важливіше, якщо ті ж результати показує чийсь телескоп з вашим окуляром - то підозра повинна впасти саме на окуляр.

Гпаза. Якщо у вас далекозорість або короткозорість, то для проведення тесту окуляри найкраще зняти. Однак якщо ваші очі мають астигматизм, то окуляри необхідно залишити.

Юстування телескопа. Телескопи, оптика яких погано отъюстирована, показуватимуть погані результати під час тестування. Для усунення цього недоліку в телескопах передбачені спеціальні юстирувальні гвинти, що дозволяють навести всі компоненти системи на одну оптичну вісь. Методи юстування зазвичай описуються в інструкції до телескопа (дивіться також статтю «Як юстувати оптику телескопа-рефлектора»).

Якщо по обидва боки від фокусу ви бачите однакову асиметрію кілець - це вірна ознака того, що оптика телескопа потребує юстування

Перетиснута оптика. Неправильно закріплена в оправі оптика може викликати незвичайні спотворення дифракційної картини. Більшість перевірених мною рефлекторів із перетиснутим головним дзеркалом давали дифракційні картини три- або шестикутної форми. Усунути цей недолік можна, трохи послабивши гвинти, що кріплять дзеркало в оправі.

Найчастіше подібну картину можна спостерігати у телескопі-рефлекторі, головне дзеркало якого сильно перетиснуте в оправі.

ДЕФЕКТИ ОПТИКИ

Отже, ми підійшли до найголовнішого питання: чи оптика даного телескопа має якісь дефекти і наскільки сильно вони виражені? Помилки оптичних поверхонь, викликані різними причинами, змішуючись, позначаються на вигляді дифракційної картини, яка може відрізнятися від наведених тут ілюстрацій, на яких показано чистий вплив різних дефектів оптики. Найчастіше, проте, вплив однієї з недоліків значно превалює над іншими, роблячи оцінки тесту досить однозначними.

Сферична аберація

Вище ми вже розглядали цей вид спотворень, викликаний нездатністю дзеркала або лінзи звести промені світла, що паралельно входять, в одну точку. Через війну сферичної аберації, у центрі дифракційної картини з одного боку від фокусу утворюється темна область. Однак тут необхідно зробити одне важливе зауваження: будьте обережними, не сплутайте сферичну аберацію з тінню від вторинного дзеркала. Справа в тому, що в телескопах, що мають затемнення об'єктива від вторинного дзеркала (рефлектори, меніскові телескопи), при розфокусуванні зірки в центрі світлової плями з'являється темна область, що розширюється. Але на відміну від сферичної аберації, ця темна пляма однаково з'являється як попереду, так і позаду фокусу.

Зональні помилки

Зональні помилки - це дрібні поглиблення або невисокі горбики, що знаходяться у вигляді кілець на оптичній поверхні. Від цього недоліку часто страждають оптичні деталі, виготовлені на верстатах. В окремих випадках зональні помилки призводять до відчутної втрати якості зображення. Щоб виявити наявність цього дефекту, слід розфокусувати зображення зірки трохи більше ніж для інших перевірок. Наявність одного або кількох слабких кілець у дифракційній картині з однієї зі сторін від фокусу свідчить про наявність зональних помилок.

"Провали" в дифракційній картині, викликані зональними помилками, найкраще видно при сильно розфокусованому зображенні.

Завал краю

Особливий випадок зональної помилки – це завал краю. Найчастіше він викликається надмірно сильним тиском на дзеркало чи лінзу під час полірування. Завал краю є серйозним дефектом оптики, оскільки велика частка дзеркала чи лінзи вибуває «з гри».

У рефлекторах завал краю виявляє свою присутність під час тестування розмиттям краю центрального диска при зсуві окуляра ближче до об'єктиву. З іншого боку від фокусу дифракційна картина виявляється неспотвореною, оскільки завал краю тут майже впливає. У рефрактора навпаки центральний диск має розмиті, нерівні краї, коли окуляр знаходиться позаду фокусу. Але у рефрактора краю лінз зазвичай «заховані» у кріпленнях, тому на якість зображення завал краю у телескопів цього типу позначається набагато менше, ніж у рефлекторів.

При завалі краю головного дзеркала різко падає контраст дифракційної картини перед фокусом. Зафокальна дифракційна картина залишається практично неспотвореною.

Астигматизм

Цей недолік оптичних систем проявляється у витягуванні круглих дифракційних кілець в еліпси, орієнтація яких відрізняється на 90 ° по різні боки від фокусу. Тому найлегший спосіб виявлення астигматизму в системі - швидко всувати-ви-рухати окуляр, проходячи точку фокусу. Причому слабкий астигматизм легше помітити, коли зірка лише трохи розфокусована.

Впевнившись у наявності слідів астигматизму в дифракційній картині, зробіть ще кілька перевірок. Часто астигматизм виникає внаслідок поганого юстування телескопа. Крім того, багато людей мають астигматизм зору, навіть не підозрюючи про це. Щоб перевірити, чи є причиною астигматизму ваші очі, спробуйте покрутити головою, стежачи, чи не змінюється орієнтація дифракційних еліпсів разом із обертанням голови. Якщо орієнтація змінюється - винні очі. Перевірте також, чи не виникає астигматизм через окуляр, для чого повертайте окуляр по і проти годинникової стрілки. Якщо еліпси теж почали обертатися – винен окуляр.

Астигматизм також може бути симптомом неправильно закріпленої оптики. Якщо ви виявили астигматизм у рефлектора системи Ньютона, спробуйте трохи послабити затискачі головного і діагонального дзеркала в оправі. У рефракторів це зробити навряд чи вдасться, тому наявність астигматизму цього типу телескопів є причиною пред'явлення претензій фірмі-виробнику, неправильно встановила лінзи в оправу.

Астигматизм у рефлекторах системи Ньютона може виникати через те, що поверхня діагонального дзеркала має відхилення від площини. У цьому можна переконатись, повернувши головне дзеркало на 45°. Подивіться, чи змінилася орієнтація еліпсів на той самий кут. Якщо ні, то проблема полягає у неякісно виготовленому вторинному дзеркалі або поганому юстуванні телескопа.

Великі півосі еліпсів, що викликаються астигматизмом, повертаються на 90° під час переходу фокальної площини.

Шорсткість поверхні

Ще одна поширена проблема оптичних поверхонь - мережа горбків або западин (бриж), що з'явилися після грубої обробки полірувальною машиною. У зоряному тесті цей недолік проявляється у різкому зменшенні розмаїття між дифракційними кільцями, а також у появі гострих виступів. Однак не сплутайте їх із дифракцією на розтяжках діагонального дзеркала, виступи від яких розташовуються через рівні кути (зазвичай 60 ° або 90 °). Вигляд дифракційної картини, викликаний шорсткістю поверхні оптики, дуже схожий на дифракційну картину, що створюється неспокійністю атмосфери. Але є одна важлива відмінність - атмосферні спотворення постійно рухаються, то зникаючи, то з'являючись знову, а ось помилки оптики - залишаються на місці.

Вигляд дифракційної картини, викликаний шорсткістю поверхні оптики, дуже схожий на картину, що створюється неспокійністю атмосфери. Але є одна важлива відмінність – атмосферні спотворення постійно рухаються, то зникаючи, то з'являючись знову, а помилки оптики – залишаються на місці.

ЩО РОБИТИ, ЯКЩО…

Практично всі телескопи виявляють більш менш помітні відхилення від ідеальної дифракційної картини під час проведення тесту за зірками. І це не тому, що всі вони – погані інструменти. Просто цей метод є надзвичайно чутливим навіть до незначних помилок оптики. Він більш чутливий, ніж тест Фуко чи Ронки-тест. Тому, перш ніж виносити вирок інструменту, подумайте ось про що.

Припустимо, найстрашніше вже сталося – ваш інструмент не витримує перевірки за зірками. Не поспішайте відразу ж позбавитися цього телескопа. Можливо, ви в чомусь помилилися. Хоча описані тут прийоми тестування оптики досить прості, вони вимагають придбання деякого досвіду. Спробуйте порадитися з кимось із досвідченіших товаришів. Спробуйте протестувати ще чийсь телескоп (знову ж таки, не поспішайте з категоричними заявами, якщо вам здається, що ви виявили якісь проблеми у телескопа вашого знайомого - не всім подібна «радісна» новина може сподобатися).

І, нарешті, спитайте себе, а наскільки хороший мій телескоп має бути? Звичайно, всі ми хочемо користуватися лише першокласним обладнанням, але чи можна вимагати чудових зображень від недорогої труби підзору? Я зустрічав багато любителів астрономії, які отримували величезне задоволення від спостережень неба за допомогою телескопів, які мали серйозні дефекти оптики. Інші могли довгий час залишати припадати пилом у коморі інструменти, якість яких наближалася до досконалості. Тому тут хочеться повторити одну стару істину: найкращий телескоп не той, який показує ідеальні оптичні характеристики, а той, який ви найчастіше використовуєте під час спостережень.

Переклад С. Аксьонов

Прокоментувати Мені подобається 4 користувачам