Астроному на заметку: экваториальная монтировка своими руками

Виды телескопов в астрономии

Разновидности телескопов в астрономии связаны с различными способами построения. Если точнее, то применением различных инструментов в качестве объектива. Кроме того, имеет значение для какой цели нужно устройство. На сегодняшний день существует несколько основных типов телескопов в астрономии. В зависимости от светособирающего компонента они бывают линзовые, зеркальные и комбинированные.

Линзовые телескопы (диоптрические)

По другому, их называют рефракторами. Это самые первые телескопы. В них свет собирается линзой, которая с двух сторон ограничена сферой. Поэтому она считается двояковыпуклой. К тому же, линза является объективом. Что интересно, можно использовать не просто линзу, а целую систему из них.

Линзовый телескоп

Стоит заметить, что выпуклые линзы преломляют лучи света и собирают их в фокус. А в нём, в свою очередь, строится изображение. Для того, чтобы его рассмотреть применяют окуляр

Что важно, линза устанавливается так, чтобы фокус и окуляр совпадали. Кстати, Галилео изобрёл именно рефрактор

Но современные приборы состоят из двух линз. Одна из них собирает свет, а другая рассеивает. Что позволяет уменьшить отклонения и погрешности.

Зеркальные телескопы (катаптрические)

Также их называют рефлекторы. В отличие от линзового типа, объектив у них это вогнутое зеркало. Оно собирает свет звезды в одной точке и отражает его на окуляр. При этом погрешности минимальны, а разложение света на лучи отсутствует полностью. Но использование рефлектора ограничивает поле зрения наблюдателя. Что интересно, зеркальные телескопы самые распространённые в мире. Потому как разработка их намного легче, чем, например, линзовых приборов.

Зеркальный телескоп Ньютона

Катадиоптрические телескопы (комбинированные)

Это зеркально-линзовые приборы. В них для получения изображения применяют и линзы, и зеркала.

В свою очередь, их разделили на два подвида: 1) телескопы Шмидт-Кассегрена-в них в самом центре кривизны зеркала установлена диафрагма. Тем самым происходит исключение сферических нарушений и отклонений. Но увеличивается поле зрения и качество изображения. 2) телескопы Максутова-Кассегрена-в районе фокальной плоскости установлена плоско-выпуклая линза. В результате предотвращается кривизна поля и сферическое отклонение.

Катадиоптрический телескоп

Стоит отметить, что в современной астрономии чаще применяются именно комбинированный вид приборов. В результате смешения двух разных элементов для собирания света они позволяют получать более качественные данные.

Радиотелескопы

Такие устройства способны принимать исключительно одну волну сигналов. С помощью антенн происходит передача сигналов и обработка их в изображения. Радиотелескопы используются астрономами для научных исследований.

Радиотелескопы

Инфракрасные модели телескопов

Они по своей конструкции очень схожи с оптическими зеркальными телескопами. Принцип получения изображения практически аналогичен. Лучи отражаются объективом и собираются в одной точке. Далее специальный прибор измеряет тепло и фотографирует полученный результат.

Инфракрасный телескоп

Ïóëêîâñêàÿ îáñåðâàòîðèÿ

   Ïóëêîâñêàÿ îáñåðâàòîðèÿ (ïîëíîå îôèöèàëüíîå íàçâàíèå «Ãëàâíàÿ (Ïóëêîâñêàÿ) àñòðîíîìè÷åñêàÿ îáñåðâàòîðèÿ Ðîññèéñêîé àêàäåìèè íàóê», ñîêðàù¸ííîå — ÃÀÎ ÐÀÍ) â íàñòîÿùåå âðåìÿ ÿâëÿåòñÿ îñíîâíîé àñòðîíîìè÷åñêîé îáñåðâàòîðèåé ÐÀÍ. Îíà ðàñïîëîæåíà â 19êì ê þãó îò Ñàíêò-Ïåòåðáóðãà íà Ïóëêîâñêèõ âûñîòàõ.

   Òîðæåñòâåííîå îòêðûòèå îáñåðâàòîðèè, ñîçäàííîé ïî ðåøåíèþ Ïåòåðáóðãñêîé Àêàäåìèè íàóê, ñîñòîÿëîñü 7 (19) àâãóñòà 1839ã. Ñîçäàíèåì îáñåðâàòîðèè ðóêîâîäèë âûäàþùèéñÿ ó÷¸íûé-àñòðîíîì Âàñèëèé ßêîâëåâè÷ Ñòðóâå, êîòîðûé è ñòàë å¸ ïåðâûì äèðåêòîðîì.  Ïóëêîâñêîé îáñåðâàòîðèè íàõîäèëñÿ îäèí èç ñàìûõ áîëüøèõ íà òîò ìîìåíò â ìèðå ðåôðàêòîðîâ (38ñì). Êàê è Ãðèíâè÷ñêàÿ, Ïóëêîâñêàÿ îáñåðâàòîðèÿ ïðåäíàçíà÷àëàñü äëÿ ðàçâèòèÿ íàâèãàöèè è äëÿ èññëåäîâàíèÿ íåáà, ãåîäåçè÷åñêèõ èçìåðåíèé è ò.ä.  1847 ãîäó äèðåêòîð Ãðèíâè÷ñêîé îáñåðâàòîðèè íàïèñàë, ÷òî íè îäèí àñòðîíîì íå ìîæåò ñ÷èòàòü ñåáÿ àñòðîíîìîì, åñëè îí íå ïîçíàêîìèëñÿ ñ Ïóëêîâñêîé îáñåðâàòîðèåé. Äî 1884 ãîäà âñå ãåîãðàôè÷åñêèå êàðòû Ðîññèè èìåëè òî÷êîé îòñ÷¸òà Ïóëêîâñêèé ìåðèäèàí. Îáñåðâàòîðèÿ, ïðàêòè÷åñêè ðàçðóøåííàÿ âî âðåìÿ Âåëèêîé Îòå÷åñòâåííîé âîéíû, áûëà âîññòàíîâëåíà è âíîâü îòêðûòà â 1954ã.

   Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü íàó÷íàÿ äåÿòåëüíîñòü îáñåðâàòîðèè îõâàòûâàåò ïðàêòè÷åñêè âñå ïðèîðèòåòíûå íàïðàâëåíèÿ ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé ñîâðåìåííîé àñòðîíîìèè: íåáåñíàÿ ìåõàíèêà è çâ¸çäíàÿ äèíàìèêà, àñòðîìåòðèÿ (ãåîìåòðè÷åñêèå è êèíåìàòè÷åñêèå ïàðàìåòðû Âñåëåííîé), Ñîëíöå è ñîëíå÷íî-çåìíûå ñâÿçè, ôèçèêà è ýâîëþöèÿ çâåçä, àïïàðàòóðà è ìåòîäèêà àñòðîíîìè÷åñêèõ íàáëþäåíèé.

Новейшая история телескопов

Более 40 лет назад в 1976 году ученые СССР построили 6-метровый телескоп БТА — Большой Телескоп Азимутальный. До конца 20 века БРА считался крупнейшим в мире телескопом Изобретатели БТА были новаторами в оригинальных технических решениях, таких как альт-азимутальная установка с компьютерным ведением. Сегодня это новшества применяются практически во всех телескопах-гигантах. В начале 21 века БТА оттеснили во второй десяток крупных телескопов мира. А постепенная деградация зеркала от времени — на сегодня его качество упало на 30% от первоначального — превращает его лишь в исторический памятник науке.

Вы можете проверить свои знания по астрономии — пройти тест

К новому поколению телескопов относятся два больших телескопа 10-метровых близнеца KECK I и KECK II для оптических инфракрасных наблюдений. Они были установлены в 1994 и 1996 году в США. Их собрали благодаря помощи фонда У. Кека, в честь которого они и названы. Он предоставил более 140 000 долларов на их строительство. Эти телескопы размером с восьмиэтажный дом и весом более 300 тонн каждый, но работают они с высочайшей точностью. Принцип работы — главное зеркало диаметром 10 метров, состоящее из 36 шестиугольных сегментов, работающих как одно отражательное зеркало. Установлены эти телескопы в одном из оптимальных на Земле мест для астрономических наблюдений — на Гаваях, на склоне потухшего вулкана Мануа Кеа высотой 4 200 м. К 2002 году эти два телескопа, расположенных на расстоянии 85 м друг от друга, начали работать в режиме интерферометра, давая такое же угловое разрешение, как 85-метровый телескоп.

А в июне 2019 года NASA планирует вывести на орбиту уникальный инфракрасный телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) с 6,5-метровым зеркалом.

История телескопа прошла долгий путь – от итальянских стекольщиков до современных гигантских телескопов-спутников. Современные крупные обсерватории давно компьютеризированы. Однако любительские телескопы и многие аппараты, типа Хаббл, все еще базируются на принципах работы, изобретенных Галилеем.

https://youtube.com/watch?v=3AVcznAhSnU

Ирина Калина, 15.04.2014 Обновление: Татьяна Сидорова, 02.11.2018 Перепечатка без активной ссылки запрещена!

Брайан Грин Ткань космоса. Пространство, время и текстура реальности

Твердый переплет, 2011

Автор приглашает нас в очередное удивительное путешествие вглубь мироздания, которое поможет нам взглянуть в совершенно ином ракурсе на окружающую нас действительность.

Плазменный шар

Первый плазменный шар изобрел в 1894 году Никола Тесла. Конструкция под названием «Электрический источник света» выглядела как лампа, состоящая из стеклянной колбы с одним электродом. Современный вид плазменному шару придал ученый и изобретатель Джеймс Фалк, который в 1970-х годах создавал необычные светильники для музеев и частных коллекционеров.

Плазменный шар, или плазмабол, представляет собой конструкцию из стеклянной сферы с разреженным инертным газом и электродом внутри. Когда на электроды подается напряжение с частотой примерно 30 килогерц, начинается процесс ионизации газа и рождается плазма — яркие газовые разряды в виде молний.

Волшебство плазменного шара начинается во время прикосновения к прибору. Молнии, находящиеся внутри, сразу устремляются к месту, где находится рука человека — яркие ленты электричества притягиваются к телу, выступающему в этот момент проводником тока. Разряды могут быть разных цветов, если в шаре используют смесь нескольких газов. Во время работы плазменного шара воздух вокруг ионизируется — если поднести к шару люминесцентную лампу, она тоже будет светиться.

Увидеть плазмабол в действии можно в «Лунариуме».

Приемники излучения

CCD-матрицы

Основная статья: ПЗС-матрица

ПЗС-матрица (CCD, «Charge Coupled Device») состоит из светочувствительных фотодиодов, выполнена на основе кремния, использует технологию ПЗС — приборов с зарядовой связью. Долгое время ПЗС-матрицы единственным массовым видом фотосенсоров. Развитие технологий привело к тому, что к 2008 году КМОП-матрицы стали альтернативой ПЗС.

CMOS-матрицы

Основная статья: КМОП-матрица

КМОП-матрица (CMOS, «Complementary Metal Oxide Semiconductor») выполнена на основе КМОП-технологии. Каждый пиксел снабжён усилителем считывания, а выборка сигнала с конкретного пиксела происходит, как в микросхемах памяти, произвольно.

Современные рефракторы

Самый большой рефрактор мира принадлежит Йеркской обсерватории (США) и имеет диаметр объектива 102 см.

Более крупные рефракторы не используются. Это связано с тем, что качественные большие линзы дороги в производстве и крайне тяжелы, что ведёт к деформации и ухудшению качества изображения. Крупные телескопы обычно являются рефлекторами.

Крупнейшие рефракторы

Местонахождение и апертура самых известных телескопов-рефракторов

Обсерватория	Местонахождения	Диаметр, см/дюйм	Год сооружения — демонтажа	Примечания
Всемирная выставка (1900)	Париж	125/49	1900—1909	Телескоп Всемирной выставки в Париже 1900 года
Йеркская обсерватория	Уильямс Бэй, Висконсин	102/40	1897
Ликская обсерватория	гора Гамильтон, Калифорния	91/36	1888
Парижская обсерватория	Медон, Франция	83/33	1893	Двойной, визуальный объектив 83 см, фотографический — 62 см.
Потсдамский астрофизический институт	Потсдам, Германия	81/32	1899	Двойной, визуальный 50 см, фотографический 80 см.
Обсерватория Ниццы	Франция	76/30	1880
Пулковская обсерватория	Санкт-Петербург	76/30	1885—1941
Обсерватория Аллегейни	Питтсбург, Пенсильвания	76/30	1917
Гринвичская обсерватория	Гринвич, Великобритания	71/28	1893
Гринвичская обсерватория	Гринвич, Великобритания	71/28	1897	Двойной, визуальный 71 см, фотографический 66 см
Обсерватория Архенхольд	Берлин, Германия	70/27	1896	Самый длинный современный рефрактор

Характеристики

Разрешающая способность телескопа зависит от диаметра объектива. Предел разрешения накладывает явление дифракции — огибание световыми волнами краёв объектива, в результате чего вместо изображения точки получаются кольца. Для видимого диапазона он определяется по формуле

r=140D{\displaystyle r={\frac {140}{D}}},

где r{\displaystyle r} — угловое разрешение в угловых секундах, а D{\displaystyle D} — диаметр объектива в миллиметрах. Эта формула выведена из определения предела разрешения двух звёзд по Рэлею. Если использовать другие определения предела разрешения, то численный коэффициент может быть меньше вплоть до 114 по Дове (Dawes’ Limit).

На практике, угловое разрешение телескопов ограничивается атмосферным дрожанием — приблизительно 1 угловой секундой, независимо от апертуры телескопа.

Угловое увеличение или кратность телескопа определяется отношением

Γ=Ff{\displaystyle \Gamma ={\frac {F}{f}}},

где F{\displaystyle F} и f{\displaystyle f} — фокусные расстояния объектива и окуляра соответственно.
В случае использования дополнительных оптических узлов между объективом и окуляром (оборачивающих систем, линз Барлоу, компрессоров и т. п.) увеличение должно быть умножено на кратность используемых узлов.

Угловое поле зрения телескопа ω{\displaystyle \omega } (True Field Of View — TFOV) — истинный угловой размер участка, видимого в окуляр телескопа, — определяется используемым окуляром:

ω=ΩΓ{\displaystyle \omega ={\frac {\Omega }{\Gamma }}},

где Ω{\displaystyle \Omega } — угловое поле зрения окуляра (Apparent Field Of View — AFOV), а Γ{\displaystyle \Gamma } — увеличение телескопа (которое зависит от фокусного расстояния окуляра — см. выше).

Относительное отверстие объектива телескопа (светосила объектива) A{\displaystyle A} — это отношение его диаметра (апертуры) D{\displaystyle D} к фокусному расстоянию F{\displaystyle F}

A=DF=1∀=∀−1{\displaystyle A={\frac {D}{F}}={\frac {1}{\forall }}={\forall }^{-1}}.

Относительное фокусное расстояние объектива телескопа ∀{\displaystyle {\forall }} или F-number, F#,

∀=FD=1A=A−1{\displaystyle {\forall }={\frac {F}{D}}={\frac {1}{A}}={A}^{-1}}.

A{\displaystyle A} и ∀{\displaystyle {\forall }} являются важными характеристиками объектива телескопа. Это обратные друг другу величины. Чем больше относительное отверстие, тем меньше относительное фокусное расстояние и тем больше освещённость в фокальной плоскости объектива телескопа, что выгодно при фотоработах (позволяет уменьшить выдержку при сохранении экспозиции). Но при этом на кадре фотоприёмника получается меньший масштаб изображения.

Проницающая сила (оптическая мощь) m{\displaystyle m} — звёздная величина наиболее слабых звёзд, видимых с помощью телескопа при наблюдении в зените.

Масштаб изображения на приёмнике:

u=3440F{\displaystyle u={\frac {3440}{F}}},

где u{\displaystyle u} — масштаб в угловых минутах на миллиметр (‘/мм), а F{\displaystyle F} — фокусное расстояние объектива в миллиметрах.
Если известны линейные размеры ПЗС-матрицы, её разрешение и размер её пикселов, то отсюда можно вычислить разрешение цифрового снимка в угловых минутах на пиксел.

Принцип работы телескопов с автонаведением

Сегодня производители оптических приборов изготавливают телескопы, оснащенные компьютеризированными системами, благодаря которым любой небесный объект можно наблюдать, нажав пару кнопок. Системы, именуемые «гоу-ту», полностью изменили представления о любительских наблюдениях.

В ручной пульт встраивается специализированный компьютер, оснащенный кнопками и оборудованный дисплеем (текстовым, графическим). В памяти компьютера имеется база с координатами небесных тел. Пользователь телескопа, выбирая из каталога нужный объект, набирает его название и указывает числовое обозначение.

Система способна быстро вычислять положения светил, движущихся по небу, и моделировать звездное небо, учитывая местоположение наблюдателя и время. Собрав все данные, система подает команды моторам телескопа, которые поворачивают трубы аппарата в нужном направлении. Но нужны подготовительные работы в виде правильной установки оборудования.

«Привязка» обычно осуществляется по двум (трем, четырем) опорным звездам . Когда пользователь введет местоположение, время и дату, телескоп моментально наведется на нужную звезду, но возможны ошибки. Поэтому компьютер телескопа направляет его трубу на яркую звезду, находящуюся над горизонтом. Кнопками управления следует разместить звезду в центре поля зрения окуляра.

После разворота телескопа на другую опорную звезду, надо процедуру повторить. Только после этого аппарат сможет точно навестись на выбираемый объект. Надо отметить, что новейшие телескопы уже способны самостоятельно выполнить привязку, используя встроенные: — Приемник GPS; — Компас; — Фотокамеру.

Можно порекомендовать оптические приборы от «Levenhuk», SkyMatic 105 (135) GTA. Они управляются системой SynScan AZ (данные на 43.000 объектов). Телескопами можно управлять при помощи ПК или GPS-модуля. Они подойдут для исследования слабых объектов.

А вот для наблюдения небесных тел далекого космоса советуем использовать рефлекторы Messier NT-150S (203), предлагаемые «Bresser«. Трубы телескопов монтируются на экваториальную установку (она жесткая), а система обладает контроллером (Autostar 497) автонаведения. Данный контроллер состоит из базы данных, где имеется информация на 30 тысяч небесных объектов. Телескопы можно соединять с ПК.

Окуляр

Окуляр — сменная часть телескопа, через который собственно и ведётся наблюдение.
Чем длиннее фокус окуляра, тем меньше увеличение, но зато больше угол зрения.
Поэтому полезно иметь их несколько штук разных.
В последние годы всё больше появляется широкоугольных окуляров, с более широким углом зрения

Очень советую обратить на них внимание — за счёт более широкого поля зрения ПРИ ТОЙ ЖЕ КРАТНОСТИ, объекты легче искать, а эффект погружения в бездны космоса гораздо ощутимее.

Есть окуляры с так называемой «юбкой» — с мягким резиновым колечком вокруг.
Это очень полезная мелочь.
Во-первых, она работает как ограничитель и не даёт вам упереться глазом в стекло окуляра, с неприятными последствиями как для зрения, так и для оптики.
Во-вторых, резиновая юбка прикрывает глаз от боковых бликов света, а это нужно гораздо чаще, чем хотелось бы, например при наблюдениях с балкона.

Главная характеристика окуляра — его фокусное расстояние f.
Чем оно меньше, тем большую кратность обеспечит окуляр.

Окуляры продают как поодиночке, так и наборами.
Можно встретить много грамотных советов по подбору окуляров в зависимости от типа объекта.
К этим советам стоит прислушаться, но для начинающих любителей астрономии не так важны мелочи, которые всё равно не видны при отсутствии опыта.
Например, надо очень постараться, чтобы в один и тот же телескоп увидеть разницу между окулярами с фокусным расстояние 9мм и 10 мм.
Разница конечно есть, но поверьте: она сотрётся в памяти за время, нужное для замены одного окуляра на другой…
Единственный окуляр, который нужно обязательно иметь — тот, который обеспечивает «равнозрачковое увеличение» именно для вашей модели телескопа.
Такой окуляр обеспечивает небольшое увеличение, зато с максимально возможной яркостью.
Обычно производитель всегда даёт такой окуляр сразу в комплекте с вашим телескопом
— как правило это окуляр с самым большим фокусным расстоянием из тех, что шли в комплекте поставки вашей «трубы».
Всё остальное проще подбирать под конкретный объект на небе.

Поэтому, имеет смысл купить именно набор окуляров — как правло это дешевле и позволяет быстро набраться опыта,
и оценить нужность покупки дорогих одиночных окуляров професионального уровня.

Есть окуляры с переменным фокусом, которые позволяют плавно менять изображение — увеличивать и уменьшать его.
Качество изображения всё-же лучше у окуляров с постоянным фокусом,
но окуляры с переменным фокусом очень удобны когда вы хотите показать в небе что-то своим гостям,
не утомляя их долгой сменой окуляров. Или когда у вас самих нет возможностей для долгих наблюдений и хочется хотя бы по-быстрому «пробежаться по небу».
Кроме того, с такими окулярами очень сильно упрощается поиск объектов, ведь вместе с изменением кратности,
меняется и угол обзора, то есть диаметр видимого участка неба — стандартный искатель телескопа тогда не очень и нужен…

Цена окуляра Celestron с переменным фокусным расстоянием 8-24 мм, который показан справа, колеблется около 4000 рублей.
Лично на мой взгляд, это нормальная цена (по крайней мере для того экземпляра, который мне удалось попробовать).

Механика

Монтировка

Основная статья: Монтировка телескопа

Монтировка — это поворотная опора, которая позволяет наводить телескоп на нужный объект, а при длительном наблюдении или фотографировании — компенсировать суточное вращение Земли. Состоит из двух взаимно перпендикулярных осей для наводки телескопа на объект наблюдения, может содержать приводы и системы отсчёта углов поворота. Устанавливается монтировка на какое-либо основание: колонну, треногу или фундамент. Основная задача монтировки — обеспечение выхода трубы телескопа в указанное место и плавность ведения объекта наблюдений.

Основные факторы, влияющие на качество решения задачи, следующие:

• Сложность закона изменения атмосферной рефракции
• Дифференциальная рефракция
• Технологическая точность изготовления привода
• Точность подшипников
• Деформация монтировки

Экваториальная монтировка и её разновидности

Экваториальная монтировка — это монтировка, одна из осей вращения которой направлена на полюс мира. Соответственно, перпендикулярная ей плоскость параллельна плоскости экватора. Является классической монтировкой телескопов.

Немецкая монтировка

Один из концов полярной оси несёт на себе корпус оси склонений. Эта монтировка несимметрична, поэтому требует противовеса.

Английская монтировка

Полярная ось имеет опоры под обоими концами, а в её середине находится подшипник оси склонений. Английская монтировка бывает несимметричная и симметричная.

Американская монтировка

Один конец полярной оси заканчивается вилкой, несущей ось склонений.

Достоинства и недостатки

Основное достоинство монтировки — простота сопровождения звёзд. Вместе с этим возникает ряд трудностей, которые при увеличении массы телескопа становятся существенными:

• Деформации монтировки различны в зависимости от положения телескопа.
• При изменении положения телескопа изменяется и нагрузка на подшипники
• Сложность при синхронизации с куполом монтировки

Альт-азимутальная монтировка — монтировка, имеющая вертикальную и горизонтальную оси вращения, позволяющие поворачивать телескоп по высоте («альт» от англ. altitude) и азимуту и направлять его в нужную точку небесной сферы.

Новейшая история телескопов

В дальнейшем телескопы продолжали расти в размерах и совершенствоваться изнутри. Более 40 лет назад в 1976 году ученые СССР построили 6-метровый телескоп БТА — Большой Телескоп Азимутальный. До конца 20 века БРА считался крупнейшим в мире телескопом.

Большой Телескоп Азимутальный

Изобретатели БТА были новаторами в оригинальных технических решениях, таких как альт-азимутальная установка с компьютерным ведением. Сегодня это новшества применяются практически во всех телескопах-гигантах. В начале 21 века БТА оттеснили во второй десяток крупных телескопов мира. А постепенная деградация зеркала от времени — на сегодня его качество упало на 30% от первоначального — превращает его лишь в исторический памятник науке.

К новому поколению телескопов относятся два больших телескопа 10-метровых близнеца KECK I и KECK II для оптических инфракрасных наблюдений. Они были установлены в 1994 и 1996 году в США. Их собрали благодаря помощи фонда У. Кека, в честь которого они и названы. Он предоставил более 140 000 долларов на их строительство.

Телескопы KECK I и KECK II

Эти телескопы размером с восьмиэтажный дом и весом более 300 тонн каждый, но работают они с высочайшей точностью. Принцип работы — главное зеркало диаметром 10 метров, состоящее из 36 шестиугольных сегментов, работающих как одно отражательное зеркало. Установлены эти телескопы в одном из оптимальных на Земле мест для астрономических наблюдений — на Гаваях, на склоне потухшего вулкана Мануа Кеа высотой 4 200 м. К 2002 году эти два телескопа, расположенных на расстоянии 85 м друг от друга, начали работать в режиме интерферометра, давая такое же угловое разрешение, как 85-метровый телескоп.

В 1999 году на орбиту был выведен телескоп Хаббл. Это совместный проект НАСА и Европейского космического агентства и входит в число Больших обсерваторий НАСА.

Космический телескоп Хаббл

Размещение телескопа в космосе даёт возможность регистрировать электромагнитное излучение в диапазонах, в которых земная атмосфера непрозрачна; в первую очередь — в инфракрасном диапазоне. Благодаря отсутствию влияния атмосферы разрешающая способность телескопа в 7—10 раз больше, чем у аналогичного телескопа, расположенного на Земле.

А в июне 2019 года NASA планирует вывести на орбиту уникальный инфракрасный телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) с 6,5-метровым зеркалом.

История телескопа прошла долгий путь – от итальянских стекольщиков до современных гигантских телескопов-спутников. Современные крупные обсерватории давно компьютеризированы. Однако любительские телескопы и многие аппараты, типа Хаббл, все еще базируются на принципах работы, изобретенных Галилеем.

Последние достижения

В 2019 году в Китае был создан самый большой телескоп в мире, его диаметр составляет 500 метров. Строительство продолжалось около 8 лет.

Стоимость радиотелескопа составляет 180 млн долларов. При этом специалисты указывают, что до этого самым крупным телескопом в мире был радиотелескоп в Пуэрто-Рико, построенный более 50 лет назад, однако его диаметр составляет чуть больше 300 метров. Китайское изобретение может серьёзно ускорить процесс открытия самых разных явлений в космосе. Также ученые отмечают, что самый большой радиотелескоп в мире будет способен обнаружить отдаленные экзопланеты только по их радиоизлучению. Кроме того, специалисты подчеркнули, что китайский радиотелескопсможет обнаружить тысячи пульсаров.

Также в китайской обсерватории будут фиксировать радиовсплески, исходящие от неизвестных источников. Китайский радиотелескоп способен улавливать даже самые слабые сигналы.

Видео

https://youtube.com/watch?v=3AVcznAhSnU

Источники

• https://ru.wikipedia.org/wiki/Телескопhttps://mirnovogo.ru/teleskophttps://joinfor.ru/istorija-izobretenija-teleskopa-teleskop-galileja/https://replyua.net/nauka/170289-kitaycy-sozdali-samyy-bolshoy-teleskop-v-mire.htmlhttp://www.astrotime.ru/history.html

Второй вид телескопов – рефлекторы

Рефлекторы не преломляют, а отражают лучи. Простейший рефлектор – трубка с двумя зеркалами внутри. Одно зеркало, большое, расположено на противоположном объективу конце трубки, второе, поменьше  – посередине. Лучи, попадая в трубку, отражаются от большого зеркала и попадают на маленькое зеркало, которое расположено под углом и направляет свет в линзу – окуляр, куда мы можем заглянуть и увидеть небесные объекты.

Телескоп Bresser Junior Reflector. Внешне рефрактор от рефлектора отличить просто: у рефрактора окуляр расположен с торца трубы, у рефлектора – сбоку.

Что лучше – рефрактор или рефлектор – предмет настоящей холивар между любителями астрономии. У каждого свои особенности. Рефракторы проще и  более неприхотливые: не боятся пыли, меньше страдают при транспортировке, позволяют вести наземные наблюдения (т.к. в них изображение не перевернутое). Рефлекторы более нежные, но зато позволяют наблюдать за объектами дальнего космоса и заниматься астрофотографией. В целом рефракторы больше подойдут новичкам, а рефлекторы – продвинутым астрономам.

Так как рефракторы проще, рассмотрим работу телескопа на их примере. За образец возьмем телескопы серии Levenhuk Strike NG – они предназначены для начинающих астрономов и сделаны с минимумом сложностей.

Это линза, которая собирает свет. Она стеклянная. Именно поэтому телескопы–рефракторы не бывают очень большими: стекло тяжелое. Самый большой рефрактор находится в Йеркской обсерватории в США. Диаметр его объектива – 1,02 м.

Через линзу видно, что труба телескопа изнутри черного цвета, чтобы не было бликов от ярких объектов.

А это – бленда, которая защищает объектив от росы. Убережет и от небольших механических повреждений (толчков, ударов). Также бленда убирает блики от фонарей и других близко расположенных объектов.

Окуляр. Через него мы смотрим на небо.

Диагональное зеркало (с окуляром и линзой Барлоу) – нужно для того, чтобы изображение было прямым (неперевернутым). Тогда в телескоп можно наблюдать не только космические, но и земные объекты, как на следующей фотографии.

Этот снимок сделан через телескоп цифровым фотоаппаратом. Камера устанавливается на телескоп с помощью переходника.

Камеру можно установить не на все рефракторы. Например, у  самых младших моделей Levenhuk Strike NG за 3 тыс. руб. такой возможности нет.

И, наконец, самое интересное. Снимки, которые можно сделать с помощью телескопа:

Этот снимок сделан через рефрактор Levenhuk Strike 80 NG осенью, в ясную погоду. Луна получилась хорошо, но планеты или галактики качественно сфотографировать с помощью рефрактора вряд ли получится. Это все-таки начальная модель, с которой предполагается совершать первые шаги в астрономии. Но зато ее можно возить с собой и использовать для наблюдения и съемки наземных объектов.

Маятник Фуко

Идея продемонстрировать вращение Земли с помощью маятника принадлежит французскому астроному и физику Жану Бернару Леону Фуко. В 1851 году в парижском Пантеоне он показал эксперимент с металлическим шаром, подвешенным к вершине купола на стальную проволоку. Каждый раз, когда маятник совершал колебание, он оставлял новый след на песчаной дорожке у края ограждения. Через 32 часа маятник сделал полный оборот и вернулся в исходную точку, доказав факт вращения планеты вокруг собственной оси. За опыт с маятником Фуко вручили высшую награду Франции — орден Почетного Легиона.

Самый большой в России маятник Фуко установлен в «Лунариуме» Московского планетария. Шар весом в 50 килограммов, висящий на 16-метровой нити, раскачивают над лимбом-шкалой и оставляют колебаться в одной плоскости. На бортик у края ставят фигурку, которую позже шар должен будет задеть. Пока маятник колеблется, его основание продолжает свое вращение вместе с Землей, так что фигурка через какое-то время оказывается на пути шара, и он ее сбивает.

Параметры выбора телескопа

 Апертура (диаметр объектива)

Является главным критерием выбора любого телескопа. От апертуры объектива зависит способность зеркала или линзы улавливать свет: чем выше эта характеристика, тем большее количество отраженных лучей попадет в объектив. Благодаря этому вы сможете увидеть качественное изображение и даже уловить слабую видимость самых дальних космических объектов.            

При выборе апертуры, исходя из своих целей, ориентируйтесь на следующие цифры:

Чтобы разглядеть четкие детали картинки ближних планет или спутников, достаточно телескопа с диаметром до 150 мм. Для городских условий можно уменьшить этот показатель до 70–90 мм.

Рассмотреть более отдаленные небесные объекты сможет аппарат с апертурой более 200 мм.

Если вы хотите видеть ближние и дальние небесные светила за городом, то можете попробовать самую большую величину оптических линз – до 400 мм.

Фокусное расстояние

Расстояние от небесных тел до точки в окуляре называют фокусным расстоянием. Именно здесь все световые лучи образуют пучок единого свечения. Этот показатель диктует степень увеличения и четкость видимой картинки – чем он выше, тем  лучше мы увидим интересующее небесное светило. Чем выше фокус, тем длиннее сам телескоп, поэтому такие габариты могут повлиять на компактности его хранения и транспортировки.

Кратность увеличения

Этот показатель можно определить, поделив фокусное расстояние на характеристику вашего окуляра. Так, если диаметр телескопа 800 мм, а по окуляру оно равно 16, то вы сможете получить 50-кратное оптическое увеличение.

Тип монтировки

Это подставка для телескопа. Ее предназначение – удобство в использовании телескопа.

Любительский и полупрофессиональный комплект состоит из 3 видов таких опор:

 Азимутальная – подставка, смещающая аппарат по горизонтали и вертикали. Такой опорой комплектуют рефракторы и катадиоптрики.

 Экваториальная – имеет внушительные габариты, но зато отличнонаходит нужное светило по заданным координатам. Данный вид монтировки подходит для рефлекторов, которые улавливают самые отдаленные галактики.

Система Домсона – нечто среднее между азимутальной подставкойи крепкой экваториальной конструкцией. Очень часто ее добавляют в комплектацию с

мощными рефлекторами.

.

Телескоп должен быть таким, чтобы вы смогли самостоятельно его переносить и транспортировать. Телескоп для дома должен быть максимально компактен и удобен в использовании.

Если вы будете перевозить аппарат в машине, то нужно убедиться в том, что размеры трубы разрешают поместить его в салоне или в багажнике.

Заранее выберите место для просмотра небесных объектов. Лучшим вариантом будет место, которое находится за пределами города. Если у вас нет транспорта, то остановитесь на ближайшей смотровой площадке с отсутствием ближайших жилых массивов и других зданий.

Старайтесь наблюдать за небесными светилами как можно чаще. Если каждый день пользоваться телескопом и рассматривать одни и те же объекты, то со временем можно увидеть их новые изменения и перемещения.

Если вашей целью является изучение самых дальних галактик и туманностей, купите рефлектор с диаметром от 250 мм, дополненный азимутальной подставкой.

Любителям астрофотографирования не обойтись без катадиоптрического оптического прибора с мощной апертурой (400 мм) и самой длинной фокусировкой от 1000 мм. Можно добавить к комплекту экваториальную монтировку с автоматическим приводом.

Своему ребенку можно подарить бюджетный и простой в использовании телескоп-рефрактор из детской серии, оснащенный апертурой 70 мм на азимутальной опоре. А дополнительный адаптер поможет сделать эффектные фото Луны и наземных объектов.

Наблюдать за Луной, звездами, планетами, галактиками, интересными туманностями крайне захватывающе и необычайно интересно. Желаем вам новых открытий и долгой службы вашего телескопа!