Νευτώνειο τηλεσκόπιο. Τηλεσκόπια: ανακλαστήρες και Νευτώνειο ανακλαστικό τηλεσκόπιο με καθρέφτη


Σήμερα υπάρχουν πολλοί τύποι τηλεσκοπίων, αλλά λίγοι άνθρωποι γνωρίζουν τι ακριβώς ανακλαστήρας του Νεύτωνα- όχι μόνο ένα από τα πιο κοινά σχέδια, αλλά και ένα από τα πιο σημαντικά από ιστορική άποψη. Χάρη στον ανακλαστήρα του Νεύτωνα έγιναν οι πιο σημαντικές ανακαλύψεις και πράγματι η αστρονομία ως επιστήμη έλαβε μια ισχυρή ώθηση στην ανάπτυξη.

Ο ανακλαστήρας του Νεύτωνα είναι ένα αντανακλαστικό τηλεσκόπιο από τη σχεδίασή του, δηλαδή ο ρόλος του φακού σε αυτό εκτελείται από έναν κοίλο καθρέφτη. Αυτό δίνει πολλά πλεονεκτήματα ταυτόχρονα, αν συγκρίνουμε ένα τέτοιο σχέδιο με ένα άλλο - ένα τηλεσκόπιο - έναν διαθλαστήρα, δηλαδή έναν φακό:

  • Ένας καθρέφτης είναι πολύ πιο εύκολο να κατασκευαστεί από έναν φακό, ειδικά επειδή ένας ποιοτικός αντικειμενικός φακός απαιτεί πολλούς φακούς υψηλής ποιότητας. Χρειάζεσαι μόνο έναν καθρέφτη.
  • Οι απαιτήσεις για γυαλί για καθρέφτη είναι πολύ χαμηλότερες - το κύριο πράγμα είναι ότι μπορεί να αντέξει μηχανικά φορτία από τις διακυμάνσεις του βάρους και της θερμοκρασίας. Ο φακός απαιτεί οπτικό γυαλί υψηλής ποιότητας, χωρίς ελαττώματα. Για έναν καθρέφτη, η διαφάνεια του γυαλιού, η παρουσία μικρών ελαττωμάτων στο πάχος του, δεν έχει σημασία.
  • Με ίση αντικειμενική διάμετρο, ο νευτώνειος ανακλαστήρας είναι πολύ πιο συμπαγής από τον διαθλαστή. Για παράδειγμα, ένας διαθλαστικός σωλήνας με φακό 150 mm θα είχε μήκος πάνω από 2 μέτρα και θα ήταν πολύ ακριβός, για να μην αναφέρουμε το αστρονομικό κόστος ενός τέτοιου φακού και μιας ισχυρής βάσης. Ένας ανακλαστήρας αυτής της διαμέτρου έχει το μισό μήκος, πολύ μικρότερο και το κόστος ενός καθρέφτη είναι αρκετά προσιτό.
  • Ένα τηλεσκόπιο καθρέφτη δίνει την καλύτερη εικόνα, γιατί στον διαθλαστήρα υπάρχει διάθλαση του φωτός και στον ανακλαστήρα είναι μόνο μια αντανάκλαση. Επομένως, ο ανακλαστήρας είναι πρακτικά απαλλαγμένος από πολλές εκτροπές, για παράδειγμα, χρωματικές - όταν εμφανίζεται ένα χρωματιστό περίγραμμα γύρω από το αντικείμενο και δίνει μια πιο ευκρινή και καλύτερη εικόνα.
  • Ένας καθρέφτης μπορεί να αντανακλά φως σχεδόν οποιουδήποτε μήκους, συμπεριλαμβανομένου του υπεριώδους, το οποίο αποδεικνύεται σημαντικό για τις παρατηρήσεις και τη φωτογραφία. Σε ένα διαθλαστήρα, το φως περνά μέσα από έναν φακό και το μεγαλύτερο μέρος του φάσματος απλά χάνεται, συμπεριλαμβανομένου του υπεριώδους.
  • Ένα τέτοιο τηλεσκόπιο έχει μεγάλη φωτεινότητα, η οποία σας επιτρέπει να τραβάτε πιο καθαρές και καλύτερες φωτογραφίες.
  • Λόγω του σχεδιασμού του ανακλαστήρα Newton, το προσοφθάλμιο βρίσκεται στο πλάι, γεγονός που καθιστά δυνατή τη διεξαγωγή παρατηρήσεων με μεγάλη άνεση. Ο διαθλαστής μπορεί να εξοπλιστεί με ένα αντιστρεπτικό πρίσμα, αλλά αυτό είναι ένα επιπλέον εμπόδιο στο δρόμο του φωτός, αυξάνοντας τις απώλειές του και αυτή η ευκολία είναι σχετική.
  • Δομικά, το τηλεσκόπιο αποτελείται από ένα κύριο κάτοπτρο σφαιρικού ή παραβολικού σχήματος και ένα δευτερεύον επίπεδο κάτοπτρο, το οποίο απλώς φέρνει την εστιασμένη δέσμη έξω από τον σωλήνα όπου βρίσκεται ο προσοφθάλμιος φακός για παρατήρηση.

Ο κύριος καθρέφτης βρίσκεται σε μια ειδική πλατφόρμα εξοπλισμένη με βίδες ρύθμισης για τη ρύθμιση της κλίσης του. Δευτερεύων επίπεδος καθρέφτηςπου βρίσκεται σε τιράντες κοντά στο μπροστινό άκρο του σωλήνα. Έτσι, μόνο δύο αντανακλάσεις εμφανίζονται στο τηλεσκόπιο.

Ο προσοφθάλμιος είναι εξοπλισμένος με εστίαση για ομαλή ρύθμιση της ευκρίνειας.

Ο ανακλαστήρας του Νεύτωνα είναι ένα αρκετά φθηνό τηλεσκόπιο σε σύγκριση με ένα διαθλαστήρα ίδιας διαμέτρου με τον φακό. Η διαφορά στην τιμή μπορεί να φτάσει αρκετές φορές και σε μεγαλύτερα μοντέλα δεν υπάρχουν καθόλου ανάλογα. Για παράδειγμα, τα μοντέλα με διάμετρο φακού 50-80 mm μπορούν να θεωρηθούν τα πιο δημοφιλή διαθλαστικά, με διάμετρο 90 mm έχουν μια αρκετά σημαντική τιμή.

Ταυτόχρονα, ένας Νευτώνειος ανακλαστήρας με διάμετρο καθρέφτη 110 - 150 mm είναι αρκετά προσιτός σε σχεδόν κάθε λάτρη της αστρονομίας. Πολλοί ερασιτέχνες έχουν επίσης στο οπλοστάσιό τους μοντέλα 200 mm, τα οποία ανήκουν ήδη στην επαγγελματική κατηγορία. Ένας διαθλαστής αυτής της διαμέτρου μπορεί να βρεθεί μόνο σε ένα παρατηρητήριο, δεν είναι προς πώληση.

Η ιστορία της εμφάνισης του ανακλαστήρα Newton

Όπως υποδηλώνει το όνομα, ένα τηλεσκόπιο αυτού του σχεδίου δημιουργήθηκε για πρώτη φορά από τον διάσημο Άγγλο επιστήμονα Isaac Newton, γνωστό για το έργο του στα μαθηματικά, τη φυσική, την αστρονομία και άλλες επιστήμες. Δημιουργήθηκε αλλά δεν εφευρέθηκε. Η ιδέα ενός τέτοιου σχεδίου ανήκει στον Σκωτσέζο επιστήμονα - μαθηματικό και αστρονόμο James Gregory, ο οποίος το πρότεινε το 1663, αλλά δεν το μετέφρασε σε πραγματικό τηλεσκόπιο.

Ο Νεύτων δημιούργησε το πρώτο τηλεσκόπιο αυτού του σχεδίου το 1668, αλλά ήταν ανεπιτυχές. Το δεύτερο μοντέλο ήταν καλύτερο και παρήγαγε εξαιρετική εικόνα σε μεγέθυνση 40x.

Αυτό ήταν μια μεγάλη ανακάλυψη στην αστρονομία, ειδικά αν σκεφτεί κανείς ότι εκείνη την εποχή χρησιμοποιούσαν διαθλαστές - τηλεσκόπια φακών πρωτόγονου σχεδιασμού, ή ακόμα και γυαλιά κατασκοπείας. Φυσικά τέτοια εργαλεία δεν έδιναν εικόνα υψηλής ποιότητας και η μεγέθυνσή τους ήταν μικρή, αν και με αυτά έγιναν πολλές ανακαλύψεις.

Όπως και να έχει, το 1671-1672, ο Νεύτων έδειξε το τηλεσκόπιό του μπροστά στον ίδιο τον βασιλιά και στη Βασιλική Εταιρεία, γεγονός που προκάλεσε πολύ ενθουσιασμό. Ο Νεύτων έγινε διάσημος και έγινε μέλος της Βασιλικής Εταιρείας. Στη συνέχεια, το ανακλαστικό τηλεσκόπιο έγινε το κύριο αστρονομικό όργανο και κατέστησε δυνατή την πραγματοποίηση πολλών σημαντικών ανακαλύψεων.

Από τότε, λίγα έχουν αλλάξει, αν και έχουν εμφανιστεί πολλά άλλα σχέδια τηλεσκοπίων, συμπεριλαμβανομένων των ανακλαστήρων. Ωστόσο, ο Νευτώνειος ανακλαστήρας, ως το απλούστερο και ταυτόχρονα αποτελεσματικό εργαλείο, απολαμβάνει την άξια αγάπης των ερασιτεχνών αστρονόμων σε όλο τον κόσμο και πολλοί έχουν σχεδιάσει το πρώτο τους DIY ανακλαστήρας Newton.

Τι είναι καλύτερο να παρατηρήσουμε σε έναν νευτώνειο ανακλαστήρα

Σχεδόν τα πάντα μπορούν να παρατηρηθούν σε ένα τηλεσκόπιο αυτού του σχεδίου, αλλά θα είναι άβολο για παρατηρήσεις στο έδαφος, καθώς δίνει μια ανεστραμμένη εικόνα - για αστρονομικούς σκοπούς αυτό είναι εντελώς άσχετο.

Λόγω της μεγάλης διαμέτρου του καθρέφτη σε σύγκριση με τους διαθλαστές και της μικρότερης απώλειας φωτός, ο ανακλαστήρας σάς επιτρέπει να βλέπετε καλύτερα αμυδρά αντικείμενα - νεφελώματα, γαλαξίες, πλανήτες. Επίσης για αυτούς τους λόγους, είναι πιο αποτελεσματικό όταν φωτογραφίζετε.

Φυσικά, το φεγγάρι μπορεί να παρατηρηθεί τέλεια μέσω ενός ανακλαστήρα, και θα δώσει εξαιρετική λεπτομέρεια στην επιφάνειά του.

Πώς να φτιάξετε έναν ανακλαστήρα Newton με τα χέρια σας

Τώρα ο ανακλαστήρας του Newton μπορεί εύκολα να αγοραστεί σε ένα κατάστημα και για σχετικά λίγα χρήματα μπορείτε να αποκτήσετε μια πολύ διαφορετική διαμόρφωση που θα σας επιτρέψει να δείτε πολλά διαστημικά αντικείμενα.

Ωστόσο, εάν επιθυμείτε και επιμονή, μπορείτε να φτιάξετε έναν ανακλαστήρα Newton με τα χέρια σας. Αυτό είναι, φυσικά, ένα επίπονο θέμα, αλλά μπορείτε να έχετε στη διάθεσή σας ένα αρκετά ισχυρό τηλεσκόπιο, το κόστος του οποίου στο κατάστημα είναι δεκάδες ή ακόμα και εκατοντάδες χιλιάδες ρούβλια. Για παράδειγμα, με μεγάλη επιτυχία, με κάποια εμπειρία, ερασιτέχνες δημιούργησαν τηλεσκόπια 200 και 250 mm για οικιακά παρατηρητήρια.

Η δημιουργία οπτικών και μηχανικών υψηλής ποιότητας απαιτεί όχι μόνο υλικά, αλλά και γνώση. Επομένως, για όσους επιθυμούν να φτιάξουν μόνοι τους έναν ανακλαστήρα Newton, προτείνουμε το βιβλίο του Navashin M.S. «Τηλεσκόπιο ενός ερασιτέχνη αστρονόμου» και το βιβλίο του L.L. Sikoruk "Τηλεσκόπια για τους λάτρεις της αστρονομίας". Σε αυτά μπορείτε να βρείτε όχι μόνο πολλή θεωρία, αλλά και πρακτική οδηγίες βήμα προς βήμαγια την κατασκευή ενός τηλεσκοπίου. Παρεμπιπτόντως, στο βιβλίο του Sikoruk L.L. Εξετάζονται επίσης άλλα, πιο πολύπλοκα συστήματα, τα οποία μπορούν επίσης να δημιουργηθούν ανεξάρτητα.

Γιατί χρειάζεται τώρα, όταν μπορείτε να αγοράσετε τα πάντα στο κατάστημα; Οι λόγοι μπορεί να είναι διαφορετικοί - από απλή εξοικονόμηση έως καθαρά πρακτικό ενδιαφέρον. Στο τέλος, ένα τηλεσκόπιο που δημιουργήθηκε από τα χέρια του ατόμου, σύμφωνα με τις δικές του απαιτήσεις, μπορεί να αποδειχθεί χειρότερο από ένα αγορασμένο και οι δεξιότητες που αποκτήθηκαν σίγουρα δεν θα είναι περιττές.

Πού να αγοράσετε τον ανακλαστήρα του Newton

Δεν είναι δύσκολο να αγοράσετε τώρα έναν ανακλαστήρα Newton. Πρόκειται για ένα πολύ δημοφιλές σχέδιο, το οποίο παράγεται σε πολλές παραλλαγές από σχεδόν όλους τους κατασκευαστές τηλεσκοπίων. Στις πόλεις, στα καταστήματα οπτικών, σίγουρα μπορείτε να βρείτε τέτοια μοντέλα σε αφθονία.

Γραφικό στοιχείο από το SocialMart

Μπορείτε να αγοράσετε έναν ανακλαστήρα Newton και μέσω του Διαδικτύου. Εδώ είναι μοντέλα αυτού του σχεδίου σχεδόν οποιουδήποτε μεγέθους και οποιουδήποτε κατασκευαστή. Δεν θα είναι πρόβλημα να επιλέξετε το σωστό μοντέλο σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά ή την τιμή του και μπορείτε να το παραγγείλετε απευθείας στον ιστότοπο.


Συχνά εφεύρεσηΤο πρώτο τηλεσκόπιο αποδίδεται στον Hans Lipperschley από την Ολλανδία, 1570-1619, αλλά είναι σχεδόν βέβαιο ότι δεν ήταν ο ανακάλυψε. Πιθανότατα, η αξία του είναι ότι ήταν ο πρώτος που έκανε το νέο τηλεσκοπικό όργανο δημοφιλές και περιζήτητο. Και επίσης ήταν αυτός που κατέθεσε το 1608 μια αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για ένα ζευγάρι φακών τοποθετημένων σε ένα σωλήνα. Ονόμασε τη συσκευή spyglass. Ωστόσο, η πατέντα του απορρίφθηκε επειδή η συσκευή του φαινόταν πολύ απλή.

Πολύ πριν από αυτόν, ο Thomas Digges, ένας αστρονόμος, προσπάθησε να μεγεθύνει τα αστέρια το 1450 χρησιμοποιώντας έναν κυρτό φακό και έναν κοίλο καθρέφτη. Ωστόσο, δεν είχε την υπομονή να βελτιώσει τη συσκευή και η ημι-εφεύρεση σύντομα ξεχάστηκε με ασφάλεια. Ο Ντιγκς μνημονεύεται σήμερα για την περιγραφή του για το ηλιοκεντρικό σύστημα.

Μέχρι το τέλος του 1609, μικρό γυαλιά κατασκοπείας, χάρη στον Lippershley, έγινε κοινό σε όλη τη Γαλλία και την Ιταλία. Τον Αύγουστο του 1609, ο Thomas Harriot οριστικοποίησε και βελτίωσε την εφεύρεση, η οποία επέτρεψε στους αστρονόμους να δουν τους κρατήρες και τα βουνά στο φεγγάρι.

Galileo Galilei και τηλεσκόπιο

Η μεγάλη ανακάλυψη ήρθε όταν ο Ιταλός μαθηματικός Galileo Galilei έμαθε για την προσπάθεια ενός Ολλανδού να πατεντάρει τον σωλήνα φακού. Εμπνευσμένος από την ανακάλυψη, ο Halley αποφάσισε να φτιάξει μια τέτοια συσκευή για τον εαυτό του. Τον Αύγουστο του 1609, ήταν ο Γαλιλαίος που κατασκεύασε το πρώτο ολοκληρωμένο τηλεσκόπιο στον κόσμο. Στην αρχή, ήταν απλώς ένα σκόπευτρο - ένας συνδυασμός φακών γυαλιών, σήμερα θα ονομαζόταν διαθλαστικός. Πριν από το Galileo, πιθανότατα, λίγοι άνθρωποι μάντευαν να χρησιμοποιήσουν αυτόν τον διασκεδαστικό σωλήνα προς όφελος της αστρονομίας. Χάρη στη συσκευή, ο ίδιος ο Γαλιλαίος ανακάλυψε βουνά και κρατήρες στη Σελήνη, απέδειξε τη σφαιρικότητα της Σελήνης, ανακάλυψε τους τέσσερις δορυφόρους του Δία, τους δακτυλίους του Κρόνου και έκανε πολλές άλλες χρήσιμες ανακαλύψεις.

Στο σημερινό άτομο, το τηλεσκόπιο Galileo δεν θα φαίνεται ιδιαίτερο· κάθε δεκάχρονο παιδί μπορεί εύκολα να συναρμολογήσει ένα πολύ καλύτερο όργανο χρησιμοποιώντας σύγχρονους φακούς. Αλλά το τηλεσκόπιο Galileo ήταν το μόνο πραγματικό τηλεσκόπιο που λειτουργούσε εκείνη την ημέρα με μεγέθυνση 20x, αλλά με μικρό οπτικό πεδίο, ελαφρώς θολή εικόνα και άλλες ελλείψεις. Ήταν ο Γαλιλαίος που ανακάλυψε την εποχή του διαθλαστήρα στην αστρονομία - τον 17ο αιώνα.

17ος αιώνας στην ιστορία της παρατήρησης των άστρων

Ο χρόνος και η ανάπτυξη της επιστήμης κατέστησαν δυνατή τη δημιουργία πιο ισχυρών τηλεσκοπίων, τα οποία επέτρεψαν να δούμε πολύ περισσότερα. Οι αστρονόμοι έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούν φακούς με μεγαλύτερες εστιακές αποστάσεις. Τα ίδια τα τηλεσκόπια μετατράπηκαν σε μεγάλους μη ανυψωμένους σωλήνες σε μέγεθος και, φυσικά, δεν ήταν βολικά στη χρήση. Τότε εφευρέθηκαν για αυτούς τρίποδα. Τα τηλεσκόπια βελτιώθηκαν σταδιακά και βελτιώθηκαν. Ωστόσο, η μέγιστη διάμετρός του δεν ξεπερνούσε τα λίγα εκατοστά - δεν ήταν δυνατή η παραγωγή μεγάλων φακών.

Μέχρι το 1656 Κρίστιαν Χιούενςκατασκεύασε ένα τηλεσκόπιο που μεγεθύνει 100 φορές τα παρατηρούμενα αντικείμενα, το μέγεθός του ήταν περισσότερο από 7 μέτρα, το άνοιγμα ήταν περίπου 150 mm. Αυτό το τηλεσκόπιο θεωρείται ήδη στο επίπεδο των σημερινών ερασιτεχνικών τηλεσκοπίων για αρχάριους. Μέχρι τη δεκαετία του 1670, είχε ήδη κατασκευαστεί ένα τηλεσκόπιο 45 μέτρων, το οποίο μεγέθυνε περαιτέρω τα αντικείμενα και έδωσε μεγαλύτερη γωνία θέασης.

Ο Ισαάκ Νεύτων και η εφεύρεση του ανακλαστήρα

Αλλά ακόμη και ένας συνηθισμένος άνεμος θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως εμπόδιο για τη λήψη μιας καθαρής και υψηλής ποιότητας εικόνας. Το τηλεσκόπιο άρχισε να μεγαλώνει σε μήκος. Οι ανακαλύψεις, προσπαθώντας να αξιοποιήσουν στο έπακρο αυτή τη συσκευή, βασίστηκαν στον οπτικό νόμο που ανακάλυψαν - μια μείωση στη χρωματική εκτροπή ενός φακού συμβαίνει με την αύξηση της εστιακής του απόστασης. Για να αφαιρέσουν το χρωματικό θόρυβο, οι ερευνητές κατασκεύασαν τηλεσκόπια με το πιο απίστευτο μήκος. Αυτοί οι σωλήνες, που τότε ονομάζονταν τηλεσκόπια, έφταναν τα 70 μέτρα σε μήκος και προκαλούσαν μεγάλη ταλαιπωρία στην εργασία μαζί τους και στη ρύθμιση τους. Οι ελλείψεις των διαθλαστών ανάγκασαν τα μεγάλα μυαλά να αναζητήσουν λύσεις για τη βελτίωση των τηλεσκοπίων. Απάντηση και νέος τρόποςβρέθηκε: η συλλογή και η εστίαση των ακτίνων άρχισε να πραγματοποιείται με τη χρήση ενός κοίλου καθρέφτη. Ο διαθλαστής ξαναγεννήθηκε σε ανακλαστήρα, εντελώς απαλλαγμένος από χρωματισμό.

Αυτή η αξία ανήκει εξ ολοκλήρου Ισαάκ Νιούτον, ήταν αυτός που κατάφερε να δώσει νέα ζωήτηλεσκόπια με καθρέφτη. Ο πρώτος του ανακλαστήρας είχε διάμετρο μόλις τέσσερα εκατοστά. Και κατασκεύασε τον πρώτο καθρέφτη για ένα τηλεσκόπιο με διάμετρο 30 mm από ένα κράμα χαλκού, κασσίτερου και αρσενικού το 1704. Η εικόνα έγινε ξεκάθαρη. Παρεμπιπτόντως, το πρώτο του τηλεσκόπιο εξακολουθεί να φυλάσσεται προσεκτικά στο Αστρονομικό Μουσείο του Λονδίνου.

Αλλά για πολύ καιρό, οι οπτικοί δεν μπορούσαν να καταφέρουν να φτιάξουν πλήρεις καθρέφτες για ανακλαστήρες. Το έτος γέννησης ενός νέου τύπου τηλεσκοπίου θεωρείται το 1720, όταν οι Βρετανοί κατασκεύασαν τον πρώτο λειτουργικό ανακλαστήρα με διάμετρο 15 εκατοστών. Ήταν μια σημαντική ανακάλυψη. Στην Ευρώπη, υπήρχε ζήτηση για φορητά, σχεδόν συμπαγή τηλεσκόπια μήκους δύο μέτρων. Περίπου 40 μέτρα σωλήνες διαθλαστών άρχισαν να ξεχνιούνται.

Μέχρι το τέλος του 18ου αιώνα, συμπαγή, εύχρηστα τηλεσκόπια είχαν αντικαταστήσει τους ογκώδεις ανακλαστήρες. Οι μεταλλικοί καθρέφτες αποδείχθηκαν επίσης ότι δεν ήταν πολύ πρακτικοί - δαπανηροί στην κατασκευή, καθώς και με την πάροδο του χρόνου. Μέχρι το 1758, με την εφεύρεση δύο νέων τύπων γυαλιού: ελαφρύ - κορώνες και βαρύ - πυριτόλιθο, κατέστη δυνατή η δημιουργία φακών με δύο φακούς. Τι με ασφάλεια και εκμεταλλεύτηκε ο επιστήμονας J. Dollond, ο οποίος κατασκεύασε έναν φακό με δύο φακούς, που αργότερα ονομάστηκε φακός δολαρίου.

Τα τηλεσκόπια Herschel και Ross


Μετά την εφεύρεση των αχρωματικών φακών, η νίκη του διαθλαστήρα ήταν απόλυτη, έμεινε μόνο για τη βελτίωση των τηλεσκοπίων φακών. Ξεχάσατε τους κοίλους καθρέφτες. Ήταν δυνατό να αναβιώσουν στη ζωή από τα χέρια ερασιτεχνών αστρονόμων. William Herschel, Άγγλος μουσικός που ανακάλυψε τον πλανήτη Ουρανό το 1781. Η ανακάλυψή του δεν ήταν ίση στην αστρονομία από την αρχαιότητα. Επιπλέον, ο Ουρανός ανακαλύφθηκε με τη βοήθεια ενός μικρού σπιτικού ανακλαστήρα. Η επιτυχία ώθησε τον Herschel να αρχίσει να κατασκευάζει μεγαλύτερους ανακλαστήρες. Ο ίδιος ο Χέρσελ στο εργαστήριο λιωμένος καθρέφτες από χαλκό και κασσίτερο. Το κύριο έργο της ζωής του είναι ένα μεγάλο τηλεσκόπιο με καθρέφτη με διάμετρο 122 εκ. Αυτή είναι η διάμετρος του μεγαλύτερου τηλεσκοπίου του. Οι ανακαλύψεις δεν άργησαν να έρθουν, χάρη σε αυτό το τηλεσκόπιο, ο Χέρσελ ανακάλυψε τον έκτο και τον έβδομο δορυφόρο του πλανήτη Κρόνου. Ένας άλλος, όχι λιγότερο διάσημος, ερασιτέχνης αστρονόμος, ο Άγγλος γαιοκτήμονας Λόρδος Ρος, εφηύρε έναν ανακλαστήρα με καθρέφτη με διάμετρο 182 εκατοστών. Χάρη στο τηλεσκόπιο, ανακάλυψε μια σειρά από άγνωστα σπειροειδή νεφελώματα. Τα τηλεσκόπια των Herschel και Ross είχαν πολλές ελλείψεις. Οι μεταλλικοί φακοί καθρέφτη ήταν πολύ βαρείς, αντανακλούσαν μόνο ένα μικρό μέρος του φωτός που έπεφτε πάνω τους και χαμηλώνονταν. Απαιτήθηκε ένα νέο τέλειο υλικό για καθρέφτες. Αυτό το υλικό ήταν γυαλί. Ο Γάλλος φυσικός Leon Foucault το 1856 προσπάθησε να εισάγει έναν επάργυρο γυάλινο καθρέφτη σε έναν ανακλαστήρα. Και η εμπειρία ήταν επιτυχημένη. Ήδη στη δεκαετία του '90, ένας ερασιτέχνης αστρονόμος από την Αγγλία κατασκεύασε έναν ανακλαστήρα για φωτογραφικές παρατηρήσεις με έναν γυάλινο καθρέφτη διαμέτρου 152 εκατοστών. Μια άλλη σημαντική ανακάλυψη στην κατασκευή τηλεσκοπίων ήταν προφανής.

Αυτή η σημαντική ανακάλυψη δεν ήταν χωρίς τη συμμετοχή Ρώσων επιστημόνων. ΕΙΜΑΙ ΜΕΣΑ. Ο Bruce έγινε διάσημος για την ανάπτυξη ειδικών μεταλλικών καθρεφτών για τηλεσκόπια. Ο Lomonosov και ο Herschel, ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλον, επινόησαν ένα εντελώς νέο σχέδιο του τηλεσκοπίου, στο οποίο ο κύριος καθρέφτης γέρνει χωρίς το δευτερεύον, μειώνοντας έτσι την απώλεια φωτός.

Ο Γερμανός οπτικός Fraunhofer έβαλε την παραγωγή και την ποιότητα των φακών στον μεταφορέα. Και σήμερα υπάρχει ένα τηλεσκόπιο με έναν ολόκληρο, λειτουργικό φακό Fraunhofer στο Αστεροσκοπείο Tartu. Αλλά οι διαθλαστές της γερμανικής οπτικής δεν ήταν επίσης χωρίς ένα ελάττωμα - χρωματισμό.

Άνοδος της διαθλαστικής αστρονομίας

Το σύστημα δύο κατόπτρων σε ένα τηλεσκόπιο προτάθηκε από τον Γάλλο Cassegrain. Εφαρμόστε την ιδέα σας σε πλήρωςΟ Cassegrain δεν μπορούσε λόγω της έλλειψης τεχνικής σκοπιμότητας να εφεύρει τους απαραίτητους καθρέφτες, αλλά σήμερα τα σχέδιά του έχουν υλοποιηθεί. Είναι τα τηλεσκόπια του Νεύτωνα και του Κασέγκραιν που θεωρούνται τα πρώτα «σύγχρονα» τηλεσκόπια, που εφευρέθηκαν στα τέλη του 19ου αιώνα. Παρεμπιπτόντως, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble λειτουργεί ακριβώς όπως το τηλεσκόπιο Cassegrain. Και η θεμελιώδης αρχή του Νεύτωνα που χρησιμοποιεί ένα μόνο κοίλο κάτοπτρο χρησιμοποιείται στο Ειδικό Αστροφυσικό Παρατηρητήριο στη Ρωσία από το 1974. Η ακμή της διαθλαστικής αστρονομίας σημειώθηκε τον 19ο αιώνα, όταν η διάμετρος των αχρωματικών φακών σταδιακά αυξήθηκε. Εάν το 1824 η διάμετρος ήταν άλλα 24 εκατοστά, τότε το 1866 το μέγεθός του διπλασιάστηκε, το 1885 η διάμετρος άρχισε να είναι 76 εκατοστά (αστεροσκοπείο Pulkovo στη Ρωσία) και μέχρι το 1897 εφευρέθηκε ο διαθλαστής Ierk. Μπορεί να υπολογιστεί ότι για 75 χρόνια ο αντικειμενικός φακός αυξήθηκε με ρυθμό ένα εκατοστό ετησίως.

Μέχρι τα τέλη του 19ου αιώνα, εφευρέθηκαν νέα μέθοδοςπαραγωγή φακών. Οι γυάλινες επιφάνειες άρχισαν να επεξεργάζονται με ένα φιλμ αργύρου, το οποίο εφαρμόστηκε σε γυάλινο καθρέφτη εκθέτοντας τη ζάχαρη σταφυλιού σε άλατα νιτρικού αργύρου. Αυτοί οι πρωτοποριακοί φακοί αντανακλούσαν έως και το 95% του φωτός, σε αντίθεση με τους αντίκες χάλκινους φακούς που αντανακλούσαν μόνο το 60% του φωτός. Ο L. Foucault δημιούργησε ανακλαστήρες με παραβολικούς καθρέφτες αλλάζοντας το σχήμα της επιφάνειας των κατόπτρων. Στα τέλη του 19ου αιώνα, ο Crossley, ένας ερασιτέχνης αστρονόμος, έστρεψε την προσοχή του στους καθρέφτες αλουμινίου. Αγόρασε ένα κοίλο γυάλινο παραβολικό καθρέφτη με διάμετρο 91 cm και μπήκε αμέσως στο τηλεσκόπιο. Σήμερα, τηλεσκόπια με τόσο τεράστιους καθρέφτες είναι εγκατεστημένα σε σύγχρονα παρατηρητήρια. Ενώ η ανάπτυξη του διαθλαστήρα επιβραδύνθηκε, η ανάπτυξη του ανακλαστικού τηλεσκοπίου κέρδισε δυναμική. Από το 1908 έως το 1935, διάφορα παρατηρητήρια σε όλο τον κόσμο κατασκεύασαν περισσότερους από δώδεκα ανακλαστήρες με φακό μεγαλύτερο από τον Ierk. Το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο είναι εγκατεστημένο στο Παρατηρητήριο Mount Wnlson, η διάμετρός του είναι 256 εκατοστά. Και ακόμη και αυτό το όριο σύντομα θα ξεπεραστεί δύο φορές. Ένας αμερικανικός γιγάντιος ανακλαστήρας έχει τοποθετηθεί στην Καλιφόρνια, σήμερα η ηλικία του είναι πάνω από είκοσι χρόνια.

Πρόσφατη ιστορία των τηλεσκοπίων

Πριν από περισσότερα από 40 χρόνια, το 1976, Σοβιετικοί επιστήμονες κατασκεύασαν ένα τηλεσκόπιο BTA 6 μέτρων - το Large Azimuthal Telescope. Μέχρι το τέλος του 20ου αιώνα, το BRA θεωρούνταν το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο στον κόσμο.Οι εφευρέτες του BTA ήταν καινοτόμοι στο πρωτότυπο τεχνικές λύσειςόπως εγκατάσταση alt-azimuth με καθοδήγηση υπολογιστή. Σήμερα, αυτές οι καινοτομίες χρησιμοποιούνται σχεδόν σε όλα τα γιγάντια τηλεσκόπια. Στις αρχές του 21ου αιώνα, το BTA ωθήθηκε στα δεύτερα δέκα μεγαλύτερα τηλεσκόπια στον κόσμο. Και η σταδιακή υποβάθμιση του καθρέφτη από καιρό σε καιρό -σήμερα η ποιότητά του έχει πέσει κατά 30% από τον αρχικό- τον μετατρέπει μόνο σε ιστορικό μνημείοεπιστήμη.

Σε μια νέα γενιάΤα τηλεσκόπια περιλαμβάνουν δύο μεγάλα δίδυμα τηλεσκόπια 10 μέτρων KECK I και KECK II για οπτικές υπέρυθρες παρατηρήσεις. Εγκαταστάθηκαν το 1994 και το 1996 στις Η.Π.Α. Συγκεντρώθηκαν χάρη στη βοήθεια του Ιδρύματος W. Keck, από το οποίο πήραν το όνομά τους. Παρείχε πάνω από 140.000 δολάρια για την κατασκευή τους. Αυτά τα τηλεσκόπια έχουν το μέγεθος ενός κτιρίου οκτώ ορόφων και ζυγίζουν περισσότερους από 300 τόνους το καθένα, αλλά λειτουργούν με την υψηλότερη ακρίβεια. Αρχή λειτουργίας - ο κύριος καθρέφτης με διάμετρο 10 μέτρων, που αποτελείται από 36 εξαγωνικά τμήματα, που λειτουργεί ως ένας ανακλαστικός καθρέφτης. Αυτά τα τηλεσκόπια εγκαταστάθηκαν σε ένα από τα καλύτερα μέρη στη Γη για αστρονομικές παρατηρήσεις - στη Χαβάη, στην πλαγιά του εξαφανισμένου ηφαιστείου Manua Kea ύψους 4.200 μ. Μέχρι το 2002, αυτά τα δύο τηλεσκόπια, που βρίσκονταν σε απόσταση 85 μέτρων το ένα από το άλλο, άρχισαν να λειτουργούν με την ίδια συμβολομετρική ανάλυση με το συμβολόμετρο 8.

Και τον Ιούνιο του 2019, η NASA σχεδιάζει να εκτοξεύσει ένα μοναδικό υπέρυθρο τηλεσκόπιο (JWST) με κάτοπτρο 6,5 μέτρων σε τροχιά.

Η ιστορία του τηλεσκοπίου έχει διανύσει πολύ δρόμο - από τα ιταλικά υαλοπίνακες μέχρι τα σημερινά γιγάντια δορυφορικά τηλεσκόπια. Τα σύγχρονα μεγάλα παρατηρητήρια έχουν από καιρό μηχανογραφηθεί. Ωστόσο, τα ερασιτεχνικά τηλεσκόπια και πολλά τηλεσκόπια, όπως το Hubble, εξακολουθούν να βασίζονται στις αρχές λειτουργίας που εφευρέθηκε από τον Galileo.

Irina Kalina, 15/04/2014
Ενημέρωση: Tatyana Sidorova, 02.11.2018
Απαγορεύεται η επανεκτύπωση χωρίς ενεργό σύνδεσμο!


Μπράιαν Γκριν

Όλα τα οπτικά μπορούν να χωριστούν ανάλογα με τον τύπο του κύριου στοιχείου συλλογής φωτός σε φακό, καθρέφτη και συνδυασμένο - καθρέφτη-φακό. Όλα τα συστήματα έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους, και κατά την επιλογή ενός κατάλληλου συστήματος, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη αρκετοί παράγοντες - οι στόχοι των παρατηρήσεων, οι συνθήκες, οι απαιτήσεις μεταφοράς και βάρους, το επίπεδο παρεκκλίσεων, η τιμή κ.λπ. Ας προσπαθήσουμε να δώσουμε τα κύρια χαρακτηριστικά των πιο δημοφιλών τύπων τηλεσκοπίων σήμερα.

Διαθλαστές (τηλεσκόπια φακών)

Ιστορικά, ήταν οι πρώτοι που εμφανίστηκαν. Το φως σε ένα τέτοιο τηλεσκόπιο συλλέγεται χρησιμοποιώντας έναν αμφίκυρτο φακό, ο οποίος είναι ο στόχος του τηλεσκοπίου. Η δράση του βασίζεται στην ιδιότητα των κυρτών φακών να διαθλούν τις ακτίνες φωτός και να συλλέγουν σε ένα ορισμένο σημείο - εστίαση. Ως εκ τούτου, τα τηλεσκόπια φακών ονομάζονται συχνά διαθλαστές(από λατ. διαθλώ-διαθλώ).

ΣΕ διαθλαστικός Γαλιλαίος(δημιουργήθηκε το 1609) προκειμένου να συλλέξει όσο το δυνατόν περισσότερο αστρικό φως και να επιτρέψει ανθρώπινο μάτιγια να το δείτε, χρησιμοποιήθηκαν δύο φακοί. Ο πρώτος φακός (φακός) είναι κυρτός, συλλέγει το φως και το εστιάζει σε μια ορισμένη απόσταση και ο δεύτερος φακός (που παίζει το ρόλο του προσοφθάλμιου φακού) είναι κοίλος, μετατρέπει τη συγκλίνουσα δέσμη των ακτίνων φωτός πίσω σε παράλληλη. Το σύστημα του Galileo παράγει μια ευθεία, ανάποδη εικόνα, αλλά πάσχει πολύ από χρωματική εκτροπή που χαλάει την εικόνα. Η χρωματική εκτροπή εμφανίζεται ως ψευδής χρωματισμός των άκρων και των λεπτομερειών ενός αντικειμένου.

ήταν πιο τέλειο Διαθλαστήριο Kepler(1611), στο οποίο ένας κυρτός φακός λειτουργούσε ως προσοφθάλμιος φακός, η μπροστινή εστία του οποίου συνδυάστηκε με την πίσω εστία του αντικειμενικού φακού. Σε αυτή την περίπτωση, η εικόνα αποδεικνύεται ότι είναι ανεστραμμένη, αλλά αυτό δεν είναι απαραίτητο για αστρονομικές παρατηρήσεις, αλλά μπορεί να τοποθετηθεί ένα πλέγμα μέτρησης στο εστιακό σημείο μέσα στο σωλήνα. Το σχήμα που πρότεινε ο Kepler είχε ισχυρή επιρροή στην ανάπτυξη των διαθλαστών. Είναι αλήθεια ότι δεν ήταν επίσης απαλλαγμένο από χρωματική εκτροπή, αλλά η επιρροή του θα μπορούσε να μειωθεί αυξάνοντας την εστιακή απόσταση του φακού. Επομένως, οι διαθλαστές εκείνης της εποχής, με μέτριες διαμέτρους φακών, είχαν συχνά εστιακή απόσταση αρκετών μέτρων και το αντίστοιχο μήκος του σωλήνα, ή το έκαναν καθόλου (ο παρατηρητής κρατούσε το προσοφθάλμιο στα χέρια του και «έπιασε» την εικόνα που χτίστηκε από τον φακό που ήταν τοποθετημένος σε ειδικό τρίποδο).

Αυτές οι δυσκολίες των διαθλαστών κάποτε ακόμη και ο μεγάλος Νεύτωνας οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι ήταν αδύνατο να διορθωθεί ο χρωματισμός των διαθλαστών. Αλλά στο πρώτο μισό του XVIII αιώνα. εμφανίστηκε αχρωματικός διαθλαστής.

Μεταξύ των ερασιτεχνικών οργάνων, οι αχρωματικοί διαθλαστές δύο φακών είναι οι πιο συνηθισμένοι, αλλά υπάρχουν και πιο πολύπλοκα συστήματα φακών. Συνήθως, ένας αχρωματικός διαθλαστικός φακός αποτελείται από δύο φακούς διαφορετικών τύπων γυαλιού, έναν συγκλίνοντα και έναν αποκλίνοντα, και αυτό μπορεί να μειώσει σημαντικά τις σφαιρικές και χρωματικές εκτροπές (παραμόρφωση εικόνας εγγενής σε έναν μόνο φακό). Ταυτόχρονα, ο σωλήνας του τηλεσκοπίου παραμένει σχετικά μικρός.

Περαιτέρω βελτίωση των διαθλαστών οδήγησε στη δημιουργία αποχρωμάτων.Σε αυτά, η επίδραση της χρωματικής εκτροπής στην εικόνα μειώνεται σε σχεδόν ανεπαίσθητη τιμή. Είναι αλήθεια ότι αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση ειδικών τύπων γυαλιών, των οποίων η κατασκευή και η επεξεργασία είναι ακριβή, και επομένως η τιμή τέτοιων διαθλαστών είναι αρκετές φορές υψηλότερη από ό,τι για τα αχρωματικά του ίδιου ανοίγματος.

Όπως κάθε άλλο οπτικό σύστημα, οι διαθλαστές έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους.

Πλεονεκτήματα των διαθλαστών:

  • συγκριτική απλότητα σχεδιασμού, παρέχοντας ευκολία στη χρήση και αξιοπιστία.
  • πρακτικά δεν απαιτείται ειδική συντήρηση.
  • γρήγορη θερμική σταθεροποίηση.
  • εξαιρετικό για παρατηρήσεις φεγγαριού, πλανητών, διπλών αστέρων, ειδικά σε μεγάλα ανοίγματα.
  • Η απουσία κεντρικής θωράκισης από δευτερεύοντα ή διαγώνιο καθρέφτη παρέχει μέγιστη αντίθεση εικόνας.
  • καλή αναπαραγωγή χρωμάτων στην αχρωματική απόδοση και εξαιρετική στην αποχρωματική.
  • ο κλειστός σωλήνας αποκλείει τα ρεύματα αέρα που αλλοιώνουν την εικόνα και προστατεύει τα οπτικά από τη σκόνη και τη ρύπανση.
  • ο φακός κατασκευάζεται και ρυθμίζεται από τον κατασκευαστή ως ενιαία μονάδα και δεν απαιτεί προσαρμογές από τον χρήστη.

Μειονεκτήματα των διαθλαστών:

  • το υψηλότερο κόστος ανά μονάδα διαμέτρου φακού σε σύγκριση με ανακλαστήρες ή καταδιοπτικά.
  • κατά κανόνα, μεγαλύτερο βάρος και διαστάσεις σε σύγκριση με ανακλαστήρες ή καταδιοπτικά του ίδιου ανοίγματος.
  • Η τιμή και ο όγκος περιορίζουν τη μεγαλύτερη πρακτική διάμετρο διαφράγματος.
  • γενικά λιγότερο κατάλληλο για παρατηρήσεις μικρών και αχνών αντικειμένων στον βαθύ ουρανό λόγω πρακτικών περιορισμών στο διάφραγμα.


Το Bresser Mars Explorer 70/700 είναι ένα κλασικό μικρό αχρωματάκι. Τα υψηλής ποιότητας οπτικά αυτού του μοντέλου σάς επιτρέπουν να έχετε μια φωτεινή και καθαρή εικόνα του αντικειμένου και οι παρεχόμενοι προσοφθάλμιοι σας επιτρέπουν να ρυθμίσετε τη μεγέθυνση έως και 260x. Αυτό το μοντέλο τηλεσκοπίου έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για την έρευνα της επιφάνειας της Σελήνης και των πλανητικών δίσκων.


4-φακός διαθλαστικός-αχρωματικός (Petsval). Σε σύγκριση με ένα αχρώμα, έχει λιγότερο χρωματισμό και μεγαλύτερο ωφέλιμο οπτικό πεδίο. Αυτόματο σύστημα καθοδήγησης. Κατάλληλο για αστροφωτογραφία. Ο συνδυασμός μικρής εστίασης και μεγάλου διαφράγματος καθιστά το Bresser Messier AR-152S ένα από τα πιο ελκυστικά μοντέλα για την παρατήρηση μεγάλων ουράνιων αντικειμένων. Νεφελώματα, μακρινοί γαλαξίες θα εμφανιστούν μπροστά σας σε όλο τους το μεγαλείο και χρησιμοποιώντας πρόσθετα φίλτρα, μπορείτε να τα μελετήσετε λεπτομερώς. Συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε αυτό το τηλεσκόπιο για σεληνιακές και πλανητικές παρατηρήσεις, μελέτη αντικειμένων στο βαθύ διάστημα και αστροφωτογραφία.


Συνιστούμε το διαθλαστικό τηλεσκόπιο Levenhuk Astro A101 60x700 σε όποιον θέλει να μάθει τα βασικά της αστρονομίας και τις παρατηρήσεις άστρων και πλανητών. Επίσης, αυτό το τηλεσκόπιο θα ικανοποιήσει τις υψηλότερες απαιτήσεις ενός έμπειρου παρατηρητή, αφού αυτό το μοντέλο δίνει πολύ υψηλή ποιότητα εικόνας.


Για πολλούς ανθρώπους που είναι παθιασμένοι με την αστρονομία, είναι εξαιρετικά σημαντικό να χρησιμοποιούν κάθε ελεύθερο λεπτό για ενδιαφέρουσες έρευνες. Ωστόσο, δυστυχώς, δεν υπάρχει πάντα ένα τηλεσκόπιο στο χέρι - πολλά από αυτά είναι τόσο βαριά και ογκώδη που δεν είναι δυνατό να τα μεταφέρετε μαζί σας όλη την ώρα. Με διαθλαστικό τηλεσκόπιο
Levenhuk Skyline 80x400 AZ Οι ιδέες σας για τις αστρονομικές παρατηρήσεις θα αλλάξουν: τώρα μπορείτε να μεταφέρετε το τηλεσκόπιό σας μαζί σας σε αυτοκίνητο, αεροπλάνο, τρένο, ώστε όπου κι αν πάτε, να αφιερώνετε χρόνο στο χόμπι σας παντού.


Το διαθλαστικό τηλεσκόπιο Orion GoScope 70 είναι ένα φορητό αχρώμα που θα σας επιτρέψει να μελετήσετε μακρινά ουράνια σώματα με υψηλή ευκρίνεια. Στην πραγματικότητα, αυτό το τηλεσκόπιο είναι ήδη πλήρως συναρμολογημένο και έτοιμο για χρήση και τοποθετημένο σε ένα ειδικό βολικό σακίδιο. Χρειάζεται μόνο να επεκτείνετε το τρίποδο αλουμινίου και να τοποθετήσετε το τηλεσκόπιο πάνω του.


Ανακλαστήρες (τηλεσκόπια καθρέφτη)

Ή κάτοπτρο(από λατ. αντανάκλαση-ανακλά) είναι ένα τηλεσκόπιο του οποίου ο φακός αποτελείται μόνο από καθρέφτες. Ακριβώς όπως ένας κυρτός φακός, ένας κοίλος καθρέφτης μπορεί να συλλέξει φως σε κάποιο σημείο. Εάν τοποθετήσετε ένα προσοφθάλμιο σε αυτό το σημείο, μπορείτε να δείτε την εικόνα.

Ένας από τους πρώτους ανακλαστήρες ήταν ένα ανακλαστικό τηλεσκόπιο Γρηγόριος(1663), ο οποίος επινόησε ένα τηλεσκόπιο με έναν παραβολικό κύριο καθρέφτη. Η εικόνα που μπορεί να παρατηρηθεί σε ένα τέτοιο τηλεσκόπιο είναι απαλλαγμένη από σφαιρικές και χρωματικές εκτροπές. Το φως που συλλέγεται από τον μεγάλο κύριο καθρέφτη αντανακλάται από έναν μικρό ελλειπτικό καθρέφτη στερεωμένο μπροστά από τον κύριο και εξέρχεται στον παρατηρητή μέσω μιας οπής στο κέντρο του κύριου καθρέφτη.

Απογοητευμένος από τους σύγχρονους διαθλαστές, ο Ι. Νεύτοτο 1667 ξεκίνησε την ανάπτυξη ενός ανακλαστικού τηλεσκοπίου. Ο Newton χρησιμοποίησε έναν μεταλλικό πρωτεύοντα καθρέφτη (γυάλινοι καθρέφτες επικαλυμμένοι με ασήμι ή αλουμίνιο ήρθαν αργότερα) για να συλλέξει το φως και ένα μικρό επίπεδο καθρέφτη για να εκτρέψει τη συλλεγόμενη δέσμη φωτός σε ορθή γωνία και να την εξάγει στο πλάι του σωλήνα στον προσοφθάλμιο φακό. Έτσι, ήταν δυνατό να αντιμετωπίσουμε τη χρωματική εκτροπή - αντί για φακούς, αυτό το τηλεσκόπιο χρησιμοποιεί καθρέφτες που αντανακλούν εξίσου το φως με διαφορετικά μήκη κύματος. Ο κύριος καθρέφτης ενός νευτώνειου ανακλαστήρα μπορεί να είναι παραβολικός ή ακόμα και σφαιρικός εάν το σχετικό του άνοιγμα είναι σχετικά μικρό. Ένας σφαιρικός καθρέφτης είναι πολύ πιο εύκολο να κατασκευαστεί, επομένως ο Νευτώνειος ανακλαστήρας με σφαιρικό κάτοπτρο είναι ένας από τους πιο οικονομικούς τύπους τηλεσκοπίων, συμπεριλαμβανομένων των αυτοπαραγωγή.

Σχέδιο που προτάθηκε το 1672 από τον Λόρεν Κασέγκρειν, εξωτερικά μοιάζει με τον ανακλαστήρα Gregory, αλλά έχει μια σειρά από σημαντικές διαφορές - έναν υπερβολικό κυρτό δευτερεύοντα καθρέφτη και, ως αποτέλεσμα, ένα πιο συμπαγές μέγεθος και λιγότερο κεντρική θωράκιση. Ο παραδοσιακός ανακλαστήρας Cassegrain δεν είναι τεχνολογικά προηγμένος στη μαζική παραγωγή (σύνθετες επιφάνειες καθρέφτη - παραβολή, υπερβολή) και έχει επίσης μια υποδιορθωμένη εκτροπή κώματος, αλλά οι τροποποιήσεις του παραμένουν δημοφιλείς στην εποχή μας. Συγκεκριμένα, σε τηλεσκόπιο Richie-ChrétienΧρησιμοποιήθηκαν υπερβολικά πρωτεύοντα και δευτερεύοντα κάτοπτρα, τα οποία καθιστούν δυνατή την ανάπτυξη μεγάλων οπτικών πεδίων, απαλλαγμένων από παραμορφώσεις και, το οποίο είναι ιδιαίτερα πολύτιμο, για την αστροφωτογραφία (το περίφημο τροχιακό τηλεσκόπιο Hubble σχεδιάστηκε σύμφωνα με αυτό το σχήμα). Επιπλέον, με βάση τον ανακλαστήρα Cassegrain, αναπτύχθηκαν αργότερα δημοφιλή και τεχνολογικά καταδιοπτικά συστήματα - Schmidt-Cassegrain και Maksutov-Cassegrain.

Στην εποχή μας, ένας ανακλαστήρας ονομάζεται συχνότερα τηλεσκόπιο κατασκευασμένο σύμφωνα με το σχήμα του Νεύτωνα.. Αν και έχει μικρή σφαιρική εκτροπή και καθόλου χρωματισμό, δεν είναι εντελώς απαλλαγμένο από εκτροπές. Όχι μακριά από τον άξονα, αρχίζει να εμφανίζεται κώμα (μη ισοπλανατισμός) - μια εκτροπή που σχετίζεται με την ανομοιόμορφη αύξηση σε διαφορετικές ζώνες δακτυλιοειδούς ανοίγματος. Το κώμα οδηγεί στο γεγονός ότι η εικόνα του αστεριού δεν μοιάζει με κύκλο, αλλά με προβολή κώνου - ένα αιχμηρό και φωτεινό μέρος προς το κέντρο του οπτικού πεδίου, ένα θαμπό και στρογγυλεμένο τμήμα μακριά από το κέντρο. Το κώμα είναι ευθέως ανάλογο με την απόσταση από το κέντρο του οπτικού πεδίου και το τετράγωνο της διαμέτρου του φακού, επομένως είναι ιδιαίτερα έντονο στα λεγόμενα «γρήγορα» (γρήγορο διάφραγμα) Newton στην άκρη του οπτικού πεδίου. Για τη διόρθωση του κώματος χρησιμοποιούνται ειδικοί διορθωτές φακών, οι οποίοι τοποθετούνται μπροστά από τον προσοφθάλμιο φακό ή την κάμερα.

Ως ο πιο προσιτός ανακλαστήρας do-it-yourself, το Newton είναι συχνά χτισμένο σε μια απλή, συμπαγή και πρακτική βάση Dobsonian και ως εκ τούτου είναι το πιο φορητό τηλεσκόπιο δεδομένου του διαθέσιμου διαφράγματος. Επιπλέον, όχι μόνο ερασιτέχνες, αλλά και εμπορικοί κατασκευαστές ασχολούνται με την παραγωγή "dobsons" και τα τηλεσκόπια μπορούν να έχουν ανοίγματα έως και μισό μέτρο ή περισσότερο.

Πλεονεκτήματα των ανακλαστών:

  • το χαμηλότερο κόστος ανά μονάδα διαμέτρου διαφράγματος σε σύγκριση με τα διαθλαστικά και τα καταδιοπτικά - οι μεγάλοι καθρέφτες είναι πιο εύκολο να κατασκευαστούν από τους μεγάλους φακούς.
  • σχετικά συμπαγές και μεταφερόμενο (ειδικά στην έκδοση Dobson).
  • Λόγω του σχετικά μεγάλου ανοίγματος, λειτουργούν άριστα για την παρατήρηση αμυδρά αντικειμένων στο βαθύ διάστημα - γαλαξίες, νεφελώματα, αστρικά σμήνη.
  • παράγουν φωτεινές εικόνες με μικρή παραμόρφωση και χωρίς χρωματικές εκτροπές.

Μειονεκτήματα των ανακλαστών:

  • Η κεντρική θωράκιση και οι προεκτάσεις του δευτερεύοντος καθρέφτη μειώνουν την αντίθεση των λεπτομερειών της εικόνας.
  • ένας τεράστιος γυάλινος καθρέφτης απαιτεί χρόνο για θερμική σταθεροποίηση.
  • ένας ανοιχτός σωλήνας δεν προστατεύεται από τη σκόνη και τα θερμικά ρεύματα αέρα που αλλοιώνουν την εικόνα.
  • Απαιτείται περιοδική ρύθμιση των θέσεων των κατόπτρων (ρύθμιση ή ευθυγράμμιση), η οποία τείνει να χαθεί κατά τη μεταφορά και τη λειτουργία.


Θέλετε να ξεκινήσετε αστρονομικές παρατηρήσεις για πρώτη φορά; Ή μήπως έχετε ήδη πλούσια εμπειρία σε τέτοιες έρευνες; Και στις δύο περιπτώσεις, ο αξιόπιστος βοηθός σας θα είναι ο ανακλαστήρας Bresser Venus 76/700 Newtonian - ένα τηλεσκόπιο χάρη στο οποίο θα λαμβάνετε πάντα εύκολα και αβίαστα εικόνες υψηλής ποιότητας και ευκρίνειας. Θα εξετάσετε λεπτομερώς όχι μόνο την επιφάνεια της Σελήνης, συμπεριλαμβανομένων πολλών κρατήρων, θα δείτε όχι μόνο τους μεγάλους πλανήτες του ηλιακού συστήματος, αλλά και μερικά μακρινά νεφελώματα, όπως το νεφέλωμα στον Ωρίωνα.


Το τηλεσκόπιο Bresser Pollux 150/1400 EQ2 δημιουργήθηκε σύμφωνα με το σχήμα του Νεύτωνα. Αυτό επιτρέπει, διατηρώντας παράλληλα υψηλά οπτικά χαρακτηριστικά (η εστιακή απόσταση φτάνει τα 1400 mm), να μειωθούν σημαντικά οι συνολικές διαστάσεις του τηλεσκοπίου. Με διάφραγμα 150 mm, το τηλεσκόπιο μπορεί να συλλέξει ένας μεγάλος αριθμός απόφως, που καθιστά δυνατή την παρατήρηση μάλλον αχνών αντικειμένων. Με το Bresser Pollux θα μπορείτε να παρατηρήσετε τους πλανήτες του ηλιακού συστήματος, τα νεφελώματα και τα αστέρια έως και 12,5 αστέρων. οδήγησε., συμπεριλαμβανομένων διπλών. Η μέγιστη χρήσιμη μεγέθυνση είναι 300x.


Εάν σας ελκύουν τα άγνωστα αντικείμενα που βρίσκονται στα βάθη του διαστήματος, τότε, αναμφίβολα, χρειάζεστε ένα τηλεσκόπιο που μπορεί να φέρει αυτά τα μυστηριώδη αντικείμενα πιο κοντά και να σας επιτρέψει να τα μελετήσετε λεπτομερώς. Μιλάμε για το Levenhuk Skyline 130x900 EQ, ένα ανακλαστικό τηλεσκόπιο του Νεύτωνα που έχει σχεδιαστεί ειδικά για εξερεύνηση στο βάθος του διαστήματος.


Το Levenhuk SkyMatic 135 GTA Reflector είναι ένα εξαιρετικό τηλεσκόπιο για ερασιτέχνες αστρονόμους που χρειάζονται ένα αυτόματο σύστημα κατάδειξης. Η βάση αζιμουθίου, το σύστημα αυτόματης καθοδήγησης και το μεγάλο άνοιγμα του τηλεσκοπίου σας επιτρέπουν να παρατηρήσετε τη Σελήνη, τους πλανήτες, καθώς και τα περισσότερα μεγάλα αντικείμενα από τον κατάλογο NGC και Messier.


Το τηλεσκόπιο SpaceProbe 130ST EQ μπορεί να ονομαστεί μια έκδοση μικρής εστίασης του μοντέλου SpaceProbe 130. Αυτός είναι επίσης ένας αξιόπιστος και υψηλής ποιότητας ανακλαστήρας τοποθετημένος σε ισημερινή βάση. Η διαφορά είναι ότι το υψηλότερο διάφραγμα του 130ST EQ θα κάνει τα αντικείμενα του βαθέως ουρανού πιο προσιτά. Επίσης, το τηλεσκόπιο έχει μικρότερο σωλήνα - μόνο 61 cm, ενώ το μοντέλο 130 EQ έχει σωλήνα 83 cm.


Καταδιοπτικά τηλεσκόπια (καθρέφτης-φακός).

καταδιοπτική) τα τηλεσκόπια χρησιμοποιούν φακούς και καθρέφτες για να δημιουργήσουν μια εικόνα και να διορθώσουν τις εκτροπές. Μεταξύ των καταδιοοπτικών, δύο τύποι τηλεσκοπίων που βασίζονται στο σχήμα Cassegrain είναι πιο δημοφιλή στους λάτρεις της αστρονομίας - Schmidt-Cassegrain και Maksutov-Cassegrain.

σε τηλεσκόπια Schmidt-Cassegrain (Sh-K)τα πρωτεύοντα και δευτερεύοντα κάτοπτρα είναι σφαιρικά. Η σφαιρική εκτροπή διορθώνεται από μια πλάκα διόρθωσης Schmidt πλήρους ανοίγματος στην είσοδο του σωλήνα. Αυτή η πλάκα φαίνεται επίπεδη από το πλάι, αλλά έχει μια πολύπλοκη επιφάνεια, η κατασκευή της οποίας είναι η κύρια δυσκολία στην κατασκευή του συστήματος. Ωστόσο, αμερικανικές εταιρείεςΟι Meade και Celestron κατέκτησαν με επιτυχία την παραγωγή Συστήματα Sh-K. Μεταξύ των υπολειπόμενων εκτροπών αυτού του συστήματος, η καμπυλότητα του πεδίου και το κώμα είναι τα πιο αισθητά, η διόρθωση των οποίων απαιτεί τη χρήση διορθωτών φακών, ειδικά κατά τη φωτογράφηση. Το κύριο πλεονέκτημα είναι ο μικρός σωλήνας και το μικρότερο βάρος από έναν ανακλαστήρα Νεύτωνα με το ίδιο άνοιγμα και εστιακή απόσταση. Ταυτόχρονα, δεν υπάρχουν ραγάδες για την τοποθέτηση του δευτερεύοντος καθρέφτη και ένας κλειστός σωλήνας εμποδίζει το σχηματισμό ροών αέρα και προστατεύει τα οπτικά από τη σκόνη.

Σύστημα Maksutov-CassegrainΤο (M-K) αναπτύχθηκε από τον σοβιετικό οπτικό D. Maksutov και, όπως το Sh-K, έχει σφαιρικούς καθρέφτες και διορθωτή φακού πλήρους διαφράγματος - ένας μηνίσκος (κυρτός-κοίλος φακός) ασχολείται με τη διόρθωση των εκτροπών. Επομένως, τέτοια τηλεσκόπια ονομάζονται επίσης ανακλαστήρες μηνίσκου. Ένας κλειστός σωλήνας και η απουσία ραγάδων είναι επίσης τα πλεονεκτήματα του M-K. Σχεδόν όλες οι εκτροπές μπορούν να διορθωθούν επιλέγοντας τις παραμέτρους του συστήματος. Η εξαίρεση είναι η λεγόμενη σφαιρική εκτροπή ανώτερης τάξης, αλλά η επιρροή της είναι μικρή. Ως εκ τούτου, αυτό το σχέδιο είναι πολύ δημοφιλές και παράγεται από πολλούς κατασκευαστές. Ο δευτερεύων καθρέφτης μπορεί να εφαρμοστεί ως ξεχωριστό μπλοκ, μηχανικά στερεωμένο στον μηνίσκο ή ως αλουμινένιο κεντρικό τμήμα πίσω επιφάνειαμηνίσκος. Στην πρώτη περίπτωση, παρέχεται καλύτερη διόρθωση των εκτροπών, στη δεύτερη, χαμηλότερο κόστος και βάρος, μεγαλύτερη δυνατότητα κατασκευής στη μαζική παραγωγή και εξάλειψη της πιθανότητας κακής ευθυγράμμισης του δευτερεύοντος καθρέφτη.

Γενικά, με την ίδια ποιότητα κατασκευής, το σύστημα M-K είναι σε θέση να δώσει ελαφρώς καλύτερη εικόνα από το S-K με παρόμοιες παραμέτρους. Όμως τα μεγάλα τηλεσκόπια M-K απαιτούν περισσότερο χρόνο για θερμική σταθεροποίηση, γιατί ένας παχύς μηνίσκος ψύχεται πολύ περισσότερο από την πλάκα Schmidt και για το M-K, οι απαιτήσεις για την ακαμψία της στερέωσης του διορθωτή αυξάνονται και ολόκληρο το τηλεσκόπιο αποδεικνύεται βαρύτερο. Επομένως, η εφαρμογή για μικρά και μεσαία ανοίγματα του συστήματος M-K εντοπίζεται και για μεσαία και μεγάλα ανοίγματα - Sh-K.

Υπάρχουν επίσης Καταδιοπτικά συστήματα Schmidt-NewtonΚαι Maksutov-Newton, που έχουν τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα των σχεδίων που αναφέρονται στον τίτλο και την καλύτερη διόρθωση των εκτροπών. Ταυτόχρονα όμως, οι διαστάσεις του σωλήνα παραμένουν «νευτώνειες» (σχετικά μεγάλες), και το βάρος αυξάνεται, ειδικά στην περίπτωση του διορθωτή μηνίσκου. Επιπλέον, τα καταδιοπτικά συστήματα περιλαμβάνουν συστήματα με διορθωτές φακών εγκατεστημένους μπροστά από τον δευτερεύοντα καθρέφτη (σύστημα Klevtsov, "σφαιρικά κασέρια" κ.λπ.).

Πλεονεκτήματα των καταδιοπτικών τηλεσκοπίων:

  • υψηλό επίπεδο διόρθωσης εκτροπής.
  • καθολικότητα - κατάλληλο για παρατηρήσεις πλανητών και της σελήνης και για αντικείμενα του βαθέως διαστήματος.
  • όπου υπάρχει κλειστός σωλήνας, ελαχιστοποιεί τις ροές θερμότητας του αέρα και προστατεύει από τη σκόνη.
  • τη μεγαλύτερη συμπαγή με ίσο άνοιγμα σε σύγκριση με διαθλαστές και ανακλαστήρες.
  • Τα μεγαλύτερα ανοίγματα είναι σημαντικά φθηνότερα από συγκρίσιμα διαθλαστικά.

Μειονεκτήματα των καταδιοπτικών τηλεσκοπίων:

  • την ανάγκη για σχετικά μακρά θερμική σταθεροποίηση, ειδικά για συστήματα με διορθωτή μηνίσκου.
  • μεγαλύτερο κόστος από τους ανακλαστήρες ίσου ανοίγματος.
  • η πολυπλοκότητα του σχεδιασμού, γεγονός που καθιστά δύσκολη την ανεξάρτητη προσαρμογή του εργαλείου.


Το Levenhuk SkyMatic 105 GT MAK είναι ένα εξαιρετικό τηλεσκόπιο αυτόματης καθοδήγησης, μικρό σε μέγεθος και βάρος, αλλά με υψηλή ανάλυση και υψηλή ποιότητα εικόνας. Η συμπαγής σχεδίαση επιτυγχάνεται με τη χρήση του σχήματος Maksutov-Cassegrain. Το τηλεσκόπιο Levenhuk SkyMatic 105 GT MAK είναι αρκετά ισχυρό για να παρατηρεί λεπτομέρειες στους δίσκους της Σελήνης και των πλανητών και μπορεί επίσης να δείξει συμπαγή σφαιρικά σμήνη και πλανητικά νεφελώματα.


Κάθε αστρονόμος, είτε είναι αρχάριος είτε πιο έμπειρος ερασιτέχνης, ξέρει τι ενθουσιασμό τον καλύπτει όταν παρατηρεί, πώς θέλει να βυθιστεί ολοκληρωτικά στον υπέροχο σουρεαλιστικό κόσμο των άστρων, των πλανητών, των κομητών, των αστεροειδών και άλλων ουράνιων σωμάτων, όσο μυστηριώδη όσο και όμορφα. Αλλά μερικές φορές η ευχαρίστηση της παρατήρησης χαλάει σοβαρά, ιδιαίτερα εάν το τηλεσκόπιο «πιαστεί» βαρύ και ογκώδες. Η μερίδα του λέοντος του χρόνου σε αυτή την περίπτωση καταλαμβάνεται από τη μεταφορά, τη συναρμολόγηση και το στήσιμο. Το Maksutov-Cassegrain Orion StarMax 102mm EQ Compact Mak είναι ένα από τα πιο συμπαγή τηλεσκόπια με φακό 102mm και δεν θα σας αφήσει να σπαταλήσετε τον πολύτιμο χρόνο παρατήρησής σας σε οτιδήποτε άλλο.


Το τηλεσκόπιο Vixen VMC110L στη βάση Sphinx SXD είναι μια καλή επιλογή για αστροφωτογραφία. Τα οπτικά στοιχεία του τηλεσκοπίου συνδυάζουν τη συμπαγή του συστήματος Cassegrain με μια μεγάλη εστιακή απόσταση. Για τη διόρθωση των εκτροπών, χρησιμοποιείται ένας διορθωτής φακού, που βρίσκεται μπροστά από τον δευτερεύοντα καθρέφτη. Επιπλέον, αξίζει να σημειωθεί η αξιόπιστη και άκαμπτη βάση με καθοδήγηση υπολογιστή Sphinx SXD. Εκτός από ένα πραγματικό πλανητάριο υπολογιστή σε έναν πίνακα ελέγχου με μεγάλη έγχρωμη οθόνη, έχει μια λειτουργία περιοδικής διόρθωσης σφαλμάτων, ένας πολικός ανιχνευτής είναι το κύριο πράγμα που είναι απαραίτητο για την πιο ακριβή κατάδειξη του τηλεσκοπίου στο φωτογραφημένο αντικείμενο.


δείτε επίσης

Άλλες κριτικές και άρθρα σχετικά με τα τηλεσκόπια και την αστρονομία:

Κριτικές για οπτικό εξοπλισμό και αξεσουάρ:

Άρθρα για τα τηλεσκόπια. Πώς να επιλέξετε, να ρυθμίσετε και να κάνετε τις πρώτες παρατηρήσεις:

Όλα για τα βασικά της αστρονομίας και τα «διαστημικά» αντικείμενα:

Αν και τα ανακλαστικά τηλεσκόπια παράγουν άλλους τύπους οπτικών εκτροπών, αυτό είναι ένα σχέδιο που επιτρέπει την επίτευξη στόχων μεγάλης διαμέτρου. Σχεδόν όλα τα μεγάλα τηλεσκόπια που χρησιμοποιούνται στην αστρονομική έρευνα είναι τέτοια. Τα ανακλαστικά τηλεσκόπια διατίθενται σε διάφορα σχέδια και μπορούν να χρησιμοποιούν πρόσθετα οπτικά στοιχεία για τη βελτίωση της ποιότητας της εικόνας ή για την τοποθέτηση της εικόνας σε μηχανικά πλεονεκτική θέση.

Χαρακτηριστικά ανακλαστικών τηλεσκοπίων

Η ιδέα ότι οι καμπύλοι καθρέφτες συμπεριφέρονται σαν φακοί ανάγεται τουλάχιστον στην πραγματεία του 11ου αιώνα για την οπτική του Alphazen, ένα έργο που κυκλοφόρησε ευρέως σε λατινικές μεταφράσεις στην πρώιμη σύγχρονη Ευρώπη. Λίγο μετά την εφεύρεση του διαθλαστικού τηλεσκοπίου από τον Galileo, ο Giovanni Francesco Sagredo και άλλοι, εμπνευσμένοι από τις γνώσεις τους για τις αρχές των κυρτών κατόπτρων, συζήτησαν την ιδέα της κατασκευής ενός τηλεσκοπίου χρησιμοποιώντας έναν καθρέφτη ως εργαλείο απεικόνισης. Ο Bolognese Cesare Caravaggi αναφέρθηκε ότι κατασκεύασε το πρώτο ανακλαστικό τηλεσκόπιο γύρω στο 1626. Ο Ιταλός καθηγητής Niccolo Zucci, σε μεταγενέστερη εργασία του, έγραψε ότι πειραματίστηκε με έναν κοίλο χάλκινο καθρέφτη το 1616, αλλά είπε ότι δεν έδινε μια ικανοποιητική εικόνα.

Ιστορία της δημιουργίας

Τα πιθανά οφέλη από τη χρήση παραβολικών κατόπτρων, κυρίως η μείωση της σφαιρικής εκτροπής χωρίς χρωματική εκτροπή, έχουν οδηγήσει σε πολλά προτεινόμενα σχέδια για μελλοντικά τηλεσκόπια. Πιο αξιοσημείωτος ήταν ο James Gregory, ο οποίος δημοσίευσε ένα καινοτόμο σχέδιο για ένα «ανακλαστικό» τηλεσκόπιο το 1663. Χρειάστηκαν δέκα χρόνια (1673) μέχρι ο πειραματικός επιστήμονας Robert Hooke να κατασκευάσει αυτόν τον τύπο τηλεσκοπίου, το οποίο έγινε γνωστό ως Γρηγοριανό τηλεσκόπιο.

Ο Ισαάκ Νεύτων πιστώνεται γενικά για τη δημιουργία του πρώτου ανακλαστικού-διαθλαστικού τηλεσκοπίου το 1668. Χρησιμοποίησε ένα σφαιρικό μεταλλικό πρωτεύον κάτοπτρο και ένα μικρό διαγώνιο σε μια οπτική διαμόρφωση, που ονομάζεται Νευτώνειο τηλεσκόπιο.

Περαιτέρω ανάπτυξη

Παρά τα θεωρητικά πλεονεκτήματα του σχεδιασμού των ανακλαστών, η σχεδιαστική πολυπλοκότητα και η κακή απόδοση των μεταλλικών καθρεπτών που χρησιμοποιούνται εκείνη την εποχή σήμαιναν ότι χρειάστηκαν πάνω από 100 χρόνια για να γίνουν δημοφιλείς. Πολλές από τις εξελίξεις στα ανακλαστικά τηλεσκόπια περιελάμβαναν βελτιώσεις στην κατασκευή παραβολικών κατόπτρων τον 18ο αιώνα, γυάλινους καθρέφτες με ασήμι τον 19ο αιώνα, ανθεκτικές επικαλύψεις αλουμινίου τον 20ο αιώνα, τμηματικούς καθρέφτες για μεγαλύτερη διάμετρο και ενεργή οπτική για αντιστάθμιση της βαρυτικής παραμόρφωσης. Μια καινοτομία στα μέσα του 20ου αιώνα ήταν τα καταδιοπτικά τηλεσκόπια όπως η κάμερα Schmidt, τα οποία χρησιμοποιούν τόσο ένα σφαιρικό κάτοπτρο όσο και έναν φακό (που ονομάζεται πλάκα διορθωτή) ως κύρια οπτικά στοιχεία, που χρησιμοποιούνται κυρίως για απεικόνιση μεγάλης κλίμακας χωρίς σφαιρική εκτροπή.

Στα τέλη του 20ου αιώνα, η ανάπτυξη προσαρμοστικής οπτικής και επιτυχημένης απεικόνισης για την αντιμετώπιση των προβλημάτων που σχετίζονται με την παρατήρηση και την αντανάκλαση των τηλεσκοπίων είναι πανταχού παρούσα στα διαστημικά τηλεσκόπια και σε πολλούς τύπους εργαλείων απεικόνισης διαστημικών σκαφών.

Το καμπυλόγραμμο πρωτεύον κάτοπτρο είναι το κύριο οπτικό στοιχείο του τηλεσκοπίου και δημιουργεί μια εικόνα στο εστιακό επίπεδο. Η απόσταση από τον καθρέφτη στο εστιακό επίπεδο ονομάζεται εστιακή απόσταση. Ένας ψηφιακός αισθητήρας μπορεί να τοποθετηθεί εδώ για την εγγραφή μιας εικόνας ή ένας πρόσθετος καθρέφτης μπορεί να προστεθεί για να αλλάξει τα οπτικά χαρακτηριστικά ή/και να ανακατευθύνει το φως στο φιλμ, στον ψηφιακό αισθητήρα ή στο προσοφθάλμιο για οπτική παρατήρηση.

Λεπτομερής περιγραφή

Το κύριο κάτοπτρο στα περισσότερα σύγχρονα τηλεσκόπια αποτελείται από έναν συμπαγή γυάλινο κύλινδρο του οποίου η μπροστινή επιφάνεια είναι λειασμένη σε σφαιρικό ή παραβολικό σχήμα. Ένα λεπτό στρώμα αλουμινίου εκκενώνεται πάνω στον φακό, σχηματίζοντας έναν ανακλαστικό πρώτο καθρέφτη επιφάνειας.

Ορισμένα τηλεσκόπια χρησιμοποιούν πρωτεύοντα κάτοπτρα που κατασκευάζονται με διαφορετικούς τρόπους. Το λιωμένο γυαλί περιστρέφεται για να κάνει την επιφάνειά του παραβολοειδή, ψύχεται και στερεοποιείται. Το σχήμα καθρέφτη που προκύπτει προσεγγίζει το επιθυμητό σχήμα παραβολοειδούς, το οποίο απαιτεί ελάχιστο λείανση και γυάλισμα για να επιτευχθεί ακριβής εικόνα.

Ποιότητα εικόνας

Ανακλαστικά τηλεσκόπια, όπως όλα τα άλλα οπτικό σύστημα, μην δημιουργείτε «τέλειες» εικόνες. Η ανάγκη φωτογράφησης αντικειμένων σε αποστάσεις έως το άπειρο, προβολής τους σε διαφορετικά μήκη κύματος φωτός και, επίσης, απαιτούμενος τρόπος προβολής της εικόνας που παράγει ο κύριος καθρέφτης σημαίνει ότι υπάρχει πάντα κάποιος συμβιβασμός στον οπτικό σχεδιασμό ενός ανακλαστικού τηλεσκοπίου.

Επειδή το πρωτεύον κάτοπτρο εστιάζει το φως σε ένα κοινό σημείο μπροστά από τη δική του ανακλαστική επιφάνεια, σχεδόν όλα τα σχέδια ανακλαστικών τηλεσκοπίων διαθέτουν δευτερεύοντα κάτοπτρο, θήκη φιλμ ή ανιχνευτή κοντά σε αυτό το εστιακό σημείο, εμποδίζοντας εν μέρει το φως να φτάσει στον πρωτεύοντα καθρέφτη. Αυτό όχι μόνο έχει ως αποτέλεσμα κάποια μείωση της ποσότητας φωτός που συλλέγει το σύστημα, αλλά έχει επίσης ως αποτέλεσμα την απώλεια αντίθεσης στην εικόνα λόγω περιθλατικών φαινομένων απόφραξης, καθώς και περιθλατικών αιχμών που προκαλούνται από τις περισσότερες δευτερεύουσες δομές στήριξης.

Η χρήση κατόπτρων αποφεύγει τις χρωματικές εκτροπές, αλλά δημιουργούν άλλου είδους εκτροπές. Ένας απλός σφαιρικός καθρέφτης δεν μπορεί να μεταδώσει φως από ένα μακρινό αντικείμενο σε μια κοινή εστίαση, επειδή η αντανάκλαση των ακτίνων φωτός που χτυπούν τον καθρέφτη στην άκρη του δεν συγκλίνει με εκείνες που αντανακλούν από το κέντρο του καθρέφτη, ένα ελάττωμα που ονομάζεται σφαιρική εκτροπή. Για να αποφευχθεί αυτό το πρόβλημα, τα περισσότερα προηγμένα σχέδια ανακλαστικών τηλεσκοπίων χρησιμοποιούν παραβολικούς καθρέφτες που μπορούν να εστιάσουν όλο το φως σε μια κοινή εστίαση.

Γρηγοριανό τηλεσκόπιο

Το Γρηγοριανό τηλεσκόπιο περιγράφεται από τον Σκωτσέζο αστρονόμο και μαθηματικό James Gregory στο βιβλίο του Optica Promota του 1663 ως χρήση ενός κοίλου δευτερεύοντος καθρέφτη που αντανακλά την εικόνα μέσα από μια τρύπα στον πρωτεύοντα καθρέφτη. Αυτό δημιουργεί μια κατακόρυφη εικόνα χρήσιμη για επίγειες παρατηρήσεις. Υπάρχουν πολλά μεγάλα σύγχρονα τηλεσκόπια που χρησιμοποιούν τη Γρηγοριανή διαμόρφωση.

Το ανακλαστικό τηλεσκόπιο του Νεύτωνα

Η Νευτώνεια συσκευή ήταν το πρώτο επιτυχημένο ανακλαστικό τηλεσκόπιο, που κατασκευάστηκε από τον Ισαάκ το 1668. Συνήθως έχει ένα παραβολοειδές πρωτεύον, αλλά σε εστιακές αναλογίες f/8 ή περισσότερο, ένα σφαιρικό πρωτεύον, το οποίο μπορεί να επαρκεί για υψηλή οπτική ανάλυση. Ένα επίπεδο δευτερεύον αντανακλά το φως στο εστιακό επίπεδο στο πλάι της κορυφής του σωλήνα του τηλεσκοπίου. Αυτό είναι ένα από τα απλούστερα και λιγότερο ακριβά σχέδια για ένα δεδομένο μέγεθος πρώτης ύλης και είναι κοινό μεταξύ των χομπίστων. Η διαδρομή των ακτίνων των τηλεσκοπίων ανακλαστήρα κατασκευάστηκε για πρώτη φορά στο δείγμα του Νεύτωνα.

Συσκευή Cassegrain

Το τηλεσκόπιο Cassegrain (μερικές φορές ονομάζεται "κλασικό Cassegrain") κατασκευάστηκε για πρώτη φορά το 1672, αποδίδεται στον Laurent Cassegrain. Έχει ένα παραβολικό πρωτεύον και ένα υπερβολικό δευτερεύον που αντανακλά το φως πίσω και κάτω μέσα από μια τρύπα στο πρωτεύον.

Το σχέδιο τηλεσκοπίου Dall-Kirkham Cassegrain δημιουργήθηκε από τον Horace Dall το 1928 και ονομάστηκε σε ένα άρθρο που δημοσιεύτηκε στο Scientific American το 1930 μετά από μια συζήτηση μεταξύ του ερασιτέχνη αστρονόμου Allan Kirkham και του Albert G. Ingalls (εκδότης του περιοδικού εκείνη την εποχή). Χρησιμοποιεί ένα κοίλο ελλειπτικό πρωτεύον και ένα κυρτό δευτερεύον. Αν και αυτό το σύστημα είναι πιο εύκολο να αλέσει από το κλασικό σύστημα Cassegrain ή Ritchey-Chrétien, δεν είναι κατάλληλο για κώμα εκτός άξονα. Η καμπυλότητα του πεδίου είναι στην πραγματικότητα μικρότερη από αυτή του κλασικού Cassegrain. Σήμερα, αυτό το σχέδιο χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές αυτών των υπέροχων συσκευών. Αντικαθίσταται όμως από ηλεκτρονικά αντίστοιχα. Ωστόσο, είναι μια συσκευή αυτού του τύπου που θεωρείται το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο ανακλαστήρα.

Ή cataptric) - ένας κοίλος καθρέφτης χρησιμοποιείται ως φακός.

  • Τηλεσκόπια καθρέφτη-φακού (καταδιοπτικά) - ένα σφαιρικό κάτοπτρο χρησιμοποιείται ως στόχος και ένας φακός, σύστημα φακών ή μηνίσκος χρησιμεύει για την αντιστάθμιση των εκτροπών.
  • Χαρακτηριστικά [ | ]

    • Η διακριτική ισχύς ενός τηλεσκοπίου εξαρτάται από τη διάμετρο του αντικειμενικού φακού. Το όριο ανάλυσης επιβάλλει το φαινόμενο της περίθλασης - κύματα φωτός που κάμπτονται γύρω από τις άκρες του φακού, με αποτέλεσμα να λαμβάνονται δακτύλιοι αντί για την εικόνα ενός σημείου. Για το ορατό εύρος, προσδιορίζεται από τον τύπο
    r = 140 D (\displaystyle r=(\frac (140)(D))),

    Οπου r (\displaystyle r) είναι η γωνιακή ανάλυση σε δευτερόλεπτα τόξου, και D (\displaystyle D) είναι η διάμετρος του φακού σε χιλιοστά. Αυτός ο τύπος προέρχεται από τον ορισμό του Rayleigh για το όριο ανάλυσης δύο αστέρων. Εάν χρησιμοποιούνται άλλοι ορισμοί ορίων ανάλυσης, ο αριθμητικός παράγοντας μπορεί να είναι τόσο χαμηλός όσο το 114 Dawes' Limit.

    Στην πράξη, η γωνιακή ανάλυση των τηλεσκοπίων περιορίζεται από το ατμοσφαιρικό τρέμουλο σε περίπου 1 δευτερόλεπτο τόξου, ανεξάρτητα από το διάφραγμα του τηλεσκοπίου.

    • Η γωνιακή μεγέθυνση ή μεγέθυνση του τηλεσκοπίου καθορίζεται από την αναλογία
    Γ = F f (\displaystyle \Gamma =(\frac (F)(f))),

    Οπου F (\displaystyle F) Και f (\displaystyle f) είναι οι εστιακές αποστάσεις του αντικειμενικού φακού και του προσοφθάλμιου φακού, αντίστοιχα. Σε περίπτωση χρήσης πρόσθετων οπτικών μονάδων μεταξύ του αντικειμενικού φακού και του προσοφθάλμιου προσοφθάλμιου φακού (συστήματα περιστροφής, φακοί Barlow, συμπιεστές κ.λπ.), η μεγέθυνση πρέπει να πολλαπλασιάζεται με την πολλαπλότητα των χρησιμοποιούμενων μονάδων.

    ω = Ω Γ (\displaystyle \omega =(\frac (\Omega )(\Gamma ))),

    Οπου Ω (\displaystyle \Omega) - γωνιακό οπτικό πεδίο του προσοφθάλμιου φακού (Apparent Field Of View - AFOV), και Γ (\displaystyle \Gamma ) - μεγέθυνση του τηλεσκοπίου (η οποία εξαρτάται από την εστιακή απόσταση του προσοφθάλμιου φακού - βλέπε παραπάνω).

    A = D F = 1 ∀ = ∀ − 1 (\displaystyle A=(\frac (D)(F))=(\frac (1)(\forall ))=(\forall )^(-1)). ∀ = F D = 1 A = A − 1 (\displaystyle (\forall )=(\frac (F)(D))=(\frac (1)(A))=(A)^(-1)).

    A (\displaystyle A) Και ∀ (\displaystyle (\forall ))είναι σημαντικά χαρακτηριστικά ενός τηλεσκοπικού φακού. Αυτά είναι το αντίθετο του άλλου. Όσο μεγαλύτερο είναι το σχετικό διάφραγμα, τόσο μικρότερη είναι η σχετική εστιακή απόσταση και τόσο μεγαλύτερος ο φωτισμός στο εστιακό επίπεδο του φακού του τηλεσκοπίου, κάτι που είναι ευεργετικό για τη φωτογραφία (σας επιτρέπει να μειώσετε την ταχύτητα κλείστρου διατηρώντας παράλληλα την έκθεση). Αλλά ταυτόχρονα, λαμβάνεται μια μικρότερη κλίμακα εικόνας στο πλαίσιο του φωτοανιχνευτή.

    • Κλίμακα εικόνας στον δέκτη:
    u = 3440 F (\displaystyle u=(\frac (3440)(F))),

    Οπου u (\displaystyle u) είναι η κλίμακα σε λεπτά τόξου ανά χιλιοστό ("/mm"), και F (\displaystyle F) - εστιακή απόσταση του φακού σε χιλιοστά. Εάν είναι γνωστές οι γραμμικές διαστάσεις του πίνακα CCD, η ανάλυσή του και το μέγεθος των εικονοστοιχείων του, τότε από εδώ είναι δυνατός ο υπολογισμός της ανάλυσης ψηφιακή εικόνασε λεπτά τόξου ανά pixel.

    Κλασικά οπτικά σχήματα[ | ]

    Το σχήμα του Γαλιλαίου [ | ]

    Το τηλεσκόπιο του Galileo είχε έναν συγκλίνοντα φακό ως αντικειμενικό φακό και έναν αποκλίνοντα φακό χρησίμευε ως προσοφθάλμιο. Ένα τέτοιο οπτικό σχήμα δίνει μια μη ανεστραμμένη (επίγεια) εικόνα. Τα κύρια μειονεκτήματα του τηλεσκοπίου Galilean είναι το πολύ μικρό οπτικό πεδίο και η έντονη χρωματική εκτροπή. Ένα τέτοιο σύστημα εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε κιάλια θεάτρου, και μερικές φορές σε αυτοσχέδια ερασιτεχνικά τηλεσκόπια.

    Το σχήμα του Κέπλερ [ | ]

    το σχήμα του Γρηγορίου [ | ]

    Αυτό το σχέδιο προτάθηκε το 1663 από τον James Gregory στο βιβλίο του Optica Promota. Ο κύριος καθρέφτης σε ένα τέτοιο τηλεσκόπιο είναι ένας κοίλος παραβολικός. Αντανακλά το φως σε ένα μικρότερο δευτερεύον κάτοπτρο (κοίλο ελλειπτικό). Από αυτό, το φως κατευθύνεται πίσω - στην τρύπα στο κέντρο του κύριου καθρέφτη, πίσω από το οποίο βρίσκεται ο προσοφθάλμιος φακός. Η απόσταση μεταξύ των κατόπτρων είναι μεγαλύτερη από την εστιακή απόσταση του κύριου καθρέφτη, επομένως η εικόνα είναι όρθια (σε αντίθεση με την ανεστραμμένη σε ένα τηλεσκόπιο του Νεύτωνα). Το δευτερεύον κάτοπτρο παρέχει σχετικά υψηλή μεγέθυνση λόγω της επέκτασης της εστιακής απόστασης.

    Σχέδιο Cassegrain[ | ]

    Σχέδιο Ritchey-Chrétien[ | ]

    Δέκτες ακτινοβολίας[ | ]

    Πίνακες CCD [ | ]

    Το CCD (CCD, "Charge Coupled Device") αποτελείται από φωτοευαίσθητες φωτοδίοδοι, είναι κατασκευασμένο με βάση το πυρίτιο, χρησιμοποιεί την τεχνολογία των συσκευών CCD με σύζευξη φορτίου. Για πολύ καιρόΟι μήτρες CCD είναι ο μόνος τύπος μάζας φωτοαισθητήρων. Η ανάπτυξη της τεχνολογίας οδήγησε στο γεγονός ότι μέχρι το 2008 οι πίνακες CMOS έχουν γίνει μια εναλλακτική λύση στα CCD.

    Αισθητήρες CMOS [ | ]

    Ο πίνακας CMOS (CMOS, "Συμπληρωματικός Ημιαγωγός Οξειδίου Μετάλλου") βασίζεται στην τεχνολογία CMOS. Κάθε εικονοστοιχείο είναι εξοπλισμένο με έναν ενισχυτή ανάγνωσης και το σήμα από ένα συγκεκριμένο εικονοστοιχείο λαμβάνεται τυχαία, όπως στα τσιπ μνήμης.

    Προσαρμοστικά Οπτικά Συστήματα[ | ]

    • Σύστημα αστεριών καθοδήγησης λέιζερ. Ακτίνα λέιζερστέλνεται στον ουρανό για να δημιουργήσει ένα τεχνητό αστέρι σε οποιοδήποτε μέρος του ουρανού στο στρώμα νατρίου της ατμόσφαιρας της Γης σε υψόμετρο περίπου 90 χιλιομέτρων. Το φως από ένα τέτοιο τεχνητό αστέρι χρησιμοποιείται για να παραμορφώσει έναν ειδικό καθρέφτη που εξαλείφει το τρεμόπαιγμα και βελτιώνει την ποιότητα της εικόνας.

    Μηχανική [ | ]

    βουνό [ | ]

    Η βάση είναι ένα περιστρεφόμενο στήριγμα που σας επιτρέπει να στοχεύσετε το τηλεσκόπιο στο επιθυμητό αντικείμενο και κατά τη διάρκεια της μακροχρόνιας παρατήρησης ή φωτογράφησης - για να αντισταθμίσετε την καθημερινή περιστροφή της Γης. Αποτελείται από δύο αμοιβαία κάθετους άξονες για την στόχευση του τηλεσκοπίου στο αντικείμενο παρατήρησης, μπορεί να περιέχει μηχανισμούς κίνησης και συστήματα μέτρησης γωνιών περιστροφής. Η βάση τοποθετείται σε οποιαδήποτε βάση: στήλη, τρίποδο ή θεμέλιο. Το κύριο καθήκον της βάσης είναι να διασφαλίσει ότι ο σωλήνας του τηλεσκοπίου εξέρχεται στην καθορισμένη θέση και η ομαλή παρακολούθηση του αντικειμένου παρατήρησης.

    Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα της επίλυσης του προβλήματος είναι οι εξής:

    • Η πολυπλοκότητα του νόμου της αλλαγής της διάθλασης της ατμόσφαιρας
    • Διαφορική διάθλαση
    • Τεχνολογική ακρίβεια κατασκευής δίσκου
    • Ακρίβεια ρουλεμάν
    • Παραμόρφωση τοποθέτησης

    Η ισημερινή βάση και οι παραλλαγές της[ | ]

    • Η παραμόρφωση της βάσης είναι διαφορετική ανάλογα με τη θέση του τηλεσκοπίου.
    • Όταν αλλάζει η θέση του τηλεσκοπίου, αλλάζει και το φορτίο στα ρουλεμάν.
    • Δυσκολία συγχρονισμού με τον θόλο του βουνού

    Βάση Alt-azimuth[ | ]

    Τα μεγαλύτερα οπτικά τηλεσκόπια[ | ]

    Διαθλαστικά τηλεσκόπια[ | ]

    Αστεροσκοπείο Τοποθεσία Διάμετρος, cm / ίντσα Ετος
    κτίρια /
    αποσυναρμολόγηση
    Σημειώσεις
    Τηλεσκόπιο της Παγκόσμιας Έκθεσης του Παρισιού 1900. Παρίσι 125 / 49.21" 1900 / 1900 Το μεγαλύτερο διαθλαστήρα στον κόσμο που κατασκευάστηκε ποτέ. Το φως από τα αστέρια κατευθύνθηκε στον φακό ενός σταθερού τηλεσκοπίου χρησιμοποιώντας έναν σιδηροστάτη.
    Παρατηρητήριο Yerk Williams Bay, Ουισκόνσιν 102 / 40" 1897 Ο μεγαλύτερος διαθλαστής στον κόσμο 1897-1900 Μετά την αποσυναρμολόγηση, το τηλεσκόπιο της Παγκόσμιας Έκθεσης του Παρισιού του 1900 έγινε και πάλι ο μεγαλύτερος διαθλαστής σε λειτουργία. Το διαθλαστήριο του Κλαρκ.
    Αστεροσκοπείο Λίκα Όρος Χάμιλτον, Καλιφόρνια 91 / 36" 1888
    Αστεροσκοπείο του Παρισιού Meudon, Γαλλία 83 / 33" 1893 Διπλός, οπτικός φακός 83 cm, φωτογραφικός - 62 cm.
    Πότσνταμ, Γερμανία 81 / 32" 1899 Διπλό, οπτικό 50 cm, φωτογραφικό 80 cm.
    Αστεροσκοπείο Νίκαιας Γαλλία 76 / 30" 1880
    Αστεροσκοπείο Πούλκοβο Αγία Πετρούπολη 76 / 30" 1885
    Αστεροσκοπείο Allegheny Πίτσμπουργκ, Πενσυλβάνια 76 / 30" 1917 Διαθλαστής απόψυξης
    Αστεροσκοπείο Γκρίνουιτς Γκρίνουιτς, Ηνωμένο Βασίλειο 71 / 28" 1893
    Αστεροσκοπείο Γκρίνουιτς Γκρίνουιτς, Ηνωμένο Βασίλειο 71 / 28" 1897 Διπλό, οπτικό 71 cm, φωτογραφικό 66
    Παρατηρητήριο Archenhold Βερολίνο, Γερμανία 70 / 27" 1896 Ο μακρύτερος σύγχρονος διαθλαστής

    ηλιακά τηλεσκόπια[ | ]

    Αστεροσκοπείο Τοποθεσία Διάμετρος, m Έτος κατασκευής
    Kitt Peak Tucson, Αριζόνα 1,60 1962
    Κορυφή Σακραμέντο Sunspot, Νέο Μεξικό 1,50 1969
    Αστροφυσικό Αστεροσκοπείο Κριμαίας Κριμαία 1,00 1975
    Σουηδικό ηλιακό τηλεσκόπιο Πάλμα, Κανάρια 1,00 2002
    Kitt Peak, 2 κομμάτια σε κοινό σώμα με 1,6 μέτρα Tucson, Αριζόνα 0,9 1962
    Teide Τενερίφη, Κανάρια 0,9 2001
    Ηλιακό Παρατηρητήριο Sayan, Ρωσία Mondy, Buryatia 0,8 1975
    Kitt Peak Tucson, Αριζόνα 0,7 1973
    , Γερμανία Τενερίφη, Κανάρια 0,7 1988
    Μίτακα Τόκιο, Ιαπωνία 0,66 1920

    θάλαμοι Schmidt [ | ]

    Αστεροσκοπείο Τοποθεσία Διάμετρος πλάκας διόρθωσης - καθρέφτης, m Έτος κατασκευής
    Αστεροσκοπείο Karl Schwarzschild Tautenburg, Γερμανία 1,3-2,0 1960
    Παρατηρητήριο Palomar Όρος Palomar, Καλιφόρνια 1,2-1,8 1948
    Παρατηρητήριο Siding Spring Coonabarabran, Αυστραλία 1,2-1,8 1973
    Αστρονομικό Παρατηρητήριο του Τόκιο Τόκιο, Ιαπωνία 1,1-1,5 1975
    Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο La Silla, Χιλή 1,1-1,5 1971

    Ανακλαστικά τηλεσκόπια[ | ]

    Ονομα Τοποθεσία Διάμετρος καθρέφτη, m Έτος κατασκευής
    Γιγαντιαίο Νοτιοαφρικανικό Τηλεσκόπιο, SALT Σάδερλαντ, Νότια Αφρική 11 2005
    Μεγάλο τηλεσκόπιο των Καναρίων Πάλμα, Κανάρια Νησιά 10,4 2002