Менисковый телескоп максутова


О зеркально-линзовых телескопах можно говорить долго, нудно и непонятно. Но это не наш метод. Наш метод – простыми словами о сложном. А желающие чуть больше углубиться в тему могут сделать это, прочитав специализированную литературу.

Менисковый телескоп максутова

В основном зеркально-линзовые телескопы представлены двумя массовыми моделями, изготавливаемыми по схемам Шмидта-Кассегрена (ШК) и Максутова-Кассегрена (МАК), при этом первые имеют диаметр зеркала от 125 до 280 миллиметров, вторые – от 70 до 180. В общем и целом каждый такой телескоп похож на пивной бочонок и, продолжая и перефразируя Баркова, «больно бьётся по кошельку» – и МАК, и ШК (на фото — 125мм зеркально-линзовый телескоп фирмы Celestron) относятся к наиболее дорогим моделям телескопов при прочих равных (исключая, пожалуй, рефракторы-апохроматы, не являющиеся продуктом массового спроса).


рочем, за компактность всегда приходится переплачивать. Приходится переплачивать и за автоматизацию, ибо большинство серийно производимых зеркально-линзовых телескопов комплектуется монтировками с компьютерным управлением (хотя это далеко не всегда оправдано), впрочем, из этого правила есть и исключения. Телескопы диаметром более 200 мм для МАК и 280 мм для ШК встречаются намного реже и совершенно невменяемы по массогабаритам, цене и требованиям к месту наблюдения – это уже стационарные решения, требующие как минимум грамотной системы охлаждения, а по хорошему – обсерватории с инфраструктурой.

Поэтому мы не будем на них подробно останавливаться и перейдём к рассмотрению телескопов, доступных большинству потребителей.

Менисковый телескоп максутова

Это, как я уже говорил, телескопы с апертурой до 200 мм. Оба телескопа зеркально-линзовые, поэтому изображение, полученное с их помощью, не имеет хроматизма, присущего рефракторам, но может быть (и даже как правило) не лишено других аберраций. ШК отличается от МАК несколько меньшим фокусным расстоянием, обычно у ШК фокус в 10 раз превышает диаметр, у МАК это соотношение чуть больше, хотя есть Маки и более светосильные, как , например отечественные Интес-Микро. МАК, как правило, имеет больший вес при равной апертуре, что приводит к необходимости чуть большего времени на приведение телескопа в тепловое равновесие с окружающей средой. Оба типа телескопов длиннофокусные, поэтому они не критичны к качеству окуляров.


Менисковый телескоп максутова

На фото слева — 127мм Мак от Скай-вотчер, на экваториле EQ3, хороший инструмент для наблюдателя планет Солнечной системы с балкона или за городом. Однако, именно в связи с длиннофокусностью, на этих телескопах трудно добиться т.н. «равнозрачкового» увеличения и вообще обзорных увеличений, а так же широкого поля зрения, связано это, прежде всего, с физическими ограничениями на поле зрения окуляра. Оба типа телескопов пригодны и для наземных наблюдений. За счёт несколько меньшего центрального экранирования МАК теоретически считается лучшим телескопом-планетником, чем ШК, но существующие фотографии планет несколько опровергают это утверждение. Впрочем, для астрофото нужно и специализированное оборудование, и программное обеспечение и, главное – желание всем этим заниматься надлежащим образом. Так как я не отношусь к любителям астрофото, могу рассказать лишь о собственном визуальном опыте. В разное время у меня побывало целых 5 зеркально-линзовых телескопов разных производителей с диаметрами объективов от 90 до 150 мм.


вершенно не понравился вид 80 мм телескопы из магазина – слишком темно. Да, возможно это субъективное мнение, но что есть – то есть. 130 и 150 мм телескопы понравились намного больше, впрочем, это лишь снова подтверждает прописную истину о телескопах – чем больше объектив, тем лучше будет видно. Так, в 80 мм телескоп в условиях города трудно наблюдать что-либо, кроме Луны и соседей, 90 МАК уже покажет планетки, хотя и весьма ознакомительно, а вот 130 и 150 мм телескопы в тех же условиях показали не только Луну на 300+ кратах увеличения, но и полярные шапки, Большой Сырт и гору Олимп на Марсе (облаков в тот раз не углядел), 4-5 полос с подробностями на Юпитере и прохождение спутников по диску планеты, и кольца (именно кольца – больше одного) Сатурна. 150-мм телескопу были доступны и объекты глубокого космоса из списка самых ярких. Всего, конечно, не перечислю, но оба шаровика в Геркулесе, Сигара в Большой Медведице и колечко в Лире, не говоря о Туманности Андромеды и рассеянном Хи-Аш Персея, были вполне доступны даже с городского балкона. Но о балконных наблюдениях в условиях крупного мегаполиса мы поговорим в другой раз.

А здесь можно посмотреть схемы этих телескопов:

1) Максутов с напыленным вторичным зеркалом

Менисковый телескоп максутова

2) Максутов с отдельной вторичкой. На мой взгляд форма мениска изображена не совсем верно


Менисковый телескоп максутова

3) Шмидт-Кассегрен

Менисковый телескоп максутова

Источник: smotrivoba.com

Характеристики телескопа: диаметр свободного отверстия — 70 мм, фокусное расстояние — 700 мм, увеличение с окуляром Кельнера — 50х, выходной зрачок — 1,4 мм., поле зрения — 48′, угловое разрешение — 3″. Длина телескопа вместе с окуляром — 200 мм.

«…Оптическая система была рассчитана в 1944 г. выдающимся оптиком Д. Д. Максутовым (1896-1964).

Первая партия телескопов была выпущена в 1946 г. […] Оптическое устройство телескопа осуществлено по схеме «менискового Кассегрена». В нем главное зеркало, как и вторичное (выпуклое), имеет сферическую поверхность. Сферическая аберрация исправлена за счет ахроматического мениска. Вторичное выпуклое зеркало — это алюминированный центральный участок на внутренней поверхности мениска. Замкнутая труба предохраняет зеркала от загрязнения…»

«…На корпусе трубы имеются два диоптра для наведения телескопа и около ближайшего к окуляру диоптра — откидное зеркальце. Смотря сбоку в зеркальце, учитель видит оба диоптра и, наведя их на наблюдаемый объект, может подправить установку микрометрическими винтами…»


opschem«…Труба расположена на небольшом штативе, на котором имеются механизмы микрометренных наводок по высоте и азимуту. Окулярная насадка с призмой облегчает наблюдения вблизи зенита. Небольшие размеры телескопа позволяют установить его на столе, подоконнике или даже перилах балкона…»

«…Менисковый школьный телескоп по его техническим условиям должен показывать раздельно двойные звёзды до 3″ расстояния между ними. В него можно наблюдать подробности лунной поверхности, фазы Венеры, спутники Юпитера и полосы на нём, кольцо Сатурна, туманности Ориона и Андромеды, звёздные скопления. Теоретическая проницающая сила этого телескопа-до 11-й звёздной величины (в ясную безлунную ночь)…»

tms«…Последние модели телескопа выпускались с двумя окулярами, расположенными на одном кронштейне, что позволяло быстро переходить от одного увеличения к другому, не вынимая окуляры, а просто поворачивая кронштейн. Окуляры давали увеличения 25х и 70х и позволяли видеть звезды до 10m…»


«…Основное зеркало телескопа по тем или иным причинам может сместиться из своего нормального положения. Проверку правильности установки зеркала можно сделать по наблюдениям яркой звезды. Для этого наводим телескоп на яркую звезду и, держа её в центре поля зрения, выдвигаем окуляр так, чтобы звезда представлялась в виде светлых концентрических колец. При правильном положении зеркала эти кольца должны быть окружностями. Если они представляются эллипсами, значит зеркало надо слегка повернуть до тех пор, пока кольца станут окружностями. Три винта, которыми устанавливается зеркало, утоплены в окулярном конце трубы и закреплены очень маленькими винтиками сбоку трубы. Изменение установки зеркала — дело деликатное. Если учитель решится сам, не отправляя прибор на завод, исправить установку, то без помощника и специально подобранных («часовых») отвёрток обойтись нельзя. Исправление надо делать в хороший ясный и не холодный вечер. Заранее очень тонкой отвёрткой слегка вывинчивают боковые винтики (чтобы освободить установочные). Наблюдатель, держа звезду в центре поля зрения, замечает вид колец и ту сторону, в которую они вытянуты. После этого он, не отрывая глаза от трубы, указывает помощнику, какой винт надо слегка повернуть (вправо или влево), и замечает, как изменилось изображение. Винт надо указывать в той стороне, куда замечается вытянутость. После этого уже нетрудно бывает через 10-15 минут проб винтами найти такое положение, при котором изображения колец станут окружностями. Когда такое положение найдено, надо снова завинтить до отказа боковые винтики…»


mountЗамечательный телескоп во многих отношениях. К монтировке имеющегося у нас экземпляра прикреплена табличка с годом выпуска и серийным номером, соответственно, 1946 и 2061.

По всей видимости, этот телескоп был выпущен в Новосибирске Красногорске, в первых партиях. Между тем, несмотря на возраст, непростую жизнь в стенах учебного заведения, царапины на зеркалах, растерянные фиксирующие винтики и т.д., телескоп все еще дает хорошие изображения.

Телескоп можно назвать «цельнометаллическим» — пластик только на ручках винтов тормозов и ведения. За счет этого тяжеловат, зато не хрупок и дожил до настоящего времени. В силу своей оптической схемы очень компактен, может успешно применяться будучи снятым со штатной монтировки и установленным на легкий фотоштатив.

Главным недостатком УШТ / ТМШ является небольшой вынос фокуса — он находится слишком близко к задней кромке зеркала, а родной окулярный узел слишком узок для всех серийных окуляров, кроме штатного, и его замена затруднена тем, что к нему прикрепляется трубка-отсекатель.


Тем не менее, инструмент можно назвать замечательным – компактный, надежный, дающий отличные изображения, продававшийся в свое время по доступной цене, установленной практически в убыток производителю. Именно последний фактор и привел к прекращению производства телескопа вскоре после смерти Д. Д. Максутова.

Модификации, предложенные М. Е. Набоковым (Методика преподавания астрономии в средней школе, Государственное учебно-педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР, 1955 г.):

Отличный обзор эволюции телескопа: А. Пецык. «Маленькая легенда — школьные менисковые телескопы Д. Д. Максутова»

Источник: astrodrome.ru

2.1 Пример расчёта значения выноса


Для параметров, заявленных в задачах по геометрической оптике на сайте ЕстествоЗнание ( (R_{mm}=435) мм, (R_1=150) мм, (R_2=300) мм, (D=200) мм.), вынос телескопа по этим формулам получается равен (88.70) мм.

2.2 Точный подсчёт выноса в программе ГОЛ

Напоминаем, что это значение выноса посчитано в предположениях, описанных в начале статьи. Посчитать значение выноса точно можно с помощью программы ГОЛ — Геометрическое Отслеживание Лучей. С помощью программы ГОЛ, можно посчитать значение выноса в разных приближениях: в параксиальном приближении, но без пренебрежения толщиной мениска и зеркала с помощью матричного метода (функция getMatrixMaksPar возвращает матрицу оптической системы как первое значение), и точно, без всяких приближений (функция widthMaksTelPar возвращает вынос телескопа как второе значение).

2.3 Изменение положения фокальной плоскости

Для того чтобы собрать телескоп Максутова, необходимо знать как изменить положение фокальной плоскости. После того как все компоненты изготовлены, мы можем менять только один параметр системы: (D). Как меняется положение фокальной плоскости при изменении расстояния между главным зеркалом и мениском? Из формулы видно, что (A_1) должно быть чуть меньше фокусного расстояния вторичного зеркала, т.


«мнимый источник» (точка Б) будет между фокусом и зеркалом. Когда точка Б будет ровно в фокусе вторичного зеркала, отражённый пучок света будет параллельным, и изображение будет на бесконечности. Поэтому чем ближе точка Б к фокусу вторничного зеркала, тем больше будет фокальная плоскость от телескопа. Поэтому, чем ближе мениск к вторичному зеркалу, тем дальше будет фокальная плоскость. Тот же самый результат можно было бы получить и из формального рассмотрения формулы. Другими словами, если мы двигаем мениск вправо, то фокальная плоскость тоже двигается вправо, вынос увеличивается и увеличение телескопа тоже соответственно увеличивается. Это полезно иметь в виду при сборке телескопа.

После того как все величины для выноса подсчитаны, расчёт фокусного расстояния произвести гораздо проще. Мы будем использовать обозначения из предыдущего раздела.
Допустим, на систему падают два параллельных пучка лучей: лучи в одном пучке парраллельны главной оптической оси, лучи в другом пучке параллельны друг другу и образуют с главной оптической осью малый угол (alpha). Тогда мениск построит мнимое изображение наклонного пучка будет на расстоянии (-f_malpha) от главной оптической оси. Расстояние от изображения наклонного пучка в главном зеркале будет равно [begin{aligned}
-f_malphatimes frac{B}{A}end{aligned}] Расстояние от изображения наклонного пучка до главной оптической оси в фокальной плоскости будет равно [begin{aligned}
-f_malphatimes frac{B}{A}times frac{B_1}{A_1}end{aligned}] Это расстояние, делённое на (alpha) и есть полное фокусное расстояние системы. Таким образом: [begin{aligned}
F=-f_mtimes frac{B}{A}times frac{B_1}{A_1}end{aligned}] По способу вычисления, именно эта величина определяет масштаб изображения в фокальной плоскости при использовании приёмника и увеличение телескопа при использовании окуляра.

Источник: jestestvoznanie.ru

Сегодня (2001 г.) день рождения менисковых систем. 60 лет назад в Йошкар-Оле был изготовлен первый менисковый телескоп. В этот день хочется вспомнить и о конструкторе, нашем знаменитом оптике Дмитрии Дмитриевиче Максутове.
Д.Д. Максутов:жизнь,судьба,легенда.

В августе 2001г. исполнилось 60 лет со дня изобретения русским оптиком Д.Д. Максутовым (1896-1964) менисковых систем. С тех пор эта система получила широкое распространение и признание во всем мире не только среди астрономов- профессионалов, любителей асторномии, но и среди производителей оптических систем самого различного назначения. В то же время, многим читателям практически ничего не известно о биографии и совсем не простой судьбе этого талантливого человека, автора десятков изобретений, теоретика прикладной оптики и мастера-оптика мирового класса, много сделавшего для русской и мировой астономической оптики.
Род Максутовых уходит корнями в седую старину. Его предки служили еще русскому царю Алексею Михайловичу ( ). По мужской линии почти все предки были морскими офицерами. Прадеду, Петру Ивановичу Максутову, за доблесную службу был присвоен княжеский титул и передано небольшое имение под Пензой. Российская империя в те времена вела много войн и Максутовым довелось принять участие во многих баталиях той эпохи. Дед, Дмитрий Петрович Максутов (1832-1887), закончив морской кадетский корпус в Санкт-Петербурге вместе с братом, проходил службу на Дальнем Востоке и в августе 1854 принимал участие в защите Петропавловска -на-Камчатке от нападения англо-французкой эскадры. В этом сражении погиб один из братьев — Александр Максутов. После этих событий Дмитрий Петрович был назначен помощником главного правителя Русской Америки и в 1859 прибыл в Ситку. Он пробыл в Америке десять лет и был последним русским губернатором Аляски. Отец оптика, Дмитрий Дмитриевич Максутов (старший), тоже был морским офицером, служил в Черноморской эскадре, выполнял ответственные поручения , был пресс-аташе при русской миссии в Турции. В 1895г он женился на Елене Павловне Ефремовой.
Во многих биографических статьях, включая статью в Большой Советской Энциклопедии, местом рождения Д.Д. Максутова значится Одесса, но это не так. Он родился 11 апреля 1896 г. в Николаеве, Херсонской губернии. В 1899 г. Максутовы переезжают в Одессу, отец переходит в торговый флот. Так как он по долгу находился в плавании, то начальным образованием Дмитрия занималась мать. К восьми годам он уже мог свободно читать и писать. Примерно в это же время великолепное южное небо и старая долондовская труба, подарок деда, пробудили у мальчика интерес к астрономии. Отец заметил увлечение сына. Помогая строить простенький штатив для 2.5-дюймовой трубы, учил его столярному и слесарному ремеслу. В 1906 году Дмитрий поступает в Одесский Кадетский корпус. По стечению обстоятельств ему не удалось в дальнейшем продолжить образование, закончить университет, поэтому самообразование были единственной опорой во всей его последующей теоретической и практической работе. В эти годы его увлечение астрономией окрепло — популярные книги по астрономии разжигали интерес. Читая об удивительных астрономических открытиях XIX века он мечтал открывать сам. Постепенно возникла простая мысль: для этого нужен телескоп ! Небольшая дедовская труба явно себя исчерпала. Чтобы увидеть недоступные глазу далёкие миры, нужен инструмент гораздо серьезней. Фабричный, немецкий, был недоступно дорог. Но ответ был и дальнейшие события развивались по известному всем любителям астрономии сценарию — решено строить телескоп своими силами. В 1911г., в возрасте 15 лет, он изготавливает зеркало диаметром 7 дюймов. Проводит наблюдения . В это время, обучаясь в старших классах, он становится заведующим астрономической обсерваторией корпуса и проводит занятия по космографии с учениками старших классов. Его обширные знания и эрудиция делали эти уроки очень популярными. Результаты его наблюдений становяться известными и он заочно избирается действительным членом Русского астрономического общества. А в 1912 г. публикует свою первую заметку об изготовлении зеркал в » Известиях» Общества.
В 1913г. он с отличием заканчивает корпус и едет в Петербург. Там он поступает в Военно-инженерное училище, но начавшаяся I-я Мировая война прерывает занятия. Он только успел закончить ускореные курсы радиотелефонии. Его направляют на Кавказский фронт, где он отличился в боях и получил чин порутчика (лейтенанта) и несколько боевых наград. В 1916г. он по своему желанию переходит в школу военных лётчиков в Тифлисе. Во врямя зачетного полёта самолёт начал разваливаться в воздухе и упал с высоты около 90 метров (295feet), Дмитрий чудом остался жив, но получил серьезные травмы. Революционные события 1917 г. застают его в госпитале. После лечения он пытается через Китай эммигрировать в США и поехать на обсерваторию Маунт Вилсон, где он мечтал работать под руководством Г.В. Ричи (Ritchey G.W.1864-1945), известного специалиста по изготовлению большой астрономической оптики. Но он смог добраться лишь до Харбина в Китае.Полное отсутсвие средств и слабое здоровье вынуждают его вернуться.
В 1919г. он добирается до Томска и поступает в Томский технологический институт. Так как преподавтелей катастрофически не хватало, то ему приходилось и самому учится, и читать курс физики.
Здесь он возобновляет свои занятия оптикой. Строит зеркальный телескоп и неахроматический микроскоп. Пытается наладить производство телескопов в мастерских наглядных пособий Томского университета. Его начинания заметил профессор Б. Вайнберг, он пишет Д.С. Рождественскому (1876-1940), где сообщает о работах Д. Максутова. Д.С.Рождественский заинтересовался этими работами и присылает ему приглашение для работы в только что организовнном Государственном Оптическом Институте- ГОИ.
Д.Максутов с радостью принимает предложение, оставляет занятия в институте и едет в Петроград. 20 декабря его зачисляют оптиком в мастерские ГОИ. Его непосредственным руководителем был
другой известный, вышедший из любителей, оптик А.А. Чикин (1865-1924). Работа была самой различной: от ремонта импортного оборудования до изготовления различных оптических деталей. В это время А.Чикин отрабатывал технологию обработки точных параболических зеркал и методику их контроля . Именно эти работы были решающими для Дмитрия. Однако, работа в ГОИ была не долгой. Он получает письмо от матери (он думал, что семья эмигрировала) и в мае 1921г. уезжает в Одессу. Приехав домой, он узнает , что отец и младший брат Константин, воевавшие против большевиков, эмигрировали и находятся во Франции. Позднее они оба эмигрировали в США. Отец долгое время работал смотрителем пристани на Гудзоне. Брат Константин выучился и работал химиком.
По приезду в Одессу, Дмитрий устраивается на астрономической обсерватории на должность оптика- механика. Но из-за бедственного положения (университет почти ничего не платил ввиду отсутсвия средств), он переходит преподавателем физики и математики на военно- технические курсы. С перерывами по переформированию он проводит занятия с 1921 по 1927г. В это время всеми оптическими работами он занимается у себя дома. В 1923г., ничего не зная о работах Кретьена, Шварцшильда и Кудера, предлагавших некоторые типы апланатических зеркальтых телескопов, он рассмотрел общие свойства этих систем, и предложил ряд новых интересных комбинаций. Причем, системы, ранее предложенные другими авторами, являются лишь частными случаями найденного им общего решения. В этой работе были описаны и другие системы, в том числе система английских астономов-любителей Г.Долла и А. Кирхема. Аналогичные исследования были выполнены в Англии Э.Линфутом, лишь в середине 50-х годов.
На этой основе он разрабатывает также зеркальные системы объективов микроскопов для исследований в ультрафиолетовой области спектра. Еще работая в ГОИ, он обсуждал с Чикиным проблемы надёжного контроля параболических зеркал. Эта тема постояннно занимала его. После нескольких месяцев расчётов, в 1924 году он предлагает компенсационную схему контроля параболических зеркал, являясь пионером этих методов конроля. Глубина теоритической проработки поражает, он не просто дает схему контроля, а дает анализ точностей, анализирует остаточные аберрации и рассматривает различные комбинации. Аналогичные работы в других странах были выполнены гораздо позднее. О результатах своей работы он докладывает на астрономической секции Одесского отделения РОЛМ. Но опубликовать он смог их лишь в 1932 году по возращению в ГОИ. В этой же работе он предлагает новый способ контроля, аналогичный методу Ронки, с помощью криволинейной решетки, предложенный гораздо позднее Модсби. Будучи практиком, он постоянно усовершенствует теневую методику контроля. Он заменяет зональную диафрагму Ричи разметкой зон на поверхности зеркала, освобождаясь от дифракционных помех. Заменяет точку щелью, а нож нитью, значительно повышает точность конроля . К сожалению, иностраным оптикам все это так и осталось неизвестно. Например, Плацек и Гавиола (R. Platzeck / E.Gaviola J.O.S.A. 1939, №11) предлагают тот же метод «щели и нити» и негативный ему метод «двух щелей», только через 17 лет после его изобретения в СССР и через 7 лет после опубликования в трудах ГОИ. Но это всё, скорее, было связано с изоляцией России в то время.
В 1927 году Дмитрий переходит в Государственный Физический институт в Одессе и организовывает мастерскую по изготовлению школьных телескопов. И, хоть в мастерской работало всего пять человек, за один год с 1929 по 1930 было выпущено более сотни телескопов Ньютона диаметром 140мм. Телескопы были хорошо выполнены механически и имели первоклассную опкику — всю изготовленную Максутовым собственноручно без станков. К сожалению, не сохранилось ни одного из этих телескопов. И, лишь аттестация зеркал М.Ф. Романовой в 1931г в ГОИ подтверждает высокое качество оптики этих телескопов. Зональные ошибки зеркал не превышают 1/20 * при отсутствии каких либо следов астигматизма.
В феврале 1930г по Одессе прокатилась волна арестов в поисках «врагов народа». Арестован был и Д.Д. Максутов, по его словам, этот арест был самый тяжелый, никаких следствий не проводилось, людей растреливали через одного. Но судьба была благосклонна, не найдя никаких доказательств антисоветской деятельности, его освобождают 13 марта .
В июле 1930 года он получает от Д.С. Рождественского приглашение на I-й Всесоюзный физический съезд. Он едет на него, затем приезжает в Ленинград посещает институт и, поговорив с Рождественским, решает вернуться в ГОИ. В ноябре его назначают ассистентом оптотехнического отдела, которым в то время руководил В.П.Линник, в последствии известный советский оптотехник, академик. Через два года, в связи с расширением работ по астрономической тематике, руководство института, по настоянию Максутова, организовывает лабораторию астрономической оптики. Именно в этой лаборатории было создано большое количесво высокоточных приборов, объективов и зеркал , получили квалификацию многие в последствии известные оптики, именно эта лаборатория на долгие годы стала школой русской астрономической оптики.
Первой крупной работой этого периода было начало работ по изготовлению 32 дюймового объектива для Пулковской обсерватории. История эта началась так. Еще до революции, в 1913 году, Государственная Дума выделила средства для заказа в Англии, у фирмы Гребба, двух больших астрономических инструментов: рефлектора диаметром 40″ для установки в Семиизе и 32″- рефрактора для установки в Николаеве. Новое правительство подтвердило заказ и к 1924 -26 году всё оборудование, кроме объектива рефрактора было готово и прибыло в СССР. Рефлектор был установлен и пущен в работу под руководством астрономома Г.А.Шайна.
Что касается рефрактора, то в связи с тем, что предоставилась возможность приобрести у фирмы Ченса в Англии заготовки для линз 41″ в диаметре (на один дюйм больше величайшего Йоркского рефрактора Кларка ), то решено было усилить монтировку и расширить трубу инструмента. Однако, при испытании, стекла пришлось забраковать, а получение новых, такого же размера, было проблематичным, к тому же требовалось значительное дополнительное финансирование. После консультаций с английскими фирмами, обратились к фирме Цейса. Она готова была приступить к выполнению заказа (у них даже имелось одно из стекол) за весьма скромную сумму — 100 000 марок, однако сроки выполнения не гарантировались. Немцы обещали изготовить объектив за два с половиной года. После всех консультаций, в том числе и специалистами ГОИ, решено было изготавливать объектив собственными силами. Так началась работа, волей обстоятельств длившаяся 14 лет . ..
Важным было то, что объектив предполагалось изготавливать из стекла своих стекловаренных заводов и эта работа имела большое значение для поднятия качества стекла в целом. Кстати, уже к 1927 году советские заводы оптического стекла в Ленинграде и Изюме полностью покрывали потребности оптико-механической промышленности и СССР отказался от его импорта.
Несмотря на то, что станок для шлифовки больших деталей еше не был готов, Максутов приступает к обработке вручную . И уже через несколько месяцев аттестовывает первые заготовки, полученые от Изюмского завода. Они были забракованы. Через год, со второй попытки Ленинградский завод дал
очень хорошую заготовку для флинтовой линзы и она была принята. С заготовкой кроновой линзы было гораздо сложней — её отливали более 15 раз! Слишком велики были проблемы получения однородных стекляных блоков таких размеров. Этот объектив, труба и монтировка для которого погибли во время войны, был закончен под руководством Максутова лишь в 1946г. Объектив получился высокого качества( постоянная Гартмана 0.22). Однако, эра больших рефракторов прошла. Телескоп так и небыл построен и эта реликвия хранится в музее Пулковской обсерватории вместе с 30″ дюймовым объективом А. Кларка.
Из других работ Максутова этого периода хочется отметить проэктирование и изготовление фотогастрографа — аппарата для фотографирования внутренностей желудка(это был его первый патент). Также изобретение и изготовление микроскопа-иглы для обследования живых клеток внутренних органов. Еще он собсвенноручно ретуширует светосильные проэкционные обективы F=100мм светосилой 1:1.2(1936), которые дали невиданное ранее разрешение 1200 линий на милиметр, один из них экспонировался на Парижской выставке. Ранее, аналогичные объективы никем не изготавливались. В его лаборатории в 1935-1938 году для лабораторных приборов изготавливаются несколько объективов — апохроматов с асферичесими поверхностями невиданной для апохроматов светосилы от 1:5.5 до 1:10. Причем, асферичность поверхности превышала 150 мкм! Сюда надо добавить две камеры Шмитда диаметром 360мм 1:2, несколько высокоточных плоских зеркал для целостатов, 16″ апланатический рефлектор его конструкции для Ереванской обсератории. И много других интересных деталей и приборов. Несмотря на большую практическую работу, он пишет и публикует несколько статей и книг, основанных на собственных иследованиях и разработках: «Анаберационные отражающие поверхности и системы и новые способы их испытания «(1932), интересную книгу, содержащую его личный опыт исследования оптики : «Теневые методы исследования оптических систем» (1934), «Оптические плоскости : их исследование и изготовление»(1934), а также получает заявку от издательства Академии наук на написание книги «Оптика телескопов»(1937) . При этом он написал еще более тридцати статей! Помимо всего этого, в период с 1928 по 1939 ним подано десять заявок на изобретения и получены патенты. Однако, с партийной аминистрацией ГОИ все обстояло не так гладко. Постояные трения и непонимание со стороны руководства отравляли жизнь и отягощали повседневную нелёгкую работу. По ложному доносу его вновь арестовывают в марте 1938г. Он обвинялся в саботаже в советских учреждениях и шпионаже в пользу милитаристской Японии. Под саботажем понималась его многократная отбраковка стекла для линз большого пулковского объектива. Понятно, что это было полной выдумкой, следствие зашло в тупик и его освободили после девяти месяцев заключения. По возращении в ГОИ, обстановка мало изменилась и лишь поддержка со стороны директора С.И. Вавилова(1891-1951) и старых сотрудников ГОИ удерживает его, так бы он давно перешел в Пулковскую обсерваторию. Несмотря на все трудности, он продолжает работать, и в 1940 году его лаборатория, уже значительно расширившаяся к этому времени, закончила комплект оптики для 20» горизонтального солнечного телескопа для Пулковской обсерватории — который стал самым большим в Европе в это время. В 1941 году ему присуждается Государственная премия «За создание астрономических и оптических приборов».
Летом 1941 разразилась война. Перед Ленинградом нависла опасность блокады, многие оборонные заводы и институты начали эвакуацию в глубокий тыл. Эвакуировался и оптический институт. Именно во время эвакуации, сидя на ящиках в грузовом вагоне, размышляя о школьном телескопе, он изобрел свои знаменитые менисковые системы телескопов. Мысли, которые привели его к изобретению менисковых систем лучше всего описаны ним самим в его книге «Астрономическая опкика»: «…».
Однако, открытие возникло не на голом месте. В его записках еще 1936 года, где он исследовал зеркало Манжена, на полях тетради имеютсся зарисовки системы «манжена», в которой мениск отделен от зеркала и стоит впереди него. В исходной системе Манжена нехватало параметров для хорошей коррекции аберраций и Максутов отделил «преломляющую» часть от «отражающей», чтобы улучшить коррекцию. Но, увы, по неизвестным причинам расчеты произведены небыли и открытие состоялось позже, в 1941. Более того, исследовав семейсто менисков близких к»ахроматическому» и выведя условие «ахроматизации», он увидел, что оно совпадает с условием, полученным ним для для сплошного окуляра. И мениск является одним из частных случаев. Работа эта была опубликована в «записках» Одесского Физического института еще в 1929 году ! Так что можно сказать, что «тернистый» путь изобретения занял 13 лет! Вообще, идея менисковых систем как бы витала в воздухе. Система, в которой аберрации сферического зеркала компенсируются обратными по знаку аберрациями линзы , были предложены независимо от Максутова и друг от друга голландцем А.Бауэрсом, англичанином Д.Габором и фином И. Вайсайлой. Однако, идея «ахроматического» мениска получившего наибольшее распространение целиком принадлежит Д.Д.Максутову. Первый менисковый телескоп диаметром 100мм был построен по системе Грегори . Расчеты были начаты в середине сентября. Третьего октября чертежи были отданы в мастерские, которые только приступили к своей работе на новом месте в г. Йошкар-Ола. А всего через три недели, 25 октября телескоп был готов. Он прошел испытания в присутствии многих сотрудников института получил высокую оценку. В тяжелые военные годы лаборатория астрономической оптики практически прекратила своё существование, оборудование было передано мастерским, изготавливавшим продукцию для армии и сотрудники были занятыми делами далёкими от звезд . Но для Максутова эти годы были годами творческого взлёта. Меньше чем за год он проводит полное исследование свойств менисковых систем, самостоятельно производит точные тригонометрические расчеты более двухсот менисковых систем различного назначения: от менисковых очков малого увеличения, до менискового планетного телескопа метрового диаметра. Уместно напомнить, что все расчеты оптических систем в то время производились с помощью семизначных логарифмических таблиц тригонометрических функций и логарифмических линеек и были очень трудоемкими. К 1944 таких расчётов было сделано более полутысячи. В это время все классические зеркальные системы были преобразованы ним в менисковые. Системы известные ныне под названиями Грегори, Румак, Симак были расчитаны ещё во время войны и предназначались для использования не только в телескопах, но и лабораторных приборах, фотообъективах, коллиматорах больших аэродинамических труб.
Вскоре он добивается своего перевода в Академию наук. И в ноябре 1943 года переезжает в Москву . Еще раньше из переписки с астрономами он узнал, что фашисткими войсками полностью разрушены Пулковкая обсерватория и ее отделение в Семиизе. Что погибли знаменитый 30- дюймовый Пулковский рефрактор и метровый рефлектор Грёбба… В октябре 1943г происходит заседание Президиума Академии наук, посвященное вопросам восстановления разрушенных обсерваторий . В связи с этим, системам Максутова здесь уделяется большое внимание. Принимается решение при первой же возможности приступить к их выпуску в различных модификациях взамен утерянных во время войны приборов. В 1944 году в 124 выпуске » Трудов» ГОИ выходит его работа «Новые катадиоптрические менисковые системы», наиболее полная из опубликованных по этой теме. Западный научный мир узнал об изобретении из статитьи, опубликованной в майском 1944 г номере JOSA. (Vol.34, No5 pp. 270-284). В апреле 1944 года ему присваивается звание профессора без защиты диссертации, и понемногу приходит всеобщее признание. В 1945, после всяких неувязок, спустя почти пять лет, ему выдают авторское свидетельство на изобретенные им менисковые системы.
В марте 1946 года ему присуждается Государственная премия I- ой степени «За создание новых типов оптических систем…», а в декабре того же года он избирается членом- корреспондентом Академии наук. В средине 1945 он, по просьбе администации института , но больше в интересах дела, возвращается в ГОИ.
По окончании войны, в мастерских института, а позднее на ГОМЗ (ныне ЛОМО), приступают к выпуску различных менисковых телескопов.
Первыми телескопами изготовление которых было начато еще в1942г. были МТМ-1(3). Это были 200мм менисковые телескопы, построеные схеме Несмита. Телескопы были спроектированы очень удачно и сейчас выглядят законченно и современно. В это же врямя изготавливается первая партия (1000штук) 70 мм телескопов для школ. Наконец сбылась давнишняя мечта Максутова — школы и любители получили доступный телескоп. Его цена была низкой и их производство было нерентабельным для заводов, но благодаря авторитету Максутова, телескоп еще долггие годы продолжал выпускаться на разных заводах(сначала в Ленинграде,а позднее в Новосибирске ). До сих пор этот телескоп, настоящее оптико-механическое чудо, можно встретить еще в некоторых школах и у любителей астронономии. Однако не все экземпляры были хороши. Это не было недостатком конструкции, просто хромала реализация этой системы на заводах…
В 1946 году он читает курс лекций по астрономической оптике сотрудникам Пулковской обсерватории и аспирантам университета. Лекции читались на основании рукописи его книги «Астрономическая оптика»(1946г). В 1948г он заканчивает работу над второй книгой «Изготовление и исследование астрономической оптики» написанная исключительно на основе своего личного производственного опыта она стала итогом его более чем 25 летней работы в области изготовления и контроля крупной оптики .
Две эти монографии стали практическим руководством для многих поколений оптиков профессионалов и любителей в СССР. К сожалению эти книги не переведены на английский язык и остались неизвестными читателям в Америке.
В 1949-50году под руководством Д.Д. Максутова по техническому проекту Б.К. Ионисиани (будущего главного конструктора 6-ти метрового телескопа), в мастерских ГОИ строится менисковая камера АСИ-2 с поперечником мениска 500 мм и относительным фокусом 2.4. В 1950 году этот инструмент устанавливается на Алма- Атинской обсерватории , первые же снимки на ней дают превосходные результаты. На снимках получилиь звезды до 19 звездной величины, а изображения слабых звезд не превосходили 20 мкм. С этим телескопом астрономами В.Г. Фесенковым и Д.А. Рожковским был составлен хороший атлас туманностей. Аналогичная камера АЗТ-5 (Д=500, F/4) была установлена позднее на Крымской станции ГАИШ в 1955г. Годом позже, более мощный 700 мм телескоп АС-32 устанавливается в Абастуманской обсерватории. Этот телескоп может работать в двух фокусах: в первичном (F/3) и кассегреновском (F/15). Телескоп был оборудован обективной призмой и позволял получать спектры звёзд с малой дисперсией. Именно на этом телескопе были получены первые асторометрические снимки спутников и автоматических межпланетных станций для корректировки их траекторий.
В этот период заканчивается разработка серии объективов МТО, которые стали очень популярными и производятся до сих пор. Сейчас мало кому известно, что первый вариант объектива был расчитан еще в 1945г, а первый объектив МТО-500 был изготовлен в мастерских ГОИ в 1946г. В 1957 г. на Всемирной выставке в Брюсселе эти объективы, изготовленные Красногорским оптико-механическим заводом, удостоились высшей награды выставки — Гран При.
В 1951 году Д.Д. Максутов обращается в правительство с инициативой о постройке в СССР крупного телескопа. И в начале 1952г, из-за постоянных конфликтов с руководством ГОИ, он переходит в Пулковскую обсерваторию, где создает и возглавляет отдел астрономического приборостроения. Первоначально, по предложению Д.Д.Максутова, предлагалось, используя уже имеющиеся производственный опыт и мощности, в короткий срок построить телескоп диаметром порядка 4-х метров. Однако, после многочисленных консультаций было решено строить инструмент поперечником 6 метров. Что потребовало больших затрат, повлекло за собой пересмотр технологий, постройку новых цехов, станков и другого оборудования . Всё это, конечно, очень растянуло сроки и 6-метровый гигант вступил в строй в 1975 году, спустя 23 года после начала работ. Группа Максутова в Пулково расчитывала оптику первичного фокуса и корректоры для этого инструмента. На 700 мм макете отрабатывалась система наведения и контроля. Одновременно с 6 метровым телескопом планировалось построить 2.6 метровую светосильную камеру с гиперболлическим зеркалом и корректором, которая при большом рабочем поле должна была выполнять роль поводыря для большего телескопа, как 1.22 метровая паломарская камера Шмидта выполняла эту роль для 5 метрового телескопа Хейла. Однако проект реализован не был. Но корректоры подобного типа сейчас нашли широкое применение в телескопах Ричи-Кретьена для первичного фокуса.
Последней и лучшей работой Максутова является 700 мм двухменисковый астрометрический астрограф АЗТ-16. Идея создания этого инструмента возникла в 1960г. Сообщение о нем было сделано на 15 Астрометрической конференции, проходившей в декабре 1960г в Пулковской обсерватории. Фундаментальная астрометрия, использующая в качестве объектов привязки далёкие слабые галактики и квазары, выдвигала ряд специфических требований для инструмента. Помимо качественной аберрационной коррекции с полным отсутствием хроматизма увеличения и дисторсии, необходимо достаточно большое поле зрения, большой диаметр входного зрачка и светосила системы. Предложенная Д.Д. Максутовым и его группой двухменисковая система очень хорошо удовлетворяла поставленной задаче. Вскоре было сформулировано техническое задание и ЛОМО приступило к изготовлению инструмента. Главным конструктором был назначен П.В. Добычин. Со стороны заказчика — Пулковской обсерватории — главным консультантом был назначен Д.Д. Максутов. Пользуясь этим правом, он практически все время находился на заводе, согласовывая и обсуждая многие детали проекта. А когда приступили к доводке оптики этого инструмента, он ночевал в цеху, чтобы на последних стадиях не испортить поверхности и получить лучший результат. Он спешил… Он чувствовал, что слабое здоровье и возраст оставляют ему мало времени… Но оптику он все-таки закончил . «Выжал» из неё и персонала астроцеха ЛОМО всё на что они способны. Телескоп был закончен в 1964г и удался. Но Д.Д.Максутову не суждено было об этом узнать, он умер от сердечного приступа 12 августа 1964 года. Эпитафией ему лучше всего подходят слова, написанные в одном из его писем:»Я всегда работу ценил больше жизни.» АЗТ- 16 был установлен в Чили в 1968 г. на горе Роблес, в 90 километрах к северо-западу от Сантьяго. Сейчас этот инструмент практически недоступен для русских астрономов — наблюдателей. В 80-х годах рассматривались проекты создания еще более мощного(900мм,А=1:4) инструмента такого же класса, но по- видимому людям, его воплощавшим, уже не хватило ни энтузиазма, ни твердости Максутова, чтобы довести проект до воплощения в жизнь…
Дмитрий Дмитриевич был очень открытым, простым в обхождении человеком. Он всегда был идейным центром, «душой» колектива, когда работал в Одессе, ГОИ и Пулковской обсерватории. Его с полным правом можно считать создателем русской школы астрономической оптики.
Несмотря на жизненные преграды, он состоялся и как ученый, и как мастер-оптик высочайшей квалификации (что сам ценил больше), это редко сочетается в одном человеке. В 2001 году исполнилось 105 лет со дня рождения Дмитрия Дмитриевича. Время унесло в прошлое целую эпоху и в астрономии и в оптике, но написанные им книги, изобретённые и построенные телескопы останутся лучшим памятником их автору.

Э.Тригубов

Опубликовано c изменениями в журнале»Sky & Telescope» 12/2001
[ 25-10-2001: Сообщение редактировал: Ed_Trygubov ]

—————————————-—————-

Вот такие вот таланты и совершили рывок, превратив дикую отсталую страну с неразвитой наукой и без промышленности в одного из мировых лидеров оптической промышленности и технологий.

А сегодня.. институты умирают и продаются под офисы, заводы по производству оптического стекла отстали от мирового уровня и тихо загнивают. Существующие производства — уровень прошлого века. Несмотря на то, что главным направлением науки объявлены некие «нанотехнологии», страна не способна производить, например, такие оптические покрытия, которыми покрыты стекла моих очков. И такой оптический пластик тоже не способна.
Я беру в руки китайский бинокль и вижу : стекло (в тч. низкодисперсное) отличное, просветляющие покрытия отличные, фазовое и диэлектрическое тоже отличные (судя по результату, тут напрямую не оценишь).
Физика тонких пленок — одно из бурно развивающихся направлений, давшее выдающиеся практические результаты.

Самый большой на планете телескоп построят в Чили европейцы.
Существующий с 4 x 8.2-метровыми зеркалами — тоже европейский и тоже в Чили.

Во времена СССР технологии приходилось покупать втридорога , и то всё чаще по линии разведки, используя всю мощь НКВД-КГБ-ГРУ, просто так не продавали.
А сегодня все эти технологии можно открыто купить, китайцы даже за полцены продадут (часть из них они сами только что свистнули).

Но в России-Украине развивается только оСколковщина. Современных Максутовых нет просто потому, что они не нужны этой стране и этому обществу.

———————
Наш городской планетарий давно закрыт — теперь там попы вливают опиум в головы электората. Неча на звезды смотреть. В школах убирается астрономия, зато насаждается ( (в России) «Закон Божий».
Какие школьные телескопы, для кого ?
Живите, холопы, как в средневековой крепостнической Российской Империи.

Источник: iskatel.livejournal.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

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