> Виды телескопов
Все оптические телескопы группируются по виду светособирающего элемента на зеркальные, линзовые и комбинированные. Каждый тип телескопов имеет свои достоинства и недостатки, поэтому, выбирая оптику, нужно принимать во внимание следующие факторы: условия и цели наблюдения, требования к весу и мобильности, цене, уровню аберрации. Охарактеризуем наиболее популярные виды телескопов.
Рефракторы – это первые телескопы, изобретенные человеком. В таком телескопе за сбор света отвечает двояковыпуклая линза, которая выступает в роли объектива. Ее действие строится на основном свойстве выпуклых линз – преломлении световых лучей и их сборе в фокусе. Отсюда и название - рефракторы (от латинского refract - преломлять).
Был создан в 1609 году. В нем были использованы две линзы, с помощью которых собиралось максимальное количество звездного света. Первая линза, которая выступала в роли объектива, была выпуклой и служила для сбора и фокусировки света на определенном расстоянии. Вторая линза, играющая роль окуляра, была вогнутой и использовалась для превращения сходящего светового пучка в параллельный. С помощью системы Галилея можно получить прямое, неперевернутое изображение, качество которого сильно страдает от хроматической аберрации. Эффект хроматической аберрации можно увидеть в виде ложного прокрашивания деталей и границ объекта.
Рефрактор Кеплера – более совершенная система, которая была создана в 1611 году. Здесь в роли окуляра использовалась выпуклая линза, в которой передний фокус был совмещен с задним фокусом линзы-объектива. От этого итоговое изображение было перевернутым, что не принципиально для астрономических исследований. Главное преимущество новой системы – возможность установки измерительной сетки внутри трубы в точке фокуса.
Для данной схемы также была характерна хроматическая аберрация, впрочем эффект от нее можно было нивелировать, увеличив фокусное расстояние. Именно поэтому телескопы того времени имели огромное фокусное расстояние с трубой соответствующего размера, что вызывало серьезные трудности при проведении астрономических исследований.
В начале XVIII века появился , который популярен и в сегодняшние дни. Объектив данного прибора сделан из двух линз, изготовленных их различных сортов стекла. Одна линза – собирающая, вторая – рассеивающая. Такая структура позволяет серьезно уменьшить хроматическую и сферическую аберрации. А корпус телескопа остается весьма компактным. Сегодня созданы рефракторы апохроматы, в которых влияние хроматической аберрации сведено к возможному минимуму.
Достоинства рефракторов:
Недостатки рефракторов:
Название зеркальных телескопов – рефлекторов происходит от латинского слова reflectio – отражать. Данный прибор представляет собой телескоп с объективом, в роли которого выступает вогнутое зеркало. Его задача – собирать звездный свет в единой точке. Поместив в данной точке окуляр, можно увидеть изображение.
Один из первых рефлекторов (телескоп Грегори ) был придуман в 1663 году. Данный телескоп с параболическим зеркалом был полностью избавлен от хроматических и сферических аберраций. Свет, собранный зеркалом, отражался от небольшого овального зеркала, который был закреплен перед главным, в котором было небольшое отверстие для вывода светового пучка.
Ньютон был полностью разочарован в телескопах-рефракторах, поэтому одной из главных его разработок стал телескоп-рефлектор, созданный на основе металлического главного зеркала. Он одинаково отражал свет с различными длинами волн, а сферическая форма зеркала делала прибор более доступным даже для самостоятельного изготовления.
В 1672 году ученый-астроном Лорен Кассегрен предложил схему телескопа, который внешне напоминал знаменитый рефлектор Грегори. Но усовершенствованная модель имела несколько серьезных отличий, главное из которых – выпуклое гиперболическое вторичное зеркало, которое позволило сделать телескоп более компактным и свело к минимуму центральное экранирование. Впрочем, традиционный рефлектор Кассегрена оказался нетехнологичным для массового изготовления. Зеркала со сложными поверхностями и неисправленная аберрация комы – основные причины такой непопулярности. Однако модификации данного телескопа используются сегодня по всему миру. К примеру, телескоп Ричи-Кретьена и масса оптических приборов на основе системы Шмидта-Кассегрена и Максутова-Кассегрена .
Сегодня под названием «рефлектор» принято понимать ньютоновский телескоп. Основные его характеристики – это небольшая сферическая аберрация, отсутствие какого-либо хроматизма, а также неизопланатизм – проявление комы вблизи от оси, что связано с неравностью отдельных кольцевых зон апертуры. Из-за этого звезда в телескопе выглядит не как круг, а как некая проекция конуса. При этом, тупая округлая его часть повернута от центра в сторону, а острая – напротив, к центру. Для коррекции эффекта комы используются линзовые корректоры, которые следует фиксировать перед фотокамерой или окуляром.
«Ньютоны» зачастую выполняются на монтировке Добсона, которая отличается практичностью и компактными размерами. Это делает телескоп весьма портативным устройством, несмотря на размеры апертуры.
Достоинства рефлекторов:
Доступная цена;
Максимально яркие и четкие изображения с минимальным искажением.
Хроматическая аберрация сведена к нулю.
Недостатки рефлекторов:
Для исправления аберрации и построения изображения катадиоптрические телескопы применяют как зеркала, так и линзы. Набольшим спросом сегодня пользуются два типа таких телескопов: на схеме Шмидт-Кассегрена и Максутов-Кассегрена.
Конструкция приборов Шмидта-Кассегрена (ШК) состоит из сферических главного и вторичного зеркал. При этом сферическая аберрация корректируется полноапертурной пластиной Шмидта, которая установлена на входе в трубу. Однако здесь сохраняются некоторые остаточные аберрации в виде комы и кривизны поля. Их исправление возможно при использовании линзовых корректоров, которые особенно актуальны в астрофотографии.
Основные достоинства приборов такого типа касаются минимального веса и короткой трубы при сохранении внушительного диаметра апертуры и фокусного расстояния. Вместе с тем, для данных моделей не характерны растяжки крепления вторичного зеркала, а особая конструкция трубы исключает проникновение внутрь воздуха и пыли.
Разработка системы Максутова-Кассегрена (МК) принадлежит советскому инженеру-оптику Д. Максутову. Конструкция такого телескопа оснащена сферическими зеркалами, а за коррекцию аберраций отвечает полноапертурный линзовый корректор, в роли которой выступает выпукло-вогнутая линза – мениск. Именно поэтому такое оптическое оборудование часто называют менисковым рефлектором.
К достоинствам МК относится возможность корректировки практически любой аберрации с помощью подбора основных параметров. Единственное исключение – это сферическая аберрация высшего порядка. Всё это делает схему популярной среди производителей и любителей астрономии.
Действительно, при прочих равных условиях система МК дает более качественные и четкие изображения, чем схема ШК. Однако у более габаритных телескопах МК продолжительнее период термостабилизации, поскольку толстый мениск теряет температуру гораздо медленнее. Кроме того, МК более чувствительны к жесткости крепления корректора, поэтому конструкция телескопа обладает большим весом. С этим связана высокая популярность систем МК с малыми и средними апертурами и систем ШК со средними и большими апертурами.
Телескоп - это уникальный оптический прибор, предназначенный для наблюдения за небесными телами. Использование приборов позволяет рассмотреть самые разные объекты, не только те, которые располагаются недалеко от нас, но и те, которые находятся за тысячи световых лет от нашей планеты. Так что такое телескоп и кто его придумал?
Телескопические устройства появились в семнадцатом веке. Однако по сей день ведутся дебаты, кто изобрел телескоп первым - Галилей или Липперсхей. Эти споры связаны с тем, что оба ученых примерно в одно время вели разработки оптических устройств.
В 1608 году Липперсхей разработал очки для знати, позволяющие видеть удаленные объекты вблизи. В это время велись военные переговоры. Армия быстро оценила пользу разработки и предложила Липперсхею не закреплять авторские права за устройством, а доработать его так, чтобы в него можно было бы смотреть двумя глазами. Ученый согласился.
Новую разработку ученого не удалось удержать втайне: сведения о ней были опубликованы в местных печатных изданиях. Журналисты того времени назвали прибор зрительной трубой. В ней использовалось две линзы, которые позволяли увеличить предметы и объекты. С 1609 года в Париже вовсю продавали трубы с трехкратным увеличением. С этого года какая-либо информация о Липперсхее исчезает из истории, а появляются сведения о другом ученом и его новых открытиях.
Примерно в те же годы итальянец Галилео занимался шлифовкой линз. В 1609 году он представил обществу новую разработку - телескоп с трехкратным увеличением. Телескоп Галилея имел более высокое качество изображения, чем трубы Липперсхея. Именно детище итальянского ученого получило название «телескоп».
В семнадцатом веке телескопы изготавливались голландскими учеными, но они имели низкое качество изображения. И только Галилею удалось разработать такую методику шлифовки линз, которая позволила увеличить четко объекты. Он смог получить двадцатикратное увеличение, что было в те времена настоящим прорывом в науке. Исходя из этого невозможно сказать, кто изобрел телескоп: если по официальной версии, то именно Галилео представил миру устройство, которое он назвал телескопом, а если смотреть по версии разработки оптического прибора для увеличения объектов, то первым был Липперсхей.
После появления первого телескопа были сделаны уникальные открытия. Галилео применил свою разработку для отслеживания небесных тел. Он первым увидел и зарисовал лунные кратеры, пятна на Солнце, а также рассмотрел звезды Млечного Пути, спутники Юпитера. Телескоп Галилея дал возможность увидеть кольца у Сатурна. К сведению, в мире до сих пор есть телескоп, работающий по тому же принципу, что и устройство Галилея. Он находится в Йоркской обсерватории. Аппарат имеет диаметр 102 сантиметра и исправно служит ученым для отслеживания небесных тел.
На протяжении столетий ученые постоянно изменяли устройства телескопов, разрабатывали новые модели, улучшали кратность увеличения. В результате удалось создать малые и большие телескопы, имеющие разное назначение.
Малые обычно применяют для домашних наблюдений за космическими объектами, а также для наблюдения за близкими космическими телами. Большие аппараты позволяют рассмотреть и сделать снимки небесных тел, расположенных в тысячах световых лет от Земли.
Существует несколько разновидностей телескопов:
К линзовым относят рефракторы Галилея. К зеркальным относят устройства рефлекторного типа. А что такое телескоп катадиоптрический? Это уникальная современная разработка, в которой сочетается линзовый и зеркальный прибор.
Телескопы в астрономии играют важную роль: они позволяют видеть кометы, планеты, звезды и другие космические объекты. Одними из первых разработок были линзовые аппараты.
В каждом телескопе есть линза. Это главная деталь любого устройства. Она преломляет лучи света и собирает их в точке, под названием фокус. Именно в ней строится изображение объекта. Чтобы рассмотреть картинку, используют окуляр.
Линза размещается таким образом, чтобы окуляр и фокус совпадали. В современных моделях для удобного наблюдения в телескоп применяют подвижные окуляры. Они помогают настроить резкость изображения.
Все телескопы обладают аберрацией - искажением рассматриваемого объекта. Линзовые телескопы имеют несколько искажений: хроматическую (искажаются красные и синие лучи) и сферическую аберрацию.
Зеркальные телескопы называют рефлекторами. На них устанавливается сферическое зеркало, которое собирает световой пучок и отражает его с помощью зеркала на окуляр. Для зеркальных моделей не характерна хроматическая аберрация, так как свет не преломляется. Однако у зеркальных приборов выражена сферическая аберрация, которая ограничивает поле зрения телескопа.
В графических телескопах используются сложные конструкции, зеркала со сложными поверхностями, отличающиеся от сферических.
Несмотря на сложность конструкции, зеркальные модели легче разрабатывать, чем линзовые аналоги. Поэтому данный вид более распространен. Самый большой диаметр телескопа зеркального типа составляет более семнадцати метров. На территории России самый большой аппарат имеет диаметр шесть метров. На протяжении многих лет он считался самым большим в мире.
Многие покупают оптические аппараты для наблюдений за космическими телами. При выборе устройства важно знать не только то, что такое телескоп, но и то, какими характеристиками он обладает.
А что такое телескоп без глаза, для чего его используют? Как известно, у каждого человека глаза воспринимают изображение по-разному. Один глаз может видеть больше, а другой - меньше. Чтобы ученые смогли рассмотреть все, что им необходимо увидеть, применяют телескопы без глаз. Эти аппараты передают картинку на экраны мониторов, через которые каждый видит изображение именно таким, какое оно есть, без искажений. Для малых телескопов с этой целью разработаны камеры, подключаемые к аппаратам и снимающие небо.
Самыми современными методами видения космоса стало использование ПЗС камер. Это особые светочувствительные микросхемы, которые собирают информацию с телескопа и передают ее на ЭВМ. Получаемые с них данные настолько четкие, что невозможно представить, какими еще устройствами можно было бы получить такие сведения. Ведь глаз людей не может различать все оттенки с такой высокой четкостью, как это делают современные камеры.
Для измерения расстояний между звездами и другими объектами пользуются специальными приборами - спектрографами. Их подключают к телескопам.
Современный астрономический телескоп - это не одно устройство, а сразу несколько. Получаемые данные с нескольких аппаратов обрабатываются и выводятся на мониторы в виде изображений. Причем после обработки ученые получают изображения очень высокой четкости. Увидеть глазами в телескоп такие же четкие изображения космоса невозможно.
Астрономы для своих научных разработок используют огромные радиотелескопы. Чаще всего они выглядят как огромные металлические чаши с параболической формой. Антенны собирают получаемый сигнал и обрабатывают получаемую информацию в изображения. Радиотелескопы могут принимать только одну волну сигналов.
Ярким примером инфракрасного телескопа является аппарат имени Хаббла, хотя он может быть одновременно и оптическим. Во многом конструкция инфракрасных телескопов схожа с конструкцией оптических зеркальных моделей. Тепловые лучи отражаются обычным телескопическим объективом и фокусируются в одной точке, где находится прибор, измеряющий тепло. Полученные тепловые лучи пропускаются через тепловые фильтры. Только после этого происходит фотографирование.
При фотографировании фотопленка может засвечиваться ультрафиолетовыми лучами. В некоторой части ультрафиолетового диапазона возможно принимать изображения без обработки и засвечивания. А в некоторых случаях необходимо, чтобы лучи света прошли через специальную конструкцию - фильтр. Их использование помогает выделить излучение определенных участков.
Существуют и другие виды телескопов, каждый из которых имеет свое назначение и особые характеристики. Это такие модели, как рентгеновские, гамма-телескопы. По своему назначению все существующие модели можно разделить на любительские и профессиональные. И это далеко не вся классификация аппаратов для отслеживания небесных тел.
ОПТИЧЕСКИЙ ТЕЛЕСКОП
- применяется
для получения изображений и спектров космич. объектов в оптич. диапазоне.
Излучение объектов регистрируется при помощи фотогр. или телевиз. камер,
электронно-оптических
преобразователей, приборов с зарядовой связью
. Эффективность О. т.
характеризуется предельной
звёздной величиной
, достижимой на данном
телескопе при заданном отношении сигнала к шуму (точности). Для слабых
точечных объектов, когда шум определяется фоном ночного неба, она зависит
в осн. от отношения D/
,
где D
- размер апертуры О. т.,
- угл. диаметр даваемого им изображения (чем больше D/
,
тем больше, при прочих равных условиях, предельная звёздная величина).
Работающий в оптим. условиях О. т. с зеркалом диам. 3,6 м имеет предельную
звёздную величину ок. 26 т
при точности 30%. Принципиальных
ограничений предельной звёздной величины наземных О. т. не существует.
Астр. О. т. изобретён Г. Галилеем (G.
Galilei) в нач. 17 в. (хотя, возможно, у него были предшественники). Его
О. т. имел рассеивающий (отрицательный) окуляр. Прибл. в это же время И.
Кеплер (J. Kepler) предложил О. т. с положит. окуляром, позволяющим установить
в нём крест нитей, что значительно повысило точность визирования. На протяжении
17 в. астрономы пользовались О. т. подобного типа с объективом, состоящим
из одной плоско-выпуклой линзы. С помощью этих О. т. изучалась поверхность
Солнца (пятна, факелы), картографировалась Луна, открыты спутники Юпитера,
кольца и спутники Сатурна. Во 2-й пол. 17 в. И. Ньютон (I. Newton) предложил
и изготовил О. т. с объективом в виде металлич. параболич. зеркала (рефлектор).
С помощью подобного О. т. У. Гершелем (W. Herschel) открыт Уран. Прогресс
стекловарения и теории оптич. систем позволил создать в нач. 19 в. ахроматич.
объективы (см. Ахромат
).О. т. с их использованием (рефракторы)
обладали сравнительно небольшой длиной и давали хорошее изображение. С
помощью таких О. т. были измерены расстояния до ближайших звёзд. Подобные
инструменты применяются и в наше время. Создание очень большого (с объективом
диам. более 1 м) линзового рефрактора оказалось невозможным из-за деформации
объектива под действием собств. веса. Поэтому в кон. 19 в. появились первые
усовершенствованные рефлекторы, объектив к-рых представлял собой изготовленное
из стекла вогнутое зеркало параболич. формы, покрытое отражающим свет слоем
серебра. С помощью подобных О. т. в нач. 20 в. были измерены расстояния
до ближайших галактик и открыто космологич. красное смещение
.
Основой О. т. является его оптич. система.
Гл. зеркало - вогнутое (сферич., параболич. или гиперболическое). Параболич.
зеркало строит хорошее изображение только на оптич. оси, гиперболическое
- вообще не строит его, поэтому применяются линзовые корректоры, увеличивающие
поле зрения (рис., а)
. Вариантом оптич. системы является кассегреновская
система: пучок сходящихся лучей от гл. параболич. зеркала перехватывается
до фокуса выпуклым гиперболич. зеркалом (рис., б)
. Иногда этот фокус
с помощью зеркал выносят в неподвижное помещение (фокус куде). Рабочее
поле зрения, в пределах к-рого оптич. система совр. крупного О. т. строит
неискажённые изображения, не превышает 1 - 1,5°. Более широкоугольные О.
т. выполняют по схеме Шмидта или Максутова (зеркально-линзовые О. т.).
У О. т. Шмидта коррекц. пластина имеет асферич. поверхность и помещается
в центре кривизны сферич. зеркала. У систем Максутова аберрации (см. Аберрации
оптических систем
)гл. сферич. зеркала исправляются мениском со сферич.
поверхностями. Диаметр гл. зеркала зеркально-линзовых О. т. не более 1,5
- 2 м, поле зрения до 6°. Материал, из к-рого изготовлены зеркала О. т.,
имеет малый термич. коэф. расширения (ТКР) для того, чтобы форма зеркал
не менялась при изменении темп-ры в течение наблюдений.
Некоторые оптические схемы крупных современных рефлекторов: а - прямой фокус; б - кассегреновский фокус. А - главное зеркало, В - фокальная поверхность, стрелками показан ход лучей.
Элементы оптики О. т. закрепляются в трубе
О. т. Для устранения децентровки оптики и предотвращения ухудшения качества
изображения при деформациях трубы под действием веса частей О. т. применяются
т. н. трубы компенсац. типа, не меняющие при деформациях направление оптич.
оси.
Установка (монтировка) О. т. позволяет
наводить его на избранный космич. объект и точно и плавно сопровождать
этот объект в суточном движении по небу. Повсеместно распространена экваториальная
монтировка: одна из осей вращения О. т. (полярная) направлена в полюс мира
(см. Координаты астрономические
),а вторая перпендикулярна ей. В
этом случае сопровождение объекта осуществляется одним движением - поворотом
вокруг полярной оси. При азимутальной монтировке одна из осей вертикальна,
другая - горизонтальна. Сопровождение объекта осуществляется тремя движениями
одновременно (по программе, задаваемой ЭВМ) - поворотами по азимуту и высоте
и вращением фотопластинки (приёмника) вокруг оптич. оси. Азимутальная монтировка
позволяет уменьшить массу подвижных частей О. т., т. к. в этом случае труба
поворачивается относительно вектора силы тяжести лишь в одном направлении.
Подшипники монтировки О. т. обеспечивают малое трение покоя. Обычно применяются
гидростатич. подшипники: оси вращения О. т. плавают на тонком слое масла,
подаваемого под давлением.
О. т. устанавливают в спец. башнях. Башня
должна находиться в тепловом равновесии с окружающей средой и с телескопом.
О. т., предназначенные для наблюдений Солнца, устанавливают в высоких башнях
- для уменьшения влияния турбулентности вблизи нагретой Солнцем почвы,
заметно ухудшающей качество изображения. Подъём О. т., предназначенного
для ночных наблюдений, на высоту 10 - 20 м не улучшает качество изображения
(как это предполагалось ранее).
Совр. О. т. можно разделить на четыре
поколения. К 1-му поколению относятся рефлекторы с главным стеклянным (ТКР7
х 10 -6) зеркалом параболич. формы с отношением толщины к диаметру
(относит. толщиной) 1 / 8 . Фокусы - прямой, кассегреновский
и куде. Труба - сплошная или решётчатая - выполнена но принципу макс. жёсткости.
Подшипники обычно шариковые. Примеры: 1,5- и 2,5-метровые рефлекторы обсерватории
Маунт-Вилсон (США, 1905 и 1917).
Для О. т. 2-го поколения также характерно
параболич. гл. зеркало. Фокусы - прямой с корректором, кассегреновский
и куде. Зеркало изготовлено из пирекса (стекла с ТКР, пониженным до 3 х
10 -6), относит. толщина 1 / 8 . Очень редко
зеркало выполнялось облегчённым, т. е. имело пустоты с тыльной стороны.
Труба решётчатая, осуществлён принцип компенсации. Подшипники шариковые
или гидростатические. Примеры: 5-метровый рефлектор обсерватории Маунт-Паломар
(США, 1947) и 2,6-метровый рефлектор Крымской астрофиз. обсерватории (СССР,
1961).
О. т. 3-го поколения начали создаваться
в кон. 60-х гг. Для них характерна оптич. схема с гиперболич. гл. зеркалом
(т. н. схема Ричи - Кретьена). Фокусы - прямой с корректором, кассегреновский,
куде. Материал зеркала - кварц или ситалл (ТКР
5 х 10 -7 или1
х 10 -7), относит. толщина 1 /
8 . Труба
компенсац. схемы. Подшипники гидростатические. Пример: 3,6-метровый рефлектор
Европейской южной обсерватории (Чили, 1975).
О. т. 4-го поколения - инструменты с зеркалом
диам. 7 - 10 м; вход в строй их ожидается в 90-х гг. В них предполагается
использование группы новшеств, направленных на значит. уменьшение массы
инструмента. Зеркала - из кварца, ситалла и, возможно, из пирекса (облегчённые).
Относит. толщина меньше 1 / 10 . Труба компенсационная.
Монтировка азимутальная. Подшипники гидростатические. Оптич. схема - Ричи
- Кретьена.
Крупнейшим в мире О. т. является 6-метровый
телескоп, установленный в Спец. астрофиз. обсерватории (САО) АН СССР на
Северном Кавказе. Телескоп имеет прямой фокус, два фокуса Нэсмита и фокус
куде. Монтировка азимутальная.
Известная перспектива имеется у О. т.,
состоящих из неск. зеркал, свет от к-рых собирается в общем фокусе. Один
из таких О. т. действует в США. Он состоит из шести 1,8-метровых параболич.
зеркал и по собирающей площади эквивалентен 4,5-метровому О. т. Монтировка
азимутальная.
Для солнечных О. т. характерны очень большие
размеры спектральной аппаратуры, поэтому зеркала и спектрограф обычно делают
неподвижными, а свет Солнца подаётся на них системой зеркал, называемой
целостатом. Диаметр совр. солнечных О. т. обычно составляет 50 - 100 см.
Небольшие узкоспециализиров. солнечные инструменты выполняются в виде рефракторов
обычного типа. Предполагается создание солнечного О. т. диам. 2,5 м.
Астрометрич. О. т. (предназначенные для
определения положений космич. объектов) обычно имеют небольшие размеры
и повыш. механич. стабильность. О. т. для фотогр. астрометрии имеют спец.
линзовые объективы и экваториальную монтировку. Пассажный инструмент, меридианный
круг, фотогр. зенитная труба и ряд др. астрометрич. О. т. не предназначены
для слежения за суточным движением объектов. Их аппаратура регистрирует
прохождение объекта через оптич. ось инструмента, положение к-рой относительно
меридиана и вертикали известно.
Для исключения влияния атмосферы предполагается
установка О. т. на космич. аппараты.
Есть такой механизм - телескоп. Нужен для чего он? Какие функции выполняет? В чем помогает?
Наблюдение за звёздами было увлекательным занятием ещё с давних времён. Это было не только приятное, но и полезное времяпрепровождение. Первоначально человек мог наблюдать за звёздами только своими глазами. В таких случаях звезды были всего лишь точками на небесном своде. Но в семнадцатом веке был изобретён телескоп. Нужен для чего он был и зачем сейчас применяется? В ясную погоду с его помощью можно наблюдать за тысячами звёзд, внимательно рассматривать месяц или просто наблюдать за глубинами космоса. Но, допустим, человека заинтересовала астрономия. Телескоп поможет ему наблюдать уже за десятками, сотнями тысяч или даже миллионами звёзд. В таком случае всё зависит от мощности используемого прибора. Так, любительские телескопы дают увеличение в несколько сотен раз. Если говорить о научных приборах, то они могут видеть в тысячи и миллионы раз лучше, чем мы.
Условно можно выделить две группы:
Он является билетом в поистине фантастический мир неизведанных звездных глубин. Даже бюджетные любительские телескопы позволят совершать научные открытия (пускай даже и сделанные ранее одним из профессиональных астрономов). Хотя и обычный человек может многое сделать. Так, было ли известно читателю, что большинство комет открыли именно любители, а не профессионалы? Некоторые люди делают открытие даже не один раз, а много, называя найденные объекты так, как им захочется. Но даже если не удалось найти ничего нового, то каждый человек с телескопом может почувствовать себя значительно ближе к глубинам Вселенной. С его помощью можно любоваться красотами и других планет Солнечной системы.
Если говорить о нашем спутнике, то можно будет внимательно рассмотреть рельеф его поверхности, который будет более живой, объемный и детализированный. Кроме Луны, можно будет полюбоваться и Сатурна, полярной шапкой Марса, мечтая о том, как на нём будут расти яблони, красавицей-Венерой и выпаленным Солнцем Меркурием. Это поистине восхитительное зрелище! С более-менее мощным прибором можно будет наблюдать за переменными и двойными массивными огненными шарами, туманностями и даже ближайшими галактиками. Правда, для обнаружения последних всё же понадобятся определённые навыки. Поэтому нужно будет прикупить не только телескопы, но и учебную литературу.
Кроме этого прибора, его владельцу полезен будет ещё один инструмент изучения космоса - карта звездного неба. Это надёжная и верная шпаргалка, помогающая и облегчающая поиск желаемых объектов. Ранее для этого использовались бумажные карты. Но сейчас их успешно заменили электронные варианты. Они значительно удобнее в использовании, нежели печатные карты. Более того, это направление активно развивается, поэтому значительную помощь владельцу телескопа сможет оказать даже… виртуальный планетарий. Благодаря им быстро будет представлено по первому запросу необходимое изображение. Среди дополнительных функций такого программного обеспечения - даже предоставление любой вспомогательной информации, что может быть полезна.
Вот мы и разобрались, что собой представляет телескоп, нужен для чего он и какие возможности предоставляет.
Как рассчитать кратность (увеличение) телескопа?В этом разделе мы постарались собрать воедино ту обрывочную информацию, которую можно найти в Интернете. Информации много, но она не систематизирована и разрознена. Мы же, руководствуюясь многолетним опытом, систематизировали наши знания для того, чтобы упростить выбор начинающим любителям астрономии.
Основные характеристики телескопов:
Обычно в наименовании телескопа указано его фокусное расстояние, диаметр объектива и тип монтировки.
Например Sky-Watcher BK 707AZ2 , где диаметр объектива - 70 мм, фокусное расстояние - 700 мм, монтировка - азимутальная, второго поколения.
Впрочем фокусное расстояние часто не указывается в маркировке телескопа.
Например Celestron AstroMaster 130 EQ .
Телескоп — это более универсальный оптический прибор чем зрительная труба. Ему доступен больший диапазон кратностей. Максимально доступная кратность определяется фокусным расстоянием (чем больше фокусное расстояние, тем больше кратность).
Чтобы демонстрировать четкое и детализированное изображение на большой кратности, телескоп должен обладать объективом большого диаметра (апертуры). Чем больше, тем лучше. Большой объектив увеличивает светосилу телесокопа и позволяет рассматривать удаленные объекты слабой светимости. Но с увеличением диаметра объектива, увеличиваются и габариты телескопа, поэтому важно понимать в каких условия и для наблюдения каких объектов Вы хотите его использовать.
Смена кратности в телескопе достигается использованием окуляров с разным фокусным расстоянием. Чтобы рассчитать кратность, нужно фокусное расстояние телескопа разделить на фокусное расстояние окуляра (например телескоп Sky-Watcher BK 707AZ2 c 10 мм окуляром даст кратность 70x).
Кратность нельзя увеличивать бесконечно. Как только кратность превышает разрешающую способность телескопа (диаметр объектива x1.4), изображение становится темным и размытым. Например телескоп Celestron Powerseeker 60 AZ с фокусным расстоянием 700 мм, не имеет смысла использовать с 4 мм окуляром, т.к. в этом случае он даст кратность 175x, что существенно превышает 1.4 диаметра телескопа - 84).
Оптическая схема . Телескопы бывают зеркальные (рефлекторы), линзовые (рефракторы) и зеркально-линзовые. | |
Диаметр объектива (апертура) . Чем больше диаметр, тем больше светосила телескопа и его разрешающая способность. Тем более далекие и тусклые объекты в него можно увидеть. С другой стороны, диаметр очень сильно влияет на габариты и вес телескопа (особенно линзового). Важно помнить, что максимальное полезное увеличение телескопа физически не может превышать 1.4 его диаметров. Т.е. при диаметре 70 мм максимальное полезное увеличении такого телескопа будет ~98x. | |
Фокусное расстояние — то, как далеко телескоп может сфокусироваться. Большое фокусное расстояние (длиннофокусные телескопы) означает большую кратность, но меньшее поле зрения и светосилу. Подходит для подробного рассматривания малых удаленных объектов. Малое фокусное расстояние (короткофокусные телескопы) означают малую кратность, но большое поле зрения. Подходит для наблюдения протяженных объектов, например, галактик и для астрофотографии. | |
Монтировка
— это способ крепления телескопа к штативу.
|
Апертура 60-80 мм
Лунные кратеры от 7 км в диаметре, звездные скопления, яркие туманности.
Апертура 80-90 мм
Фазы Меркурия, лунные борозды 5,5 км в диаметре, кольца и спутники Сатурна.
Апертура 100-125 мм
Лунные кратеры от 3 км изучать облачности Марса, сотни звёздных галактик, ближайших планет.
Апертура 200 мм
Лунные кратеры 1,8 км, пылевые бури на Марсе.
Апертура 250 мм
Спутники Марса, детали лунной поверхности 1,5 км, тысячи созвездий и галактик с возможностью изучения их структуры.