Телескоп - это инструмент, который собирает электромагнитное
излучение удаленного объекта и направляет его в фокус, где образуется
увеличенное изображение объекта или формируется усиленный сигнал.
По мере развития астрономической техники появилась возможность
изучать объекты во всем электромагнитном спектре, для чего были
разработаны специальные системы телескопов и дополнительных детекторов,
позволяющие работать в различных диапазонах волн. Термин "телескоп",
первоначально означавший оптический инструмент, получил более широкое
значение. Однако в телескопах, работающих в видимом, радио- и
рентгеновском диапазонах, используются системы и методы, сильно
различающиеся между собой.
Оптические телескопы бывают двух основных типов (рефракторы и
рефлекторы), отличающиеся выбором главного собирающего свет элемента
(линза или зеркало соответственно). У телескопа-рефрактора на передней
стороне трубы имеется объектив, а в задней части, где формируется
изображение, - окуляр или фотографическое оборудование. В отражательном
телескопе в качестве объектива использовано вогнутое зеркало,
располагающееся в задней части трубы.
Объектив телескопа-рефрактора обычно представляет собой составную
линзу из двух или нескольких элементов с относительно большим фокусным
расстоянием. Использование составных линз уменьшает хроматическую
аберрацию (такие линзы называют ахроматическими дублетами и
триплетами). Минимизировать как хроматическую, так и сферическую
аберрацию можно, если использовать большое фокусное расстояние, но это
приводит к тому, что рефракторы получаются длинными и громоздкими. В
прошлом для уменьшения погрешностей строились только рефракторы больших
размеров. Если надо подчеркнуть, что наблюдения проводились с помощью
рефракторного телескопа, то используют сокращение обозначение OG
(object glass, т.е. объектное стекло).
При создании и установке больших стеклянных линз возникает ряд
трудностей; кроме того, толстые линзы поглощают слишком много света.
Самый большой рефрактор в мире, имеющий объектив с линзой диаметром в
101 см, принадлежит Йеркской обсерватории.
Все большие астрономические телескопы представляют собой рефлекторы.
Рефлекторные телескопы популярны и у любителей, поскольку они не так
дороги, как рефракторы, и их легче изготовить самостоятельно. В
рефлекторе свет собирается в точке перед первичным зеркалом, называемой
первичным фокусом. Собранный пучок света обычно направляется
(посредством вторичного зеркала) к более удобному для работы месту. С
этой точки зрения различают несколько общепринятых систем, в том числе
ньютоновский фокус, кассегреновский фокус, фокус куде и фокус Несмита.
В очень больших телескопах наблюдатель имеет возможность работать
непосредственно в первичном фокусе в специальной кабине, установленной
в главной трубе. На практике как вторичное зеркало, так и кабина в
первичном фокусе не оказывают существенного влияния на работу
телескопа. Большие многоцелевые профессиональные телескопы обычно
строят так, что наблюдатель получает возможность выбора фокуса.
Ньютоновский фокус используется только в любительских оптических
телескопах.
Первичные зеркала в отражательных телескопах обычно изготавливают из
стекла или керамики, которая не расширяется (и не сжимается) при
изменении температуры. Поверхность зеркала тщательно обрабатывается до
получения требуемой формы, обычно сферической или параболической, с
точностью до долей длины волны света. Для получения отражательных
свойств на поверхность стекла наносится тонкий слой алюминия. В ранних
отражательных телескопах, например, у Уильяма Гершеля (1738-1822),
первичное зеркало было изготовлено из полированного металлического
сплава (68% меди и 32% олова).
По латыни термин "зеркальный" предается как "speculum"; по этой
причине для обозначения отражательного телескопа до сих пор иногда
используют сокращение "spec". Самые ранние стеклянные зеркала покрывали
серебром, но это оказалось неудобным из-за того, что на воздухе серебро
темнеет.
В наиболее современных больших телескопах применяются методы
активной оптики, которые позволяют использовать более тонкие и легкие
зеркала, необходимая форма которых сохраняется поддерживающей системой,
управляемой компьютером. Это позволяет использовать как зеркала с очень
большими диаметрами, так и зеркала, составленные из отдельных элементов.
Мощность получаемого светового сигнала и разрешающая способность
телескопов зависят от размера объектива. Чтобы получить возможность
наблюдения все более слабых объектов и достичь разрешения мелких
деталей, в астрономии наблюдается тенденция к созданию инструментов все
большего размера, хотя этих целей частично можно достичь и за счет
создания более чувствительных детекторов и применения интерферометров.
Увеличение мощности само по себе не имеет большого значения, если не
считать небольших любительских телескопов, предназначенных для
визуальных наблюдений. Усиление при визуальном наблюдении легко можно
изменять с помощью различных окуляров. Максимальная степень усиления
обычно ограничена не техническими характеристиками телескопа, а
условиями видимости.
Изображения, получаемые в астрономических телескопах, инвертированы.
Так как введение дополнительной линзы, которая могла бы скорректировать
изображение, поглотит часть светового потока, не принеся особой пользы,
астрономы предпочитают работать непосредственно с инвертированными
изображениями.
Монтировка астрономического телескопа - важная часть конструкции,
так как наблюдатель должен иметь возможность легко направлять телескоп
в заданную точку неба и поддерживать его ориентацию при вращении Земли,
отслеживая видимое движение объекта по небу. Небольшие любительские
телескопы и современные управляемые компьютером телескопы используют
альтазимутальную монтировку. До появления компьютерного управления
наиболее распространенной была экваториальная монтировка.
Экваториальную установку имеют многие из работающих в настоящее время
телескопов, причем эта система остается популярной и для любительских
инструментов
[ Получить прямую ссылку на новость ][ Скрыть ссылки ]
|