Для чего нужен телескоп краткий ответ


Космический телескоп «Хаббл» известен всем, очень многие слышали о телескопе «Джеймс Уэбб». Но в космосе работает немало и других, менее известных телескопов. Так зачем же они там и чем они вообще занимаются?

Для чего нужен телескоп краткий ответ

Современные космические телескопы дают возможность получать новые представления о далеких галактиках, формировании вселенной или звезд. © Neo Edmund, Shutterstock

Астрономы и любители астрономии уже много лет с нетерпением ожидают, что космический телескоп «Джеймс Уэбб» наконец будет запущен. Изначально он должен был быть готов еще в 2014 году, но, как и во многих крупных проектах, здесь были и технические задержки, и дополнительные расходы. Согласно самым свежим прогнозам, совместный американо-европейский проект должен стартовать в 2021 году, а затем и заменить легендарный «Хаббл». Хотя эти два проекта наиболее известны и пользуются относительно высоким уровнем популярности, в космосе работает большое количество и других космических телескопов. Все они серьезно различаются не только по своим размерам, но и по способностям, своему расположению в космосе и по задачам.


Типы излучений

Инструменты телескопов «Джеймс Уэбб» и «Хаббл» измеряют свет в видимом и близких к нему диапазонах, причем более современный из них фактически оптимизирован для работы в инфракрасном диапазоне, который невидим невооруженным глазом. Но разные космические телескопы способны также принимать сигналы в совершенно разных областях электромагнитного спектра. Это варьируется от особенно высокоэнергетических гамма-лучей до рентгеновского излучения, ультрафиолетового света, микроволн и радиочастот.

Наблюдаемые явления

В каждом из этих диапазонов частот в космосе могут наблюдаться совершенно разные явления. С помощью гамма-телескопов можно обнаружить нейтронные звезды, пульсары, черные дыры и сверхновые. Рентгеновские телескопы показывают структуры скоплений галактик и протяженность вселенной. Ультрафиолетовый свет раскрывает состав особенно горячих звезд. В инфракрасном диапазоне можно наблюдать образование звезд даже до того, как они начнут светиться. А с помощью микроволновой и радиоастрономии было обнаружено космическое фоновое излучение, которое лежит в основе теории Большого взрыва.


Преимущества в космосе

Но почему вообще необходимо запускать такие телескопы в космос, а не просто размещать их на поверхности Земли? Это связано с земной атмосферой: она пропускает только определенные типы излучения и полностью блокирует другие. Наиболее проницаема же она для радиочастот. Видимый свет передается почти полностью, но турбулентность в воздухе вызывает искажения — это явление вызывает мерцание звезд. Современные наземные телескопы могут измерять и корректировать эти искажения. Но в космосе отпадает еще одна проблема, с которой сталкиваются оптические телескопы на Земле: световое загрязнение. А вот наблюдения в гамма-, рентгеновском или микроволновом диапазоне с Земли просто невозможны.

Различия в размерах

Космические телескопы бывают совершенно разных размеров. Телескопы наноспутников BRITE (совместный проект Канады, Польши и Австрии) имеют апертуру размером около трех сантиметров. А у телескопа «Джеймс Вебб» диаметр зеркала будет 6,5 метра. Чем больше диаметр телескопа, тем более детально можно захватывать объекты в космосе. Но для некоторых целей достаточно и более мелких датчиков. Аппаратная конфигурация BRITE, состоящая из шести спутников, наблюдает за изменениями температуры особенно ярких звезд в течение продолжительных периодов времени. А вот телескоп «Джеймс Уэбб», наряду с прочим, должен захватывать свет, который прошел уже особо большие расстояния. Это открывает возможность заглянуть в прошлое, чтобы изучить и понять образование первых звезд и галактик вселенной.


Специализации

Другие космические телескопы, такие как «охотник за планетами» TESS от NASA, специализируются на обнаружении экзопланет. Телескоп Swift разработан для того, чтобы исследовать большую часть пространства на предмет вспышек гамма-излучения, возникновение которых все еще представляет собой загадку. А вот с помощью телескопа Gaia Европейское космическое агентство ESA хочет осуществлять самые точные измерения расстояний в космосе.

Позиционирование

Каждая задача требует разных инструментов, механизмов управления и различного позиционирования. «Хаббл» и большое количество других космических телескопов летают на орбите вокруг Земли, в то время как место вращения телескопа «Джеймс Уэбб» и нескольких других — это точка Лагранжа L2 системы Земля-Солнце. Там, на расстоянии около 1,5 миллионов километров от Земли, телескопы могут быть в значительной степени защищены от света, испускаемого Солнцем и отражаемого Землей и Луной. Это позволяет телескопу работать непрерывно, в то время как на околоземной орбите необходимы вынужденные паузы, когда телескоп находится на дневной стороне.


Недостатки в космосе

Однако очевидно и то, что космические телескопы имеют перед наземными приборами не только преимущества. Прежде всего, они несопоставимо дороже. Они должны быть чрезвычайно прочными, чтобы противостоять силам запуска ракеты и пребывания в космосе. Если в нем что-то ломается, отремонтировать его крайне проблематично. А насколько сложным является техническое обслуживание космического телескопа, было видно на примере «Хаббла». Уже вскоре после начала эксплуатации весной 1990 года стало ясно, что была допущена ошибка в полировке зеркала, которая поставило под угрозу всю миссию. А экипаж космического челнока смог решить проблему только через три года.

Прогресс

Благодаря техническим инновациям, человечество может разрабатывать все более и более мощные телескопы. Так что «Джеймс Уэбб» не станет концом путешествия и венцом космического телескопостроения. В одном только NASA уже имеются подробные планы еще четырех таких проектов. Они будут представлены в следующем году экспертной комиссии, которая собирается каждые десять лет для определения направления освоения космоса. Однако из четырех перспективных телескопов реально будет реализован только один — больше, вероятно, осилить не удастся по финансовым причинам.


Источник: kosmos-x.net.ru

По каким причинам приобретают телескоп?

  • Он может привнести в вашу жизнь совершенно новый и оригинальный опыт
  • Вы сможете увидеть на небе (и не только) то, что совершенно недоступно без него
  • Вы приобщитесь к одному из самых романтических сообществ – любителям астрономии
  • Вы своими глазами увидите, что на самом деле кроется за красивыми интернет-картинками на космическую тему и будете иметь возможность овладеть искусством астрофотографии, чтобы создавать их
  • Если повезет, и при самоотверженном упорстве вы сможете открыть комету, астероид, новую или даже сверхновую звезду
  • Вид телескопа в вашем офисе/жилье придаст ему соответствующий оттенок, возвысит вас в глазах окружающих
  • Астрономические наблюдения это полезное и любопытное времяпровождение для вас, ваших детей и ваших знакомых
  • Астрономические инструменты это одни из самых высокотехнологических устройств и интересны сами по себе, в том числе как предмет коллекционирования, технического хобби
  • Совместные астрономические наблюдения сближают родственные души, членов семьи в котором появляется телескоп
  • Астрономические знания и практическое применение телескопа помогут трезвее относиться к сообщениям об НЛО, апокалиптическим предсказаниям и проч. чертовщине, которыми полны современные СМИ

Что видно в любительский телескоп?

  • Сложный, все время по разному освещенный рельеф Луны – ее горы и моря, разнообразные по размерам и форме цирки и кратеры, извилистые трещины и узкие долины.
  • Пятна, факелы и вспышки на Солнце.
  • Серпик Венеры, а если повезет, то и сложный узор ее облачного покрова.
  • Диск и подобные лунным фазы Меркурия (да и просто интересно его найти на дневном небе).
  • Моря и пылевые бури на Марсе. Его полярные шапки.
  • Большое Красное Пятно и мощные облачные пояса Юпитера. Хоровод из 4 спутников вокруг этой планеты с их затмениями и транзитами по диску планеты.
  • Изумительно нереальное как будто вырезанное из бумаги кольцо Сатурна. Слабоконтрастные облачные образования в его атмосфере и до 8 спутников Сатурна.
  • Зеленоватый диск Урана и голубоватый – Нептуна.
  • Тусклую звездочку Плутона.
  • Растрепанные головы и хвосты комет и звездочки астероидов.

  • Звездные клубки шаровых скоплений.
  • Замысловатый рисунок призрачных диффузных туманностей.
  • Россыпи рассеянных звездных скоплений и облаков Млечного Пути.
  • Голубоватые и зеленоватые кольца планетарных туманностей.
  • Тысячи пятнышек далеких галактик всех размеров и форм.
  • Двойные и кратные звезды во всевозможных сочетаниях блеска и цвета.
  • При известной сноровке даст возможность различить детали крупных спутников и станций вращающихся вокруг Земли
  • Ну и, наконец, телескоп можно использовать и для наземных наблюдения, как продвинутую подзорную трубу

Чего я не смогу увидеть в любительский телескоп?

Едва ли вы сможете увидеть и тем более рассмотреть детали НЛО, зеленых человечков в них. Как-то так получается, что именно астрономы, хотя и проводят под открытым небом ночь за ночью, никогда не видят на нем неопознанных объектов. Разрешения любительского телескопа не хватит, чтобы различить марсианские каналы – да их там просто и нет. Цветовой чувствительности глаз, даже и вооруженных телескопом, не хватит, чтобы увидеть космические туманности во всем разнообразии контраста и цветов Хаббловских снимков. Вы не сможете читать текст газеты на расстоянии 1 км или различить планеты даже у самых близких звезд.

Можно-ли увидеть в телескоп диски звезд? Луноход или американский посадочный модуль на Луне?


Разрешения любительского телескопа на порядки меньше того, которое требуется чтобы увидеть реальные диски даже и самых близких звезд (кроме Солнца). Только самые большие современные профессиональные телескопы с применением самой изощренной техники и обработки изображений позволяют получать изображения дисков нескольких звезд.
Для того чтобы увидеть посадочный модуль Аполлона или тем более наш Луноход с поверхности Земли недостаточно разрешения даже и самых продвинутых профессиональных телескопов. Требуется апертура в сотни метров! И это только для преодоления дифракционных эффектов, без учета фатального для таких огромных телескопов рассеивания света в земной атмосфере.

Будут-ли астрономические объекты видны в любительский телескоп как на цветных фотографиях Хаббла?

Нет. :(
Глазом даже и в самый мощный телескоп туманности и галактики столь эффектные на фотографиях «из Интернета» выглядят как призрачно серые малоконтрастные облака (иногда с более или менее ясным рисунком) на темно сером фоне. Только особенно внимательные наблюдатели отмечают намеки на зеленоватые или голубоватые оттенки некоторых особенно ярких объектов вроде Большой Туманности Ориона, туманности Гантель и т. п.
Немногим более красочными выглядят диски планет: зеленоватые «моря» Марса, оранжевые пустыни, чуть розоватое Большое Красное Пятно и чуть голубоватые облачные пояса Юпитера… Наибольшее разнообразие цветов в сочетании систем двойных звезд, самая известная из которых желто-голубая Альбирео – бета Лебедя.
r /> Наиболее красочны как раз дефекты астрономических изображений: вид звезд испорченный хроматической аберрацией объектива телескопа, вытянутые атмосферной дисперсией в радужную полоску яркие объекты расположенные над горизонтом, красный диск Луны или Солнца – также у самого горизонта.
Визуальные наблюдения в телескоп захватывают непосредственностью впечатлений — возможность своими глазами увидеть невидимое! Кроме того, от любителей астрономии не закрыта и возможность заняться астрономической фотографией, которая делает возможным запечатлеть в том числе и цвет астрономических объектов в детализации часто превосходящей то что доступно глазу…
См. также статью в ЧАВО «Одно исследование на тему видимости туманностей в цвете»

Я смогу пофоткать при помощи телескопа?

«Пофоткать»? Можно, конечно, но едва ли получится что-то стоящее. Техника современной цифровой фотографии с использованием телескопа весьма сложная и хлопотная требующая много сил, времени и знаний — только тогда получится достойный результат интересный и автору, и другим. Но это занятие едва-ли можно назвать словом «пофоткать». Астрономическая фотография — занятие для настоящих фанатиков фотографии, астрономии и компьютерных технологий. Наблюдение в телескоп глазами (визуальные наблюдения) намного проще и не требует таких больших затрат (времени, денежных вложений, возни с компьютером и специальными камерами).


Что такое астрограф?

Это телескоп, предназначенный для проведения фотографических астрономических работ – получения фотографий астрономических объектов. Как правило, такой телескоп характеризуется относительно небольшой апертурой (диаметром линз/зеркал) своего объектива, часто — лучшей коррекцией, так называемых, полевых аберраций (качества изображения более ровного по полю зрения), жесткой и стабильной монтировкой с компьютеризованными двигателями, возможностью подключить автогид, специализированной для астрономических приложений камерой — фотоприемником. Астрограф любителей астрономии частично может собираться в том числе и из компонентов визуальных телескопов, использовать универсальные фото- и видеокамеры. Однако, в целом астрограф и практика его использования довольно сильно отличается от телескопа предназначенного для наблюдения глазами. Универсальный телескоп или скорее – визуальный с опцией фотографирования — как жертва компромиссов или слабоват для визуального применения, и/или не очень хорош для фотографирования, и/или весьма дорог.

Не будет-ли бинокль лучшей альтернативой телескопу?

Бинокль похож на небольшой телескоп. Подобно телескопу он дает возможность наблюдать с большим увеличением и большей апертурой — увидеть на небе (и не только) недоступное невооруженному глазу. Разница в том, что к биноклю не прилагается монтировка, которая делает удобными длительные наблюдения с большими увеличениями. Кроме того, бинокль значительно менее адаптивен в части выбора увеличений, полей зрения, фильтрации, возможности астрофотографии. Ну и бинокль имеет не очень большую апертуру и соответственно не такое большое проницание (то насколько тусклые звезды можно увидеть в него) и разрешение (то насколько тонкие детали удаленных объектов можно в него рассмотреть). У биноклей обычно фиксированное и ограниченное увеличение, широкое поле зрения. Бинокли, как правило, не очень удобны для наблюдений вверх. Но зато бинокли намного меньше доставляют хлопот при переноске, показывают большие поля зрения и не переворачивают изображение, более устойчивы в перипетиях походной жизни, дают возможность наблюдать двумя глазами (что кроме удобства позволяет также оценивать взаимное расположение наблюдаемых предметов по дальности).
Некоторые любители астрономии с удовольствием используют бинокли как дополнение к телескопу для обозрения широких звездных полей, а, если случится, то и ярких протяженных комет.
При выборе бинокля для вспомогательных астрономических наблюдений следует отдать предпочтение или классическим биноклям с небольшим диаметром объективов (до 50мм ) и увеличением (до 10 крат), или брать относительно дорогие бинокли со стабилизацией для компенсации дрожания рук. В любом случае широкое поле зрения, качественное просветление, призмы из ВАК-4 – приветствуются.
Но все-же надо иметь ввиду, что бинокль это очень плохая замена телескопу для астрономических наблюдений. Слишком велика разница в достижимых увеличениях, детализации картинки, адаптивности к разным объектам.

Использование подзорной трубы при астрономических наблюдениях

В, общем-то, подзорная труба предназначена для дневных наблюдений за птичками, животными,.. балконами и окнами дома напротив. Оптика подзорной трубы оптимизирована под особенности дневного зрения, выдает неперевернутую картинку объекта наблюдения и часто встроенную призму излома визирной линии наблюдения на 45/60 градусов и фиксированное увеличение. Подзорная труба может фиксироваться на легком и дешевом фотографическом штативе.
При всей похожести на телескоп подзорная труба (spotting tube) мало пригодна для продуктивных астрономических наблюдений, прежде всего из-за отсутствия монтировки – системы точного наведения, удержания и сопровождения объектов наблюдения. Подзорная труба имеет не столь широкий диапазон увеличений, как правило, не снабжена искателем и не очень удобна при наблюдениях объектов вблизи зенита.

Может лучше ничего и не покупать?

Даже при недостатке средств не стоит соблазняться совсем уж дешевыми пластмассовыми подобиями телескопов в красочных коробках на полках некоторых супермаркетов. Кроме экстремально низкой цены, верными признаком таких изделий является пластмассовый корпус трубы и/или фокусера, длинные тонкие опоры треноги или настольный ее вариант…
Не стоит покупать телескоп и если… вы живете в центре мегаполиса, у вас ни времени, ни авто, ни компании чтобы более-менее регулярно выбраться в ночное время на природу, вы не чувствуете в себе исследовательского зуда, едва ли способны оторваться от телевизора, чтобы на морозе носить туда-сюда стылые железки и выискивать что-то там на небе, глядя в запотевающий окуляр телескопа.

Телескоп — лучший подарок?

Прежде всего, телескоп в качестве подарка интересен молодым вундеркиндам, активно интересующимся проблемами космоса, космонавтики, фундаментальными исследованиями и не чурающимся практической активности. Затем идет романтичная молодежь с открытой душой и интересом к науке может быть большей частью почерпнутым из популярной литературы, Интернета. Не меньше удовольствия доставит обладание солидным телескопом рукастым мужчинам лет под 40 – как бы в память о несбывшихся мечтах детства. Они уже могут себе позволить игрушки, в которые им не пришлось поиграть в молодости. Телескоп — хороший подарок какому-нибудь столоначальнику к юбилею. Он и интерьер офиса украсит и подчеркнет особость владельца. Немало времени проведет с телескопом и пенсионер (особенно технарь в прошлом) – ему и самому будет интересно, и это хороший повод для общения с внуками.

Не мешают ли очки наблюдениям в телескоп?

Очки выписанные для компенсации близорукости и дальнозоркости не мешают при наблюдениях. Более того, наблюдатели их обычно снимают и компенсируют их отсутствие небольшой перефокусировкой окуляра телескопа. Если вы носите очки для компенсации астигматизма, то при небольших и средних увеличениях их лучше не снимать и во время астрономических наблюдений. Для того, чтобы было удобно наблюдать придется покупать окуляры с увеличенным (не менее 16-20 мм) выносом выходного зрачка (eye relief) и возможно ограничить себя в части использования ультраширокоугольных окуляров (с полями зрения от 80 градусов).

Где лучше производить астрономические наблюдения?.. Как хранить телескоп?

Для того, чтобы в астрономических наблюдениях были реализованы все возможности телескопа в части разрешения (возможности видеть самые тонкие детали на объекте наблюдения) и проницания (возможности видеть особенно тусклые объекты) они должны проводиться в подходящих условиях. Во-первых, это должно быть место с минимальным уровнем общей и локальной искусственной засветки: Млечный Путь должен быть ясно видным и никаких фонарей уличного освещения в пределах прямой видимости. Во-вторых, это должно быть место с минимальной турбулентностью атмосферы: отсутствием местных искусственных или естественных источников тепла (выходы вентиляционных шахт, окна домов, большие заасфальтированные поля, аккумулирующие дневное тепло и т.п.), лучше приподнятое над поверхностью земли (для минимизации приземной турбуленции), например, на пологом лесистом холме. В-третьих, должна быть открыта хотя бы часть горизонта (для нас северян — лучше южной его части). В-четвертых, лучше если это место будет не очень беспокойным — по ночам лучше концентрироваться на наблюдениях, не напрягаться при подходе разных теней. Ну… это в идеале. Но, надеюсь, тенденция понятна.
Например, при попытках наблюдений в городе, да еще через окно известное разочарование новичка неизбежно. С некоторыми оговорками для наблюдений и фотографирования планет/Луны/Солнца весьма пригодны хорошо проветриваемые балконы (хотя не при всяком направлении ветра, ориентации здания и не в любой сезон). Объекты глубокого космоса наблюдают вдали от цивилизации и соответственно надо иметь ввиду какое-то средство доставки туда телескопа и всего сопутствующего астробарахла (рюкзак + электричка, автомобиль, самолет…).
Апертурный телескоп это довольно габаритный, неуклюжий и тяжелый предмет, который большей частью простаивает без дела. Даже будучи разобранным на отдельные составляющие и расфасованным по коробкам (а это не всегда удобно) он занимает много места. И в то же время он требует хороших условий хранения исключающих возможность коррозии, в непыльном помещении.
Перед выбором телескопа и его покупкой стоит прикинуть, где вы будете хранить свой телескоп, где — наблюдать, как доставлять телескоп к месту наблюдений.
См. также статьи в ЧАВО «Телескоп. Введение», «Секреты визуальных наблюдений»

Лирическое

Источник: www.astro-talks.ru

Устройство, назначение, принцип работы телескопа

Телескопы бывают разными – оптические (общего астрофизического назначения, коронографы, телескопы для наблюдения искуственных спутников Земли), радиотелескопы, инфракрасные, нейтринные, рентгеновские. Все телескопы, принимающие электромагнитное излучение, решают две основных задачи.

  • Устройство, назначение, принцип работы телескопа
  • Принцип работы и назначение телескопа

Первая задача — создать максимально резкое изображение и при визуальных наблюдениях увеличить угловые расстояния между объектами (звездами, галактиками и т. п.); собрать как можно больше энергии излучения, увеличить освещенность изображения объектов.

Вторая задача – увеличивать угол, под которым наблюдатель видит объект. Способность увеличивать угол характеризуется увеличением телескопа. Оно равно отношению фокусных расстояний объектива и окуляра

Принцип работа телескопа

Принцип работы телескопа заключается не в увеличении объектов, а в сборе света. Чем больше у него размер главного светособирающего элемента — линзы или зеркала, тем больше света он собирает. Важно, что именно общее количество собранного света в конечном счете определяет уровень детализации видимого — будь то удаленный ландшафт или кольца Сатурна.

Типы телескопов

Все телескопы подразделяются на три оптических класса.

Преломляющие телескопы, или рефракторы , в качестве главного светособирающего элемента используют большую линзу-объектив.

Рефракторы всех моделей включают ахроматические (двухэлементные) объективные линзы — таким образом сокращается или практически устраняется ложный цвет, который влияет на получаемый образ, когда свет проходит через линзу. 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.

Телескоп Галилея - фото 5

Все большие астрономические телескопы представляют собой рефлекторы . Это отражающие телескопы, и для сбора света и формирования изображения в них используется вогнутое главное зеркало. В рефлекторах ньютоновского типа маленькое плоское вторичное зеркало отражает свет на стенку главной трубы.

Первые наблюдения за небом - изображение 6

Зеркально-линзовые (катадиоптрические) телескопы используют как линзы, так и зеркала, за счет чего их оптическое устройство позволяет достичь великолепного качества изображения с высоким разрешением, при том, что вся конструкция состоит из очень коротких портативных оптических труб.Современные телескопы - фото 7

Принцип работы и назначение телескопа

Виды телескопов - изображение 8

В телескопе-рефракторе в качестве объектива используется большая линза, собирающая и фокусирующая свет, а изображение рассматривается с помощью окуляра, состоящего из одной или нескольких линз. Основной проблемой при конструировании телескопов-рефракторов является хроматическая аберрация (цветная кайма вокруг изображения, создаваемого простой линзой вследствие того, что свет различных длин волн фокусируется на разных расстояниях).

Первый телескоп-рефлектор изобрел Ньютон по своей схеме, называемой системой Ньютона.

Наряду с оптическими телескопами имеются телескопы, собирающие электромагнитное излучение в других диапазонах. Например, широко распространены различные типы радиотелескопов (с параболическим зеркалом; неподвижные и полноповоротные; типа РАТАН-600; синфазные; радиоинтерферометры). Имеются также телескопы для регистрации рентгеновского и гамма-излучения. Поскольку последнее поглощается земной атмосферой, рентгеновские телескопы обычно устанавливаются на спутниках или воздушных зондах. Гамма-астрономия использует телескопы, располагаемые на спутниках.

Первый изобретатель

Телескопические устройства появились в семнадцатом веке. Однако по сей день ведутся дебаты, кто изобрел телескоп первым – Галилей или Липперсхей. Эти споры связаны с тем, что оба ученых примерно в одно время вели разработки оптических устройств.

 В 1608 году Липперсхей разработал очки для знати, позволяющие видеть удаленные объекты вблизи. В это время велись военные переговоры. Армия быстро оценила пользу разработки и предложила Липперсхею не закреплять авторские права за устройством, а доработать его так, чтобы в него можно было бы смотреть двумя глазами. Ученый согласился.

 Новую разработку ученого не удалось удержать втайне: сведения о ней были опубликованы в местных печатных изданиях. Журналисты того времени назвали прибор зрительной трубой. В ней использовалось две линзы, которые позволяли увеличить предметы и объекты. С 1609 года в Париже вовсю продавали трубы с трехкратным увеличением. С этого года какая-либо информация о Липперсхее исчезает из истории, а появляются сведения о другом ученом и его новых открытиях.

Телескопы без глаз - фотография 12

Телескоп Галилея

Примерно в те же годы итальянец Галилео занимался шлифовкой линз. В 1609 году он представил обществу новую разработку – телескоп с трехкратным увеличением. Телескоп Галилея имел более высокое качество изображения, чем трубы Липперсхея. Именно детище итальянского ученого получило название «телескоп».

В семнадцатом веке телескопы изготавливались голландскими учеными, но они имели низкое качество изображения. И только Галилею удалось разработать такую методику шлифовки линз, которая позволила увеличить четко объекты. Он смог получить двадцатикратное увеличение, что было в те времена настоящим прорывом в науке.

Виды телескопов

Существует несколько разновидностей телескопов:

— зеркальные;

— линзовые;

— катадиоптрические.

Линзовые телескопы

Одними из первых разработок были линзовые аппараты.

В каждом телескопе есть линза. Это главная деталь любого устройства. Она преломляет лучи света и собирает их в точке, под названием фокус. Именно в ней строится изображение объекта. Чтобы рассмотреть картинку, используют окуляр.

Линза размещается таким образом, чтобы окуляр и фокус совпадали. В современных моделях для удобного наблюдения в телескоп применяют подвижные окуляры. Они помогают настроить резкость изображения.

Все телескопы обладают аберрацией – искажением рассматриваемого объекта. Линзовые телескопы имеют несколько искажений: хроматическую (искажаются красные и синие лучи) и сферическую аберрацию.

Инфракрасные модели - фотография 14

Зеркальные модели

Зеркальные телескопы называют рефлекторами. На них устанавливается сферическое зеркало, которое собирает световой пучок и отражает его с помощью зеркала на окуляр. Для зеркальных моделей не характерна хроматическая аберрация, так как свет не преломляется. Однако у зеркальных приборов выражена сферическая аберрация, которая ограничивает поле зрения телескопа.

Зеркальные модели легче разрабатывать, чем линзовые аналоги. Поэтому данный вид более распространен. Самый большой диаметр телескопа зеркального типа составляет более семнадцати метров. На территории России самый большой аппарат имеет диаметр шесть метров. 

Ультрафиолетовые телескопы - фото 15

Катадиоптрики (зеркально-линзовые)

Линзы и зеркала – составляющие элементы объектива катадиоптрических телескопов. С таким прибором можно не только получать самую четкую картинку ближних и дальних небесных светил, но делать качественные фотографии увиденного объекта.

Плюсы:

— небольшие размеры и транспортабельность;

— передают самое качественное изображение из всех существующих телескопов;

— оснащены апертурой до 400 мм.

Минусы:

— дорогостоящие;

— скопление воздуха внутри телескопической трубы.

Сложная конструкция и управление

Система Грегори - фото 37

Основные характеристики:

Увеличение. Фокусное расстояние окуляра и объекта – это кратность увеличения телескопа. Если фокусное расстояние объектива два метра, а у окуляра — пять сантиметров, то такое устройство будет обладать сорокакратным увеличением. Если окуляр заменить, то увеличение будет другим.

Разрешение. Как известно, свету свойственны преломление и дифракция. В идеале любое изображение звезды выглядит как диск с несколькими концентрическими кольцами, называемыми дифракционными. Размеры дисков ограничены только возможностями телескопа.

Телескопы без глаз

Как известно, у каждого человека глаза воспринимают изображение по-разному. Один глаз может видеть больше, а другой – меньше. Чтобы ученые смогли рассмотреть все, что им необходимо увидеть, применяют телескопы без глаз. Эти аппараты передают картинку на экраны мониторов, через которые каждый видит изображение именно таким, какое оно есть, без искажений. Для малых телескопов с этой целью разработаны камеры, подключаемые к аппаратам и снимающие небо.

Современный астрономический телескоп – это не одно устройство, а сразу несколько. Получаемые данные с нескольких аппаратов обрабатываются и выводятся на мониторы в виде изображений. Причем после обработки ученые получают изображения очень высокой четкости. Увидеть глазами в телескоп такие же четкие изображения космоса невозможно.

Оптический прибор для изучения космоса: для чего нужен телескоп - фотография 16

Радиотелескопы

Астрономы для своих научных разработок используют огромные радиотелескопы. Чаще всего они выглядят как огромные металлические чаши с параболической формой. Антенны собирают получаемый сигнал и обрабатывают получаемую информацию в изображения. Радиотелескопы могут принимать только одну волну сигналов.

Инфракрасные модели

Ярким примером инфракрасного телескопа является аппарат имени Хаббла, хотя он может быть одновременно и оптическим. Во многом конструкция инфракрасных телескопов схожа с конструкцией оптических зеркальных моделей. Тепловые лучи отражаются обычным телескопическим объективом и фокусируются в одной точке, где находится прибор, измеряющий тепло. Полученные тепловые лучи пропускаются через тепловые фильтры. Только после этого происходит фотографирование.

Ультрафиолетовые телескопы

При фотографировании фотопленка может засвечиваться ультрафиолетовыми лучами. В некоторой части ультрафиолетового диапазона возможно принимать изображения без обработки и засвечивания. А в некоторых случаях необходимо, чтобы лучи света прошли через специальную конструкцию – фильтр. Их использование помогает выделить излучение определенных участков.Принцип работы прибора - фото 17

Существуют и другие виды телескопов, каждый из которых имеет свое назначение и особые характеристики. Это такие модели, как рентгеновские, гамма-телескопы. По своему назначению все существующие модели можно разделить на любительские и профессиональные.

 Как выбрать прибор для наблюдения за планетами

Для фотографии - фото 22

При выборе техники следует уделить внимание диаметру трубы – именно апертура (диаметр) определяет все оптические возможности прибора.

Чем она больше, тем большее количество света пропускает объектив и тем больше и качественнее будет конечное изображение и возможность увеличивать объекты.

Обращать внимание следует на:

— апертуру;

— фокусное расстояние;

— линзы или зеркала;

— наличие рефлектора.

Модели для начинающих астрономов:

Sky-Watcher,

Arsenal-GSO,

 Celestron.

Принцип работы телескопов с автонаведением

Зеркальный телескоп: виды, устройство и советы по выбору - фотография 33

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.

Что такое? - фото 34

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.

 Как выбрать телескоп?

Прежде чем отправляться в магазин, нужно дать ответ на следующие вопросы:

Какие объекты вы хотите увидеть на небе?

Где вы планируете использовать прибор – дома или на улице?

Хотите ли вы в дальнейшем заниматься астрофотографией?

Сколько вы готовы потратить на свое увлечение?

За какими именно небесными светилами вам хотелось бы наблюдать – ближайшие планеты Солнечной системы или далекие галактики?

И тогда вы сможете выбрать такой телескоп, который будет отвечать все вашим требованиям.

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.

Идея Кассегрена - изображение 38

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 отлично  находит нужное светило по заданным координатам. Данный вид монтировки подходит для рефлекторов, которые улавливают самые отдаленные галактики.

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

мощными рефлекторами.

.Новаторство Ломоносова - изображение 39

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!

Источник: principraboty.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.