გასართობ მეცნიერებათა აკადემია. ასტრონომია. ვიდეო. ასტრონომიული ინსტრუმენტები და მათთან დაკვირვებები. ოპტიკური ტელესკოპები - ტიპები და დიზაინი აღწერეთ ტელესკოპის დანიშნულება და დიზაინი
ტელესკოპის პრინციპია არა ობიექტების გადიდება, არამედ სინათლის შეგროვება. რაც უფრო დიდია სინათლის შემგროვებელი ელემენტის - ობიექტივის ან სარკის ზომა, მით მეტი სინათლე შევა მასში. მნიშვნელოვანია, რომ შეგროვებული სინათლის მთლიანი რაოდენობა განსაზღვრავს დანახული დეტალების დონეს - იქნება ეს შორეული პეიზაჟი თუ სატურნის რგოლები. მიუხედავად იმისა, რომ ტელესკოპისთვის გადიდება ან სიმძლავრე მნიშვნელოვანია, დეტალების დონის მისაღწევად გადამწყვეტი მნიშვნელობა არ აქვს.
ტელესკოპები მუდმივად იცვლება და იხვეწება, მაგრამ მუშაობის პრინციპი იგივე რჩება.
ტელესკოპი აგროვებს და აკონცენტრირებს სინათლეს
რაც უფრო დიდია ამოზნექილი ლინზა ან ჩაზნექილი სარკე, მით მეტი სინათლე შედის მასში. და რაც უფრო მეტი სინათლე შედის, მით უფრო შორეული ობიექტების დანახვის საშუალებას გაძლევთ. ადამიანის თვალს აქვს საკუთარი ამოზნექილი ლინზა (ლინზა), მაგრამ ეს ლინზა ძალიან მცირეა, ამიტომ ის აგროვებს საკმაოდ დიდ სინათლეს. ტელესკოპი საშუალებას გაძლევთ ნახოთ უფრო ზუსტად, რადგან მის სარკეს შეუძლია შეაგროვოს მეტი შუქი, ვიდრე ადამიანის თვალი.
ტელესკოპი ყურადღებას ამახვილებს სინათლის სხივებზე და ქმნის გამოსახულებას
მკაფიო გამოსახულების შესაქმნელად, ტელესკოპის ლინზები და სარკეები აგროვებენ დაჭერილ სხივებს ერთ წერტილში - ფოკუსში. თუ შუქი არ არის კონცენტრირებული ერთ წერტილში, სურათი ბუნდოვანი იქნება.
ტელესკოპების სახეები
ტელესკოპები შეიძლება დაიყოს სინათლეზე მუშაობის წესის მიხედვით "ლინზად", "სარკე" და კომბინირებულ - სარკისებურ ტელესკოპებად.
რეფრაქტორები არის რეფრაქტორული ტელესკოპები. ასეთ ტელესკოპში სინათლე გროვდება ორმხრივამოზნექილი ლინზის გამოყენებით (სინამდვილეში ეს არის ტელესკოპის ლინზა). სამოყვარულო ინსტრუმენტებს შორის ყველაზე გავრცელებული აქრომატები, როგორც წესი, ორლინზიანია, მაგრამ ასევე არის უფრო რთული. აქრომატული რეფრაქტორი შედგება ორი ლინზისგან - შემგროვებელი და განსხვავებული, რაც შესაძლებელს ხდის კომპენსირებას სფერული და ქრომატული აბერაციებისთვის - სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ლინზაში გავლისას სინათლის ნაკადის დამახინჯება.
ცოტა ისტორია:
გალილეოს რეფრაქტორმა (შეიქმნა 1609 წელს) გამოიყენა ორი ლინზა, რაც შეიძლება მეტი ვარსკვლავური შუქის შესაგროვებლად. და ნება ადამიანის თვალისთვისვხედავ მას. სფერულ სარკეში გამავალი სინათლე ქმნის გამოსახულებას. გალილეოს სფერული ლინზა სურათს ბუნდოვანს ხდის. გარდა ამისა, ასეთი ლინზა ანაწილებს სინათლეს ფერად კომპონენტებად, რის გამოც ბუნდოვანი ფერის არე იქმნება მანათობელი ობიექტის გარშემო. ამრიგად, ამოზნექილი სფერული ლინზა აგროვებს ვარსკვლავურ შუქს, ხოლო ჩაზნექილი ლინზა შეგროვებულ სინათლის სხივებს ისევ პარალელურად აქცევს, რაც შესაძლებელს ხდის დაკვირვებულ სურათს სიცხადისა და სიცხადის აღდგენას.
კეპლერის რეფრაქტორი (1611)
ნებისმიერი სფერული ობიექტივი არღვევს სინათლის სხივებს, ახდენს მათ დეფოკუსირებას და ბუნდოვან სურათს. სფერულ კეპლერის ლინზას აქვს ნაკლები გამრუდება და უფრო დიდი ფოკუსური მანძილი, ვიდრე გალილეის ლინზა. ამრიგად, ასეთ ლინზაში გამავალი სხივების ფოკუსირების წერტილები უფრო ახლოს არის ერთმანეთთან, რაც შესაძლებელს ხდის სურათის დამახინჯების შემცირებას, მაგრამ არა მთლიანად აღმოფხვრას. სინამდვილეში, თავად კეპლერს არ შეუქმნია ასეთი ტელესკოპი, მაგრამ მის მიერ შემოთავაზებულმა გაუმჯობესებამ დიდი გავლენა მოახდინა შემდგომი განვითარებარეფრაქტორები.
აქრომატული რეფრაქტორი
აქრომატული რეფრაქტორი დაფუძნებულია კეპლერის ტელესკოპზე, მაგრამ ერთი სფერული ლინზის ნაცვლად იყენებს სხვადასხვა გამრუდების ორ ლინზას. ამ ორ ლინზაში გამავალი სინათლე ფოკუსირებულია ერთ წერტილში, ე.ი. ეს მეთოდი თავიდან აიცილებს როგორც ქრომატულ, ასევე სფერულ აბერაციას.
- ტელესკოპი Sturman F70076
მარტივი და მსუბუქი რეფრაქტორი დამწყებთათვის 50 მმ ობიექტური ლინზებით. გადიდება - 18*,27*,60*,90*. იგი აღჭურვილია ორი ოკულარით - 6 მმ და 20 მმ. შეიძლება გამოყენებულ იქნას მილის სახით, რადგან არ აბრუნებს სურათს. აზიმუტის ფრჩხილზე. - >Konus KJ-7 ტელესკოპი
60 მმ სიგრძის ფოკუსირებული რეფრაქტორული ტელესკოპი გერმანულ (ეკვატორულ) მთაზე. მაქსიმალური გადიდება - 120x. გამოდგება ბავშვებისთვის და დამწყები ასტრონომებისთვის. - ტელესკოპი MEADE NGC 70/700mm AZ
კლასიკური რეფრაქტორი 70 მმ დიამეტრით და მაქსიმუმ სასარგებლო ზრდა 250*-მდე. მოყვება სამი ოკულარი, პრიზმა და სამაგრი. საშუალებას გაძლევთ დააკვირდეთ თითქმის ყველა პლანეტას მზის სისტემადა მკრთალი ვარსკვლავები 11,3 მაგნიტუდამდე. - ტელესკოპი Synta Skywatcher 607AZ2
კლასიკური რეფრაქტორი AZ-2 ასიმუტალურ სამაგრზე ალუმინის სამფეხაზე და ტელესკოპის სიმაღლეში მიკროსკალირების უნარი. ლინზის დიამეტრი 60 მმ, მაქსიმალური გადიდება 120-ჯერ, შეღწევის სიმძლავრე 11 (მაგნიტუდები). წონა 5 კგ. - ტელესკოპი Synta Skywatcher 1025AZ3
მსუბუქი რეფრაქტორი ალ-აზიმუტის AZ-3 სამაგრით ალუმინის სამფეხზე ტელესკოპის მიკრომეტრიანი ხელმძღვანელობით ორივე ღერძზე. უმეტესობისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ტელეფოტო ლინზად SLR კამერებიშორეული ობიექტების სროლისთვის. ლინზის დიამეტრი 100 მმ, ფოკუსური მანძილი 500 მმ, შეღწევადობა 12 (მაგნიტუდები). წონა 14 კგ.
რეფლექტორიარის ნებისმიერი ტელესკოპი, რომლის ობიექტივი მხოლოდ სარკეებისგან შედგება. რეფლექტორები ამრეკლავი ტელესკოპებია და ასეთ ტელესკოპებში გამოსახულება ჩანს მეორე მხარეს. ოპტიკური სისტემავიდრე რეფრაქტორებში.
ცოტა ისტორია
გრიგორის ამრეკლავი ტელესკოპი (1663)
ჯეიმს გრეგორმა ტელესკოპების წარმოებაში სრულიად ახალი ტექნოლოგია შემოიტანა პარაბოლური პირველადი სარკის მქონე ტელესკოპის გამოგონებით. გამოსახულება, რომლის დაკვირვებაც შესაძლებელია ასეთი ტელესკოპით, თავისუფალია როგორც სფერული, ასევე ქრომატული აბერაციებისგან.
ნიუტონის რეფლექტორი (1668)
ნიუტონმა გამოიყენა ლითონის პირველადი სარკე სინათლის შესაგროვებლად და შემდგომი სახელმძღვანელო სარკე, რომელიც შუქის სხივებს ოკულარზე გადასცემდა. ამ გზით შესაძლებელი გახდა ქრომატულ აბერაციასთან გამკლავება – რადგან ლინზების ნაცვლად ეს ტელესკოპი სარკეებს იყენებს. მაგრამ სურათი მაინც ბუნდოვანი აღმოჩნდა სარკის სფერული გამრუდების გამო.
ამ დრომდე ნიუტონის სქემის მიხედვით დამზადებულ ტელესკოპს ხშირად რეფლექტორს უწოდებენ. სამწუხაროდ, ის არ არის თავისუფალი ხარვეზებისგან. ღერძის ოდნავ გვერდზე იწყება კომა (არაიზოპლანტიზმი) - აბერაცია, რომელიც დაკავშირებულია დიაფრაგმის სხვადასხვა რგოლოვანი ზონების არათანაბრად გადიდებასთან. კომა იწვევს იმ ფაქტს, რომ გაფანტული ადგილი ჰგავს კონუსის პროექციას - მკვეთრი და კაშკაშა ნაწილი ხედვის ველის ცენტრისკენ, მოსაწყენი და მომრგვალებული ცენტრიდან მოშორებით. გაფანტული ლაქის ზომა ხედვის ველის ცენტრიდან დაშორების პროპორციულია და დიაფრაგმის დიამეტრის კვადრატის პროპორციულია. ამიტომ კომის გამოვლინება განსაკუთრებით ძლიერია ეგრეთ წოდებულ „სწრაფ“ (მაღალი დიაფრაგმის) ნიუტონებში ხედვის ველის კიდეზე.
ნიუტონის ტელესკოპები დღესაც ძალიან პოპულარულია: მათი წარმოება ძალიან მარტივი და იაფია, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათი საშუალო ფასი გაცილებით დაბალია, ვიდრე შესაბამისი რეფრაქტორებისთვის. მაგრამ თავად დიზაინი აწესებს გარკვეულ შეზღუდვებს ასეთ ტელესკოპზე: დიაგონალურ სარკეში გამავალი სხივების დამახინჯება შესამჩნევად აუარესებს ასეთი ტელესკოპის გარჩევადობას და ლინზის დიამეტრის მატებასთან ერთად, მილის სიგრძე პროპორციულად იზრდება. შედეგად, ტელესკოპი ძალიან დიდი ხდება, ხოლო გრძელი მილით ხედვის ველი უფრო მცირე ხდება. ფაქტობრივად, 15 სმ-ზე მეტი დიამეტრის რეფლექტორები პრაქტიკულად არ იწარმოება, რადგან... ასეთ მოწყობილობებს უფრო მეტი მინუსი ექნებათ, ვიდრე უპირატესობა.
- ტელესკოპი Synta Skywatcher 1309EQ2
რეფლექტორი ლინზის დიამეტრით 130 მმ ეკვატორულ მთაზე. მაქსიმალური გადიდება 260. ინსაითი 13.3 - ტელესკოპი F800203M STURMAN
რეფლექტორი ლინზის დიამეტრით 200 მმ ეკვატორულ მთაზე. მოყვება ორი ოკულარი, მთვარის ფილტრი, სამფეხა და ხედის მაძიებელი. - Meade Newton 6 LXD-75 f/5 ტელესკოპი EC დისტანციური მართვის საშუალებით
კლასიკური ნიუტონის რეფლექტორილინზის დიამეტრით 150 მმ და სასარგებლო გადიდებით 400x-მდე ტელესკოპი ასტრონომიის მოყვარულთათვის, რომლებიც აფასებენ სინათლის დიდ დიამეტრს და დიაფრაგმის მაღალ თანაფარდობას. ელექტრონულად მართული სამაგრი საათის თვალთვალის საშუალებით იძლევა ხანგრძლივი ექსპოზიციის ასტროფოტოგრაფიის საშუალებას.
სარკე-ლინზა(კატადიოპტრიული) ტელესკოპები იყენებენ როგორც ლინზებს, ასევე სარკეებს, რათა მიაღწიონ შესანიშნავი მაღალი გარჩევადობის გამოსახულების ხარისხს ძალიან მოკლე, პორტატული ოპტიკური მილებიდან.
ტელესკოპის პარამეტრები
დიამეტრი და გადიდება
ტელესკოპის არჩევისას მნიშვნელოვანია იცოდეთ ლინზის დიამეტრის, გარჩევადობის, გადიდებისა და კონსტრუქციისა და კომპონენტების ხარისხის შესახებ.
ტელესკოპის მიერ შეგროვებული სინათლის რაოდენობა პირდაპირ დამოკიდებულია იმაზე დიამეტრი(დ) პირველადი სარკე ან ობიექტივი. ლინზაში გამავალი სინათლის რაოდენობა მისი ფართობის პროპორციულია.
დიამეტრის გარდა, მისი მახასიათებლებისთვის მნიშვნელოვანია ლინზის ზომა. შედარებითი ხვრელი(A), უდრის დიამეტრის თანაფარდობას ფოკუსურ სიგრძესთან (ასევე უწოდებენ დიაფრაგმას).
შედარებითი ფოკუსიდაასახელეთ რაოდენობა ორმხრივიშედარებითი ხვრელი.
ნებართვა- ეს არის დეტალების ჩვენების შესაძლებლობა - ე.ი. რაც უფრო მაღალია გარჩევადობა, მით უკეთესი გამოსახულება. მაღალი გარჩევადობის ტელესკოპი შეძლებს ორი შორეული, ახლო ობიექტის გამოყოფას, ხოლო დაბალი გარჩევადობის ტელესკოპი მხოლოდ ერთ შერეულ ობიექტს დაინახავს. ვარსკვლავები სინათლის წერტილოვანი წყაროებია, ამიტომ მათი დაკვირვება რთულია და ტელესკოპში მხოლოდ ვარსკვლავის დიფრაქციული გამოსახულების დანახვა შეგიძლიათ დისკის სახით, რომლის გარშემოც სინათლის რგოლია. ოფიციალურად, ვიზუალური ტელესკოპის მაქსიმალური გარჩევადობა არის მინიმალური კუთხური უფსკრული თანაბარი სიკაშკაშის მქონე ვარსკვლავებს შორის, როდესაც ისინი ჯერ კიდევ ხილული არიან საკმარისი გადიდებით და ცალ-ცალკე არ არის ჩარევა ატმოსფეროდან. კარგი ინსტრუმენტებისთვის ეს მნიშვნელობა დაახლოებით უდრის 120/D რკალი წამს, სადაც D არის ტელესკოპის დიაფრაგმა (დიამეტრი) მმ-ში.
იმატებსტელესკოპი უნდა იყოს D/7-დან 1.5D-მდე დიაპაზონში, სადაც D არის ტელესკოპის ლინზის დიაფრაგმის დიამეტრი. ანუ, 100 მმ დიამეტრის მილისთვის, ოკულარი უნდა შეირჩეს ისე, რომ მათ უზრუნველყონ გადიდება 15x-დან 150x-მდე.
ლინზების დიამეტრის რიცხვითი გადიდებისას, გამოხატული მილიმეტრებში, ჩნდება დიფრაქციული ნიმუშის პირველი ნიშნები და გადიდების შემდგომი ზრდა მხოლოდ გააუარესებს გამოსახულების ხარისხს, რაც შეუძლებელს გახდის მცირე დეტალების გარჩევას. გარდა ამისა, უნდა გვახსოვდეს ტელესკოპის რყევა, ატმოსფერული ტურბულენტობა და ა.შ. მაშასადამე, მთვარეზე და პლანეტებზე დაკვირვებისას 1.4D - 1.7D-ზე მეტი გადიდება, როგორც წესი, არ გამოიყენება. ნებისმიერ შემთხვევაში, კარგ ინსტრუმენტს უნდა შეეძლოს 1.5D-მდე „ამოღება“ გამოსახულების ხარისხის მნიშვნელოვნად დაქვეითების გარეშე. რეფრაქტორები ამას ყველაზე კარგად უმკლავდებიან და მათი ცენტრალური დამცავი რეფლექტორები ვეღარ მუშაობენ საიმედოდ ასეთ გადიდებებზე, ამიტომ არ არის მიზანშეწონილი მათი გამოყენება მთვარეზე და პლანეტებზე დასაკვირვებლად.
რაციონალური გადიდების ზედა ზღვარი განისაზღვრება ემპირიულად და დაკავშირებულია დიფრაქციული ფენომენების გავლენასთან (გადიდების მატებასთან ერთად მცირდება ტელესკოპის გასასვლელი გუგის ზომა, მისი გასასვლელი დიაფრაგმა). აღმოჩნდა, რომ ყველაზე მაღალი გარჩევადობა მიიღწევა 0,7 მმ-ზე ნაკლები გამოსასვლელი მოსწავლეებით და გადიდების შემდგომი ზრდა არ იწვევს დეტალების რაოდენობის ზრდას. პირიქით, ფხვიერი, მოღრუბლული და ბუნდოვანი სურათი ქმნის შემცირებული დეტალების ილუზიას. 1.5D-ის დიდი გადიდება აზრი აქვს, რადგან ისინი უფრო კომფორტულია, განსაკუთრებით მხედველობის დარღვევის მქონე ადამიანებისთვის და მხოლოდ ნათელი, კონტრასტული ობიექტებისთვის.
გონივრული გადიდების დიაპაზონის ქვედა ზღვარი განისაზღვრება იმით, რომ ლინზების დიამეტრის შეფარდება გამოსასვლელ გუგის დიამეტრთან (ანუ ოკულარიდან გამომავალი სინათლის სხივის დიამეტრი) უდრის მათი ფოკუსური მანძილების თანაფარდობას, ე.ი. მომატება. თუ ოკულარიდან გამომავალი სხივის დიამეტრი აჭარბებს დამკვირვებლის გუგის დიამეტრს, ზოგიერთი სხივი ამოიჭრება და დამკვირვებლის თვალი დაინახავს ნაკლებ სინათლეს - და გამოსახულების უფრო მცირე ნაწილს.
ასე ჩნდება შემდეგი რიგირეკომენდებული გადიდებები 2D, 1.4D, 1D, 0.7D, D/7. D/2..D/3-ის გადიდება სასარგებლოა ნორმალური ზომის გროვებისა და ბუნდოვანი ნისლეული ობიექტების დასაკვირვებლად.
მთები
ტელესკოპის სამაგრი- ტელესკოპის ნაწილი, რომელზეც ის არის დამონტაჟებული ოპტიკური მილი. საშუალებას გაძლევთ მიმართოთ ცის დაკვირვებულ ზონაში, უზრუნველყოფს სამუშაო მდგომარეობაში მისი დამონტაჟების სტაბილურობას და დაკვირვების მოხერხებულობას. სხვადასხვა სახის. სამონტაჟო შედგება ფუძისა (ან სვეტისგან), ორი ურთიერთ პერპენდიკულარული ღერძისგან, ტელესკოპის მილის ბრუნვისთვის, წამყვანი და ბრუნვის კუთხეების გაზომვის სისტემა.
IN ეკვატორული მთაპირველი ღერძი მიმართულია ციური პოლუსისკენ და ეწოდება პოლარული (ან საათის) ღერძი, ხოლო მეორე დევს ეკვატორულ სიბრტყეში და ეწოდება დახრის ღერძი; მასზე მიმაგრებულია ტელესკოპის მილი. როდესაც ტელესკოპი ბრუნავს 1-ლი ღერძის გარშემო, მისი საათის კუთხე იცვლება მუდმივი დახრილობით; მე-2 ღერძის გარშემო მობრუნებისას დახრილობა იცვლება საათის მუდმივი კუთხით. თუ ტელესკოპი დამონტაჟებულია ასეთ მთაზე, ციური სხეულის თვალყურის დევნება, რომელიც მოძრაობს ცის აშკარა ყოველდღიური ბრუნვის გამო, ხორციელდება ტელესკოპის ბრუნვით. მუდმივი სიჩქარეერთი პოლარული ღერძის გარშემო.
IN ალტ-აზიმუტის სამაგრიპირველი ღერძი ვერტიკალურია, ხოლო მეორე, მილის გადამზიდავი, ჰორიზონტალურ სიბრტყეში დევს. პირველი ღერძი გამოიყენება ტელესკოპის აზიმუთში ბრუნვისთვის, მეორე - სიმაღლეში (ზენიტის მანძილი). ვარსკვლავებზე დაკვირვებისას, რომელიც დამონტაჟებულია ასიმუტალურ საყრდენზე დამონტაჟებული ტელესკოპით, ის მუდმივად უნდა იყოს და მაღალი ხარისხიზუსტად ბრუნავს ერთდროულად ორი ღერძის გარშემო და სიჩქარით, რომელიც განსხვავდება რთული კანონის მიხედვით.
ფოტოები გამოყენებულია www.amazing-space.stsci.edu-დან
ამჟამად მაღაზიის თაროებზე შეგიძლიათ იპოვოთ სხვადასხვა ტელესკოპები. თანამედროვე მწარმოებლები ზრუნავენ თავიანთ მომხმარებლებზე და ცდილობენ გააუმჯობესონ თითოეული მოდელი, თანდათან აღმოფხვრას თითოეული მათგანის ნაკლოვანებები.
ზოგადად, ასეთი მოწყობილობები კვლავ მოწყობილია ერთი მსგავსი სქემის მიხედვით. როგორია ტელესკოპის ზოგადი დიზაინი? ამის შესახებ უფრო მოგვიანებით.
მილი
ინსტრუმენტის ძირითადი ნაწილია მილი. მასში მოთავსებულია ლინზა, რომელშიც სინათლის სხივები შემდეგ ეცემა. ლინზები დაუყოვნებლივ ხვდება განსხვავებული ტიპები. ეს არის რეფლექტორები, კატადიოპტრიული ლინზები და რეფრაქტორები. თითოეულ ტიპს აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები, რომლებსაც მომხმარებლები ყიდვის წინ სწავლობენ და მათზე დაყრდნობით აკეთებენ არჩევანს.
თითოეული ტელესკოპის ძირითადი კომპონენტები: მილი და ოკულარი
ინსტრუმენტს მილის გარდა აქვს მპოვნელიც. შეიძლება ითქვას, რომ ეს არის მინიატურული ტელესკოპი, რომელიც დაკავშირებულია მთავარ მილთან. ამ შემთხვევაში 6-10-ჯერ მატება შეინიშნება. მოწყობილობის ეს ნაწილი აუცილებელია სადამკვირვებლო ობიექტის წინასწარი დამიზნებისთვის.
ოკულარი
ნებისმიერი ტელესკოპის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ნაწილია ოკულარი. სწორედ ინსტრუმენტის ამ შესაცვლელი ნაწილის მეშვეობით ახორციელებს მომხმარებელი დაკვირვებას. რაც უფრო მოკლეა ეს ნაწილი, მით უფრო დიდი შეიძლება იყოს გადიდება, მაგრამ მით უფრო მცირეა ხედვის კუთხე. სწორედ ამ მიზეზის გამო, უმჯობესია შეიძინოთ რამდენიმე განსხვავებული ოკულარი მოწყობილობასთან ერთად. მაგალითად, მუდმივი და ცვლადი ფოკუსით.
მონტაჟი, ფილტრები და სხვა ნაწილები
სამონტაჟო ასევე მოდის რამდენიმე ტიპის. როგორც წესი, ტელესკოპი დამონტაჟებულია სამფეხზე, რომელსაც აქვს ორი მბრუნავი ღერძი. ასევე არის ტელესკოპის დამატებითი „დანართები“, რომელთა აღნიშვნაც ღირს. პირველ რიგში, ეს არის მსუბუქი ფილტრები. ისინი ასტრონომებს სჭირდებათ სხვადასხვა მიზნებისთვის. მაგრამ დამწყებთათვის არ არის აუცილებელი მათი შეძენა.
მართალია, თუ მომხმარებელი გეგმავს მთვარით აღფრთოვანებას, მაშინ დაგჭირდებათ სპეციალური მთვარის ფილტრი, რომელიც დაიცავს თვალებს ძალიან ნათელი სურათისგან. ასევე არსებობს სპეციალური ფილტრები, რომლებსაც შეუძლიათ ქალაქის განათების შემაშფოთებელი შუქის აღმოფხვრა, მაგრამ ისინი საკმაოდ ძვირია. საგნების დასათვალიერებლად სწორი პოზიცია, ასევე სასარგებლოა დიაგონალური სარკეები, რომლებსაც, სახეობიდან გამომდინარე, შეუძლიათ სხივების გადახრა 45 ან 90 გრადუსით.
ტელესკოპი უნიკალური ოპტიკური ინსტრუმენტია, რომელიც შექმნილია ციურ სხეულებზე დასაკვირვებლად. ინსტრუმენტების გამოყენება საშუალებას გვაძლევს გამოვიკვლიოთ სხვადასხვა ობიექტები, არა მხოლოდ ისინი, რომლებიც ჩვენთან ახლოს მდებარეობს, არამედ ის, ვინც მდებარეობს ჩვენი პლანეტიდან ათასობით სინათლის წლის მანძილზე. რა არის ტელესკოპი და ვინ გამოიგონა იგი?
პირველი გამომგონებელი
ტელესკოპური მოწყობილობები მეჩვიდმეტე საუკუნეში გამოჩნდა. თუმცა, დღემდე მიმდინარეობს კამათი იმის შესახებ, თუ ვინ გამოიგონა ტელესკოპი პირველი - გალილეო თუ ლიპერშეი. ეს დავები დაკავშირებულია იმ ფაქტთან, რომ ორივე მეცნიერი დაახლოებით ერთსა და იმავე დროს ავითარებდა ოპტიკურ მოწყობილობებს.
1608 წელს ლიპერშიმ შექმნა სათვალე თავადაზნაურებისთვის, რათა მათ შეეძლოთ შორეული ობიექტების ახლოდან დანახვა. ამ დროს სამხედრო მოლაპარაკებები მიმდინარეობდა. არმიამ სწრაფად დააფასა განვითარების სარგებელი და შესთავაზა Lippershey-ს არ მიენიჭებინა საავტორო უფლებები მოწყობილობაზე, არამედ შეცვალოს იგი ისე, რომ მას ორივე თვალით შეხედოთ. მეცნიერი დაეთანხმა.
მეცნიერის ახალი განვითარება არ შეიძლებოდა გასაიდუმლოებულიყო: ამის შესახებ ინფორმაცია ადგილობრივად გამოქვეყნდა ბეჭდური გამოცემები. იმდროინდელმა ჟურნალისტებმა მოწყობილობას უწოდეს ლაქების ზონა. ის იყენებდა ორ ლინზას, რომლებიც საგნებისა და საგნების გადიდების საშუალებას იძლეოდა. 1609 წლიდან პარიზში სრული ტემპით იყიდებოდა საყვირები სამმაგი გადიდებით. ამ წლიდან ნებისმიერი ინფორმაცია ლიპერშის შესახებ ქრება ისტორიიდან და ჩნდება ინფორმაცია სხვა მეცნიერისა და მისი ახალი აღმოჩენების შესახებ.
დაახლოებით იმავე წლებში, იტალიელი გალილეო ეწეოდა ლინზების დაფქვას. 1609 წელს მან საზოგადოებას წარუდგინა ახალი განვითარება - ტელესკოპი სამმაგი გადიდებით. გალილეოს ტელესკოპს მეტი ჰქონდა მაღალი ხარისხისურათები ვიდრე Lippershey მილები. ეს იყო იტალიელი მეცნიერის იდეა, რომელმაც მიიღო სახელი "ტელესკოპი".
მეჩვიდმეტე საუკუნეში ჰოლანდიელმა მეცნიერებმა დაამზადეს ტელესკოპები, მაგრამ მათ გამოსახულების ცუდი ხარისხი ჰქონდათ. და მხოლოდ გალილეომ მოახერხა ლინზების დაფქვის ტექნიკის შემუშავება, რამაც შესაძლებელი გახადა ობიექტების აშკარად გაფართოება. მან შეძლო მიეღო ოცდაჯერადი ზრდა, რაც იმ დღეებში ნამდვილი მიღწევა იყო მეცნიერებაში. ამის საფუძველზე შეუძლებელია იმის თქმა, თუ ვინ გამოიგონა ტელესკოპი: თუ ოფიციალური ვერსია, მაშინ სწორედ გალილეომ გააცნო მსოფლიოს მოწყობილობა, რომელსაც მან ტელესკოპი უწოდა და თუ გადავხედავთ ობიექტების გამადიდებელი ოპტიკური მოწყობილობის შემუშავების ვერსიას, მაშინ Lippershey იყო პირველი.
ცის პირველი დაკვირვებები
პირველი ტელესკოპის გამოჩენის შემდეგ გაკეთდა უნიკალური აღმოჩენები. გალილეომ გამოიყენა თავისი განვითარება ციურ სხეულებზე დასაკვირვებლად. მან პირველმა დაინახა და დახატა მთვარის კრატერები, ლაქები მზეზე, ასევე გამოიკვლია ირმის ნახტომის ვარსკვლავები და იუპიტერის თანამგზავრები. გალილეოს ტელესკოპმა შესაძლებელი გახადა სატურნის რგოლების დანახვა. თქვენი ინფორმაციისთვის, მსოფლიოში ჯერ კიდევ არსებობს ტელესკოპი, რომელიც მუშაობს იმავე პრინციპით, როგორც გალილეოს მოწყობილობა. იგი მდებარეობს იორკის ობსერვატორიაში. მოწყობილობას აქვს 102 სანტიმეტრი დიამეტრი და რეგულარულად ემსახურება მეცნიერებს ციურ სხეულებს თვალყურის დევნებისთვის.
თანამედროვე ტელესკოპები
საუკუნეების მანძილზე მეცნიერები მუდმივად ცვლიდნენ ტელესკოპების დიზაინს, ქმნიდნენ ახალ მოდელებს და აუმჯობესებდნენ გადიდების კოეფიციენტს. შედეგად შესაძლებელი გახდა სხვადასხვა დანიშნულების მცირე და დიდი ტელესკოპების შექმნა.
პატარები ჩვეულებრივ გამოიყენება კოსმოსურ ობიექტებზე სახლის დაკვირვებისთვის, ასევე ახლომდებარე კოსმოსურ სხეულებზე დასაკვირვებლად. დიდი მოწყობილობები შესაძლებელს ხდის დედამიწიდან ათასობით სინათლის წლის მანძილზე მდებარე ციური სხეულების ნახვას და ფოტოების გადაღებას.
ტელესკოპების სახეები
არსებობს რამდენიმე ტიპის ტელესკოპები:
- სარკისებური.
- ობიექტივი.
- კატადიოპტრიული.
გალილეის რეფრაქტორები განიხილება ლინზების რეფრაქტორებად. სარკის მოწყობილობები მოიცავს რეფლექსურ მოწყობილობებს. რა არის კატადიოპტრიული ტელესკოპი? ეს არის უნიკალური თანამედროვე განვითარება, რომელიც აერთიანებს ლინზასა და სარკის მოწყობილობას.
ლინზების ტელესკოპები
ტელესკოპები როლს თამაშობენ ასტრონომიაში მნიშვნელოვანი როლი: ისინი საშუალებას გაძლევთ ნახოთ კომეტები, პლანეტები, ვარსკვლავები და სხვა კოსმოსური ობიექტები. ერთ-ერთი პირველი განვითარება იყო ლინზების მოწყობილობები.
ყველა ტელესკოპს აქვს ლინზა. ეს არის ნებისმიერი მოწყობილობის მთავარი ნაწილი. ის არღვევს სინათლის სხივებს და აგროვებს მათ იმ წერტილში, რომელსაც ფოკუსირება ეწოდება. სწორედ მასში აგებულია ობიექტის გამოსახულება. სურათის სანახავად გამოიყენეთ ოკულარი.
ლინზა მოთავსებულია ისე, რომ ოკულარი და ფოკუსი ემთხვევა ერთმანეთს. თანამედროვე მოდელები იყენებენ მოძრავ ოკულარებს ტელესკოპის საშუალებით მოსახერხებელი დაკვირვებისთვის. ისინი ხელს უწყობენ გამოსახულების სიმკვეთრის რეგულირებას.
ყველა ტელესკოპს აქვს მოცემული ობიექტის აბერაცია - დამახინჯება. ლინზების ტელესკოპებს აქვთ რამდენიმე დამახინჯება: ქრომატული (წითელი და ლურჯი სხივები დამახინჯებულია) და სფერული აბერაცია.
სარკის მოდელები
სარკის ტელესკოპებს რეფლექტორებს უწოდებენ. მათზე დამონტაჟებულია სფერული სარკე, რომელიც აგროვებს სინათლის სხივს და ასახავს მას სარკის გამოყენებით ოკულარზე. ქრომატული აბერაცია არ არის დამახასიათებელი სარკის მოდელებისთვის, რადგან სინათლე არ ირღვევა. თუმცა, სარკის ინსტრუმენტები ავლენენ სფერულ აბერაციას, რაც ზღუდავს ტელესკოპის ხედვის ველს.
გრაფიკული ტელესკოპების გამოყენება რთული დიზაინები, სარკეები რთული ზედაპირით, რომლებიც განსხვავდება სფერულიდან.
მიუხედავად დიზაინის სირთულისა, სარკის მოდელები უფრო ადვილია, ვიდრე ლინზების კოლეგები. Ამიტომაც ამ ტიპისმეტი საერთო. სარკის ტიპის ტელესკოპის ყველაზე დიდი დიამეტრი ჩვიდმეტ მეტრზე მეტია. რუსეთში ყველაზე დიდი მოწყობილობის დიამეტრი ექვსი მეტრია. მრავალი წლის განმავლობაში იგი ითვლებოდა ყველაზე დიდად მსოფლიოში.
ტელესკოპის მახასიათებლები
ბევრი ადამიანი ყიდულობს ოპტიკურ მოწყობილობებს კოსმიურ სხეულებზე დასაკვირვებლად. მოწყობილობის არჩევისას მნიშვნელოვანია იცოდეთ არა მხოლოდ რა არის ტელესკოპი, არამედ ის, თუ რა მახასიათებლები აქვს მას.
- Მომატება. ოკულარული და ობიექტის ფოკუსური სიგრძე ტელესკოპის გადიდების ფაქტორია. თუ ლინზის ფოკუსური სიგრძე ორი მეტრია, ხოლო ოკულარი ხუთი სანტიმეტრია, მაშინ ასეთ მოწყობილობას ექნება ორმოცჯერადი გადიდება. თუ ოკულარი შეიცვალა, გადიდება განსხვავებული იქნება.
- ნებართვა. მოგეხსენებათ, სინათლეს ახასიათებს გარდატეხა და დიფრაქცია. იდეალურ შემთხვევაში, ვარსკვლავის ნებისმიერი გამოსახულება ჰგავს დისკს რამდენიმე კონცენტრირებული რგოლებით, რომელსაც დიფრაქციული რგოლები ეწოდება. დისკის ზომები შემოიფარგლება მხოლოდ ტელესკოპის შესაძლებლობებით.
ტელესკოპები თვალების გარეშე
რა არის ტელესკოპი თვალის გარეშე, რისთვის გამოიყენება? მოგეხსენებათ, თითოეული ადამიანის თვალები განსხვავებულად აღიქვამს სურათებს. ერთი თვალი უფრო მეტს ხედავს, მეორე კი - ნაკლებს. იმისათვის, რომ მეცნიერებმა დაინახონ ყველაფერი, რაც მათ სანახავად სჭირდებათ, ისინი იყენებენ ტელესკოპებს თვალების გარეშე. ეს მოწყობილობები გადასცემენ სურათს მონიტორის ეკრანებზე, რომლის მეშვეობითაც ყველა ხედავს სურათს ზუსტად ისე, როგორც არის, დამახინჯების გარეშე. მცირე ტელესკოპებისთვის ამ მიზნით შემუშავებულია კამერები, რომლებიც დაკავშირებულია მოწყობილობებთან და ასახავს ცას.
Ყველაზე თანამედროვე მეთოდებისივრცის ხედვა იყო CCD კამერების გამოყენება. ეს არის სპეციალური სინათლისადმი მგრძნობიარე მიკროსქემები, რომლებიც აგროვებენ ინფორმაციას ტელესკოპიდან და გადასცემენ კომპიუტერს. მათგან მიღებული მონაცემები იმდენად მკაფიოა, რომ წარმოუდგენელია, რა სხვა მოწყობილობებს შეეძლოთ მსგავსი ინფორმაციის მოპოვება. ყოველივე ამის შემდეგ, ადამიანის თვალი ვერ განასხვავებს ყველა ჩრდილს ისეთი მაღალი სიცხადით, როგორც ამას თანამედროვე კამერები აკეთებენ.
ვარსკვლავებსა და სხვა ობიექტებს შორის მანძილის გასაზომად გამოიყენება სპეციალური ინსტრუმენტები - სპექტროგრაფები. ისინი დაკავშირებულია ტელესკოპებთან.
თანამედროვე ასტრონომიული ტელესკოპი არ არის ერთი მოწყობილობა, არამედ რამდენიმე ერთდროულად. რამდენიმე მოწყობილობიდან მიღებული მონაცემები მუშავდება და ნაჩვენებია მონიტორებზე გამოსახულების სახით. უფრო მეტიც, დამუშავების შემდეგ მეცნიერები იღებენ ძალიან მაღალი გარჩევადობის სურათებს. შეუძლებელია კოსმოსის ასეთი მკაფიო სურათების დანახვა ტელესკოპის საშუალებით.
რადიო ტელესკოპები
ასტრონომები მათი სამეცნიერო განვითარებაგამოიყენეთ უზარმაზარი რადიოტელესკოპები. ყველაზე ხშირად ისინი ჰგავს უზარმაზარ მეტალის თასებს პარაბოლური ფორმის. ანტენები აგროვებენ მიღებულ სიგნალს და ამუშავებენ მიღებულ ინფორმაციას სურათებად. რადიოტელესკოპებს შეუძლიათ მხოლოდ ერთი ტალღის სიგრძის სიგნალის მიღება.
ინფრაწითელი მოდელები
ინფრაწითელი ტელესკოპის თვალსაჩინო მაგალითია ჰაბლის აპარატი, თუმცა ის შეიძლება იყოს ოპტიკურიც. მრავალი თვალსაზრისით, ინფრაწითელი ტელესკოპების დიზაინი მსგავსია ოპტიკური სარკის მოდელების დიზაინს. სითბოს სხივები აისახება ჩვეულებრივი ტელესკოპური ლინზებით და ფოკუსირებულია ერთ წერტილში, სადაც მდებარეობს სითბოს საზომი მოწყობილობა. მიღებული სითბოს სხივები გადის თერმული ფილტრებით. მხოლოდ ამის შემდეგ ხდება ფოტოგრაფია.
ულტრაიისფერი ტელესკოპები
ფოტოგრაფიის დროს, ფილმი შეიძლება ექვემდებარებოდეს ულტრაიისფერ სხივებს. ულტრაიისფერი დიაპაზონის ზოგიერთ ნაწილში შესაძლებელია სურათების მიღება დამუშავების ან ექსპოზიციის გარეშე. ზოგ შემთხვევაში კი აუცილებელია სინათლის სხივებმა გაიაროს სპეციალური სტრუქტურა - ფილტრი. მათი გამოყენება ხელს უწყობს გარკვეული უბნების გამოსხივების ხაზგასმას.
არსებობს სხვა ტიპის ტელესკოპები, რომელთაგან თითოეულს აქვს თავისი დანიშნულება და განსაკუთრებული მახასიათებლები. ეს არის მოდელები, როგორიცაა რენტგენის და გამა-სხივების ტელესკოპები. მათი დანიშნულების მიხედვით, ყველა არსებული მოდელი შეიძლება დაიყოს სამოყვარულო და პროფესიონალურად. და ეს არ არის ციური სხეულების თვალთვალის მოწყობილობების მთელი კლასიფიკაცია.
ტელესკოპის სტრუქტურა
მე-20 საუკუნეში ასტრონომიამ მრავალი ნაბიჯი გადადგა ჩვენი სამყაროს შესწავლაში, მაგრამ ეს ნაბიჯები შეუძლებელი იქნებოდა ისეთი რთული ინსტრუმენტების გამოყენების გარეშე, როგორიცაა ტელესკოპები, რომელთა ისტორია ასობით წლით თარიღდება. ტელესკოპის ევოლუცია რამდენიმე ეტაპად მიმდინარეობდა და ვეცდები მათზე ვისაუბრო.
უძველესი დროიდან კაცობრიობას სურდა გაეგო რა არის ცაში, დედამიწის მიღმა და ადამიანის თვალისთვის უხილავი. ანტიკურობის უდიდესი მეცნიერები, როგორებიც იყვნენ ლეონარდო და ვინჩი, გალილეო გალილეი, ცდილობდნენ შეექმნათ მოწყობილობა, რომელიც საშუალებას მისცემს ადამიანს შეხედოს სივრცის სიღრმეში და აეხსნა სამყაროს საიდუმლოების ფარდა. მას შემდეგ მრავალი აღმოჩენა მოხდა ასტრონომიისა და ასტროფიზიკის სფეროში. ყველამ იცის რა არის ტელესკოპი, მაგრამ ყველამ არ იცის რამდენი ხნის წინ და ვის მიერ გამოიგონეს პირველი ტელესკოპი და როგორ შეიქმნა იგი.
ტელესკოპი არის მოწყობილობა, რომელიც შექმნილია ციურ სხეულებზე დასაკვირვებლად.
კერძოდ, ტელესკოპი ეხება ოპტიკურ ტელესკოპურ სისტემას, რომელიც არ გამოიყენება ასტრონომიული მიზნებისთვის.
არსებობს ტელესკოპები ელექტრომაგნიტური სპექტრის ყველა დიაპაზონისთვის:
ოპტიკური ტელესკოპები
რადიო ტელესკოპები
რენტგენის ტელესკოპები
გამა-სხივების ტელესკოპები
ოპტიკური ტელესკოპები
ტელესკოპი არის მილი (მყარი, ჩარჩო ან ფერმა), რომელიც დამონტაჟებულია ღერძებით აღჭურვილ საყრდენზე დაკვირვების ობიექტზე მიმართვისა და თვალყურის დევნებისთვის. ვიზუალურ ტელესკოპს აქვს ლინზა და ოკულარი. ლინზების უკანა ფოკალური სიბრტყე გასწორებულია ოკულარულის წინა ფოკალურ სიბრტყესთან. ოკულარულის ნაცვლად, ფოტოგრაფიული ფილმი ან მატრიცული გამოსხივების მიმღები შეიძლება განთავსდეს ლინზის ფოკუსურ სიბრტყეში. ამ შემთხვევაში, ტელესკოპის ობიექტივი, ოპტიკური თვალსაზრისით, არის ფოტოგრაფიული ობიექტივი. ტელესკოპი ფოკუსირებულია ფოკუსერის (ფოკუსირებული მოწყობილობის) გამოყენებით. ტელესკოპის კოსმოსური ასტრონომია
მათი ოპტიკური დიზაინის მიხედვით, ტელესკოპების უმეტესობა იყოფა:
ლინზა (რეფრაქტორები ან დიოპტრია) - ლინზას ან ლინზების სისტემას იყენებენ ლინზად.
სარკე (რეფლექტორი ან კატოპტრიკული) - ჩაზნექილი სარკე გამოიყენება ლინზად.
სარკე-ლინზიანი ტელესკოპები (კატადიოპტრიული) - ლინზად გამოიყენება სფერული სარკე, ხოლო ლინზა, ლინზების სისტემა ან მენისკი ემსახურება აბერაციების კომპენსაციას.
რადიო ტელესკოპები
რადიოტელესკოპები გამოიყენება რადიოს დიაპაზონის კოსმოსური ობიექტების შესასწავლად. რადიოტელესკოპების ძირითადი ელემენტებია მიმღები ანტენა და რადიომეტრი - მგრძნობიარე რადიო მიმღები, სიხშირის რეგულირებადი და მიმღები მოწყობილობა. ვინაიდან რადიოს დიაპაზონი ბევრად უფრო ფართოა, ვიდრე ოპტიკური დიაპაზონი, რადიოტელესკოპების სხვადასხვა დიზაინი გამოიყენება რადიო გამოსხივების ჩასაწერად, დიაპაზონის მიხედვით. გრძელი ტალღის რეგიონში (მეტრის დიაპაზონი; ათობით და ასობით მეგაჰერცი), ტელესკოპები შედგება დიდი რიცხვი(ათობით, ასობით ან თუნდაც ათასობით) ელემენტარული მიმღები, როგორც წესი, დიპოლები. მოკლე ტალღებისთვის (დეციმეტრი და სანტიმეტრი დიაპაზონი; ათობით გიგაჰერცი) გამოიყენება ნახევრად ან სრულად მბრუნავი პარაბოლური ანტენები. გარდა ამისა, ტელესკოპების გარჩევადობის გაზრდის მიზნით, ისინი გაერთიანებულია ინტერფერომეტრებში. როდესაც დედამიწის სხვადასხვა კუთხეში მდებარე რამდენიმე ერთი ტელესკოპი გაერთიანებულია ერთ ქსელში, ისინი საუბრობენ ძალიან გრძელ საბაზისო რადიოინტერფერომეტრიაზე (VLBI). ასეთი ქსელის მაგალითია ამერიკული VLBA (Very Long Baseline Array) სისტემა. 1997 წლიდან 2003 წლამდე მუშაობდა იაპონური ორბიტალური რადიოტელესკოპი HALCA (Highly Advanced Laboratory for Communications and Astronomy), რომელიც შედის VLBA ტელესკოპის ქსელში, რამაც მნიშვნელოვნად გააუმჯობესა მთელი ქსელის გარჩევადობა. ასევე იგეგმება რუსული ორბიტალური რადიოტელესკოპის Radioastron-ის გამოყენება გიგანტური ინტერფერომეტრის ერთ-ერთ ელემენტად.
რენტგენის ტელესკოპი
რენტგენის ტელესკოპი არის ტელესკოპი, რომელიც შექმნილია რენტგენის სპექტრის შორეულ ობიექტებზე დასაკვირვებლად. ასეთი ტელესკოპების მუშაობისთვის, როგორც წესი, საჭიროა მათი აწევა დედამიწის ატმოსფეროზე, რომელიც გაუმჭვირვალეა რენტგენის სხივებისთვის. ამიტომ ტელესკოპები მოთავსებულია მაღალსიმაღლე რაკეტებზე ან თანამგზავრებზე.
ოპტიკური დიზაინი
მათი მაღალი ენერგიის გამო, რენტგენის კვანტები პრაქტიკულად არ ირღვევა მატერიაში (აქედან გამომდინარე, ძნელია ლინზების დამზადება) და არ აირეკლება დაცემის არცერთ კუთხეზე, გარდა ყველაზე ზედაპირულის (დაახლოებით 90 გრადუსი).
რენტგენის ტელესკოპებს შეუძლიათ გამოიყენონ რამდენიმე მეთოდი სხივების ფოკუსირებისთვის. ყველაზე ხშირად გამოყენებული ტელესკოპებია ვოლტერის ტელესკოპები (ძოვების დაცემის სარკეებით), დიაფრაგმის კოდირება და მოდულაციის (რხევადი) კოლიმატორები.
რენტგენის ოპტიკის შეზღუდული შესაძლებლობები იწვევს ხედვის უფრო ვიწრო ველს ულტრაიისფერი და ხილული სინათლის დიაპაზონში მომუშავე ტელესკოპებთან შედარებით.
პირველი ტელესკოპის გამოგონება ხშირად მიეწერება ჰოლანდიელ ჰანს ლიპერშლეის, 1570-1619 წლებში, მაგრამ ის თითქმის ნამდვილად არ იყო აღმომჩენი. დიდი ალბათობით, მისი დამსახურებაა ის, რომ პირველმა გახადა ახალი ტელესკოპის მოწყობილობა პოპულარული და მოთხოვნადი. ასევე მან მოითხოვა პატენტი 1608 წელს მილში მოთავსებული ლინზების წყვილზე. მან დაასახელა მოწყობილობა ტელესკოპი. თუმცა, მისი პატენტი უარყვეს, რადგან მისი მოწყობილობა ძალიან მარტივი ჩანდა.
მასზე დიდი ხნით ადრე ასტრონომი თომას დიგესი ცდილობდა ვარსკვლავების გადიდებას 1450 წელს ამოზნექილი ლინზისა და ჩაზნექილი სარკის გამოყენებით. თუმცა, მას არ ჰქონდა მოთმინება, რომ დაასრულა მოწყობილობა და ნახევრად გამოგონება მალევე მოხერხებულად დაავიწყდა. დღეს დიგზს ახსოვთ ჰელიოცენტრული სისტემის აღწერით.
1609 წლის ბოლოს, პატარა ტელესკოპები, Lipperschlei-ს წყალობით, გავრცელებული გახდა მთელ საფრანგეთსა და იტალიაში. 1609 წლის აგვისტოში თომას ჰარიოტმა დახვეწა და გააუმჯობესა გამოგონება, რითაც ასტრონომებს საშუალება მისცა დაენახათ მთვარეზე კრატერები და მთები.
დიდი მიღწევა მოხდა, როდესაც იტალიელმა მათემატიკოსმა გალილეო გალილეიმ შეიტყო ჰოლანდიელის მცდელობის შესახებ, დაეპატენტებინა ლინზის მილის. აღმოჩენით შთაგონებულმა ჰალიმ გადაწყვიტა ასეთი მოწყობილობის დამზადება თავისთვის. 1609 წლის აგვისტოში სწორედ გალილეომ შექმნა მსოფლიოში პირველი სრულფასოვანი ტელესკოპი. თავიდან ეს იყო მხოლოდ ლაქების სკოპი - სათვალის ლინზების კომბინაცია, დღეს მას რეფრაქტორს ეძახდნენ. გალილეომდე, სავარაუდოდ, ცოტას ფიქრობდა ამ გასართობი მილის გამოყენება ასტრონომიის სასარგებლოდ. მოწყობილობის წყალობით, თავად გალილეომ აღმოაჩინა მთები და კრატერები მთვარეზე, დაამტკიცა მთვარის სფერულობა, აღმოაჩინა იუპიტერის ოთხი თანამგზავრი, სატურნის რგოლები და ბევრი სხვა სასარგებლო აღმოჩენა გააკეთა.
დღევანდელ ადამიანს გალილეოს ტელესკოპი განსაკუთრებული არ მოეჩვენება; ნებისმიერ ათი წლის ბავშვს შეუძლია ბევრად უკეთესი ინსტრუმენტის შექმნა თანამედროვე ლინზების გამოყენებით. მაგრამ გალილეოს ტელესკოპი იყო იმ დღის ერთადერთი რეალური სამუშაო ტელესკოპი 20x გადიდებით, მაგრამ მცირე ხედვით, ოდნავ ბუნდოვანი გამოსახულებით და სხვა ნაკლოვანებებით. სწორედ გალილეომ გახსნა რეფრაქტორის ხანა ასტრონომიაში - მე-17 საუკუნე.
დრომ და მეცნიერების განვითარებამ შესაძლებელი გახადა მეტის შექმნა ძლიერი ტელესკოპები, რამაც ბევრი რამის დანახვის საშუალება მოგვცა. ასტრონომებმა დაიწყეს ლინზების გამოყენება უფრო დიდი ფოკუსური მანძილით. თავად ტელესკოპები გადაიქცნენ დიდ, მძიმე ზომის მილებად და, რა თქმა უნდა, არ იყო მოსახერხებელი გამოსაყენებლად. შემდეგ მათთვის სამფეხები გამოიგონეს. ტელესკოპები თანდათან გაუმჯობესდა და დაიხვეწა. თუმცა მისი მაქსიმალური დიამეტრი რამდენიმე სანტიმეტრს არ აღემატებოდა – დიდი ლინზების დამზადება შეუძლებელი იყო.
1656 წლისთვის კრისტიან ჰუენსმა შექმნა ტელესკოპი, რომელიც ადიდებდა დაკვირვებულ ობიექტებს 100-ჯერ; მისი ზომა იყო 7 მეტრზე მეტი, დიაფრაგმა დაახლოებით 150 მმ. ეს ტელესკოპი უკვე ითვლება დამწყებთათვის დღევანდელი სამოყვარულო ტელესკოპების დონეზე. 1670-იან წლებში უკვე აშენდა 45 მეტრიანი ტელესკოპი, რომელიც კიდევ უფრო ადიდებდა ობიექტებს და უზრუნველყოფდა უფრო ფართო ხედვის კუთხეს.
მაგრამ ჩვეულებრივი ქარიც კი შეიძლება იყოს დაბრკოლება მკაფიო და მაღალი ხარისხის გამოსახულების მისაღებად. ტელესკოპმა სიგრძის ზრდა დაიწყო. აღმომჩენები, რომლებიც ცდილობდნენ მაქსიმალური სარგებლობის მიღებას ამ მოწყობილობისგან, დაეყრდნობოდნენ მათ მიერ აღმოჩენილ ოპტიკურ კანონს - ლინზის ქრომატული აბერაციის შემცირება ხდება მისი ფოკუსური სიგრძის მატებასთან ერთად. ქრომატული ჩარევის აღმოსაფხვრელად მკვლევარებმა წარმოუდგენელი სიგრძის ტელესკოპები შექმნეს. ეს მილები, რომლებსაც მაშინ ტელესკოპები ერქვა, 70 მეტრს აღწევდა და მათთან მუშაობისა და დაყენებისას უამრავ უხერხულობას იწვევდა. რეფრაქტორების ნაკლოვანებებმა აიძულა დიდი გონები ეძიათ გადაწყვეტილებები ტელესკოპების გასაუმჯობესებლად. უპასუხე და ახალი გზააღმოჩნდა: სხივების შეგროვება და ფოკუსირება დაიწყო ჩაზნექილი სარკის გამოყენებით. რეფრაქტორი ხელახლა დაიბადა რეფლექტორში, სრულიად გათავისუფლებული ქრომატიზმისგან.
ეს დამსახურება მთლიანად ისააკ ნიუტონს ეკუთვნის, სწორედ მან შეძლო სარკის დახმარებით ტელესკოპებს ახალი სიცოცხლე მიეცა. მის პირველ რეფლექტორს ჰქონდა დიამეტრი მხოლოდ ოთხი სანტიმეტრი. და მან გააკეთა პირველი სარკე ტელესკოპისთვის 30 მმ დიამეტრით სპილენძის, კალის და დარიშხანის შენადნობიდან 1704 წელს. სურათი ნათელი გახდა. სხვათა შორის, მისი პირველი ტელესკოპი დღემდე საგულდაგულოდ ინახება ლონდონის ასტრონომიულ მუზეუმში.
Მაგრამ ასევე დიდი ხანის განმვლობაშიოპტიკოსებმა ვერ შეძლეს რეფლექტორებისთვის სრულფასოვანი სარკეების დამზადება. ახალი ტიპის ტელესკოპის დაბადების წლად ითვლება 1720 წელი, როდესაც ბრიტანელებმა ააგეს პირველი ფუნქციური რეფლექტორი, რომლის დიამეტრი 15 სანტიმეტრია. ეს იყო გარღვევა. ევროპაში მოთხოვნაა პორტატულ, თითქმის კომპაქტურ ტელესკოპებზე ორი მეტრის სიგრძის. მათ დაიწყეს 40 მეტრიანი რეფრაქტორული მილების დავიწყება.
ტელესკოპში ორ სარკის სისტემა შემოგვთავაზა ფრანგმა კასეგრაინმა. კასეგრეინმა თავისი იდეის სრულად განხორციელება ვერ შეძლო საჭირო სარკეების გამოგონების ტექნიკური შესაძლებლობის არქონის გამო, მაგრამ დღეს მისი ნახატები განხორციელდა. ეს იყო ნიუტონის და კასეგრინის ტელესკოპები, რომლებიც ითვლება პირველ "თანამედროვე" ტელესკოპებად, რომლებიც გამოიგონეს მე -19 საუკუნის ბოლოს. სხვათა შორის, ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპი მუშაობს ზუსტად კასეგრაინის ტელესკოპის პრინციპით. ხოლო ნიუტონის ფუნდამენტური პრინციპი ერთი ჩაზნექილი სარკის გამოყენებით გამოიყენება რუსეთის სპეციალურ ასტროფიზიკურ ობსერვატორიაში 1974 წლიდან. რეფრაქტორული ასტრონომიის აყვავება მე-19 საუკუნეში მოხდა, როდესაც აქრომატული ლინზების დიამეტრი თანდათან გაიზარდა. თუ 1824 წელს დიამეტრი კვლავ 24 სანტიმეტრი იყო, მაშინ 1866 წელს მისი ზომა გაორმაგდა, 1885 წელს დიამეტრი გახდა 76 სანტიმეტრი (რუსეთში პულკოვოს ობსერვატორია) და 1897 წლისთვის გამოიგონეს იერკას რეფრაქტორი. შეიძლება გამოითვალოს, რომ 75 წლის განმავლობაში ლინზა გაიზარდა ერთი სანტიმეტრით წელიწადში.
მე-18 საუკუნის ბოლოს კომპაქტური, მოსახერხებელი ტელესკოპები შეცვალეს დიდი რეფლექტორები. ლითონის სარკეები ასევე არც თუ ისე პრაქტიკული აღმოჩნდა - მათი წარმოება ძვირია და ასევე დროთა განმავლობაში ქრებოდა. 1758 წლისთვის, ორი ახალი ტიპის მინის გამოგონებით: მსუბუქი - გვირგვინი და მძიმე - კაჟი, შესაძლებელი გახდა ორლინზიანი ლინზების შექმნა. ამით წარმატებით ისარგებლა მეცნიერმა ჯ. დოლონდმა, რომელმაც შექმნა ორლინზიანი ლინზა, რომელსაც მოგვიანებით დოლონდის ლინზა უწოდეს.
აქრომატული ლინზების გამოგონების შემდეგ, რეფრაქტორის გამარჯვება აბსოლუტური იყო, დარჩა მხოლოდ ლინზების ტელესკოპების გაუმჯობესება. მათ დაივიწყეს ჩაზნექილი სარკეები. ისინი გააცოცხლეს მოყვარულმა ასტრონომებმა. უილიამ ჰერშელი, ინგლისელი მუსიკოსი, რომელმაც აღმოაჩინა პლანეტა ურანი 1781 წელს. მისი აღმოჩენა ასტრონომიაში უძველესი დროიდან არ იყო თანაბარი. უფრო მეტიც, ურანი აღმოაჩინეს პატარა ხელნაკეთი რეფლექტორის გამოყენებით. წარმატებამ აიძულა ჰერშელი დაეწყო რეფლექტორების წარმოება უფრო დიდი ზომა. თავად ჰერშელმა თავის სახელოსნოში სპილენძისა და თუნუქისგან შერწყმული სარკეები. მისი ცხოვრების მთავარი ნამუშევარი იყო დიდი ტელესკოპი სარკეთი დიამეტრით 122 სმ. ეს არის მისი უდიდესი ტელესკოპის დიამეტრი. აღმოჩენებმა არ დააყოვნა, ამ ტელესკოპის წყალობით ჰერშელმა აღმოაჩინა პლანეტა სატურნის მეექვსე და მეშვიდე თანამგზავრები. კიდევ ერთმა, არანაკლებ ცნობილმა, მოყვარულმა ასტრონომმა, ინგლისელმა მიწათმფლობელმა, ლორდ როსმა, გამოიგონა 182 სანტიმეტრი დიამეტრის სარკის მქონე რეფლექტორი. ტელესკოპის წყალობით მან აღმოაჩინა არაერთი უცნობი სპირალური ნისლეული. ჰერშელის და როსის ტელესკოპებს ბევრი უარყოფითი მხარე ჰქონდათ. სარკის ლითონის ლინზები ძალიან მძიმე აღმოჩნდა, მათზე დაცემული სინათლის მხოლოდ მცირე ნაწილს აირეკლავდა და დაბნელდა. სარკეებისთვის ახალი სრულყოფილი მასალა იყო საჭირო. ეს მასალა მინა აღმოჩნდა. ფრანგმა ფიზიკოსმა ლეონ ფუკომ 1856 წელს სცადა ვერცხლის მინისგან დამზადებული სარკე რეფლექტორში ჩაეტანა. და გამოცდილება წარმატებული იყო. უკვე 90-იან წლებში ინგლისელმა მოყვარულმა ასტრონომმა ააშენა რეფლექტორი ფოტოგრაფიული დაკვირვებისთვის შუშის სარკეთი 152 სანტიმეტრი დიამეტრით. ტელესკოპის მშენებლობაში კიდევ ერთი მიღწევა აშკარა იყო.
ეს გარღვევა რუსი მეცნიერების მონაწილეობის გარეშე ვერ მოხდებოდა. მე ვარ. ბრიუსი ცნობილი გახდა ტელესკოპებისთვის სპეციალური ლითონის სარკეების შემუშავებით. ლომონოსოვმა და ჰერშელმა, ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად, გამოიგონეს ტელესკოპის სრულიად ახალი დიზაინი, რომელშიც პირველადი სარკე იხრება მეორადი სარკის გარეშე, რითაც ამცირებს სინათლის დაკარგვას.
გერმანელმა ოპტიკოსმა ფრაუნჰოფერმა ლინზების წარმოება და ხარისხი კონვეიერზე დაადო. დღეს კი ტარტუს ობსერვატორიაში არის ტელესკოპი ხელუხლებელი, მოქმედი ფრაუნჰოფერის ლინზით. მაგრამ გერმანელი ოპტიკოსის რეფრაქტორები ასევე არ იყო ნაკლის გარეშე - ქრომატიზმი.
მხოლოდ მე-19 საუკუნის ბოლოს გამოიგონეს ლინზების წარმოების ახალი მეთოდი. შუშის ზედაპირების დამუშავება დაიწყო ვერცხლის ფირით, რომელიც დაიტანეს შუშის სარკეზე ვერცხლის ნიტრატის მარილებთან ყურძნის შაქრის გამოვლენით. ეს ფუნდამენტურად ახალი ლინზები ირეკლავდნენ სინათლის 95%-მდე, განსხვავებით ძველი ბრინჯაოს ლინზებისგან, რომლებიც ასახავდნენ სინათლის მხოლოდ 60%-ს. ლ.ფუკომ შექმნა რეფლექტორები პარაბოლური სარკეებით, ცვლიდა სარკეების ზედაპირის ფორმას. XIX საუკუნის ბოლოს მოყვარულმა ასტრონომმა კროსლიმ ყურადღება ალუმინის სარკეებზე გადაიტანა. ჩაზნექილი მინის პარაბოლური სარკე 91 სმ დიამეტრით, რომელიც მან შეიძინა, მაშინვე ჩასვეს ტელესკოპში. დღეს ასეთი უზარმაზარი სარკეებით ტელესკოპები თანამედროვე ობსერვატორიებშია დამონტაჟებული. მიუხედავად იმისა, რომ რეფრაქტორის ზრდა შენელდა, ამრეკლავი ტელესკოპის განვითარებამ იმპულსი მოიპოვა. 1908 წლიდან 1935 წლამდე, მსოფლიოს სხვადასხვა ობსერვატორიამ ააშენა ათეულნახევარზე მეტი რეფლექტორი, რომელთა ლინზები აღემატება Yerk-ს. ყველაზე დიდი ტელესკოპი დამონტაჟებულია Mount Wilson Observatory-ზე, მისი დიამეტრი 256 სანტიმეტრია. და ეს ზღვარიც მალე გაორმაგდება. კალიფორნიაში დამონტაჟდა ამერიკული გიგანტური რეფლექტორი, დღეს ის თხუთმეტ წელზე მეტია.
30 წელზე მეტი ხნის წინ, 1976 წელს, სსრკ მეცნიერებმა ააგეს 6 მეტრიანი BTA ტელესკოპი - დიდი აზიმუტალის ტელესკოპი. მე-20 საუკუნის ბოლომდე BTA ითვლებოდა მსოფლიოს უდიდეს ტელესკოპად.BTA-ს გამომგონებლები იყვნენ ორიგინალური ტექნიკური გადაწყვეტილებების ნოვატორები, როგორიცაა კომპიუტერით მართული ალტ-აზიმუტის ინსტალაცია. დღეს ეს ინოვაციები გამოიყენება თითქმის ყველა გიგანტურ ტელესკოპში. 21-ე საუკუნის დასაწყისში BTA გადაიყვანა მსოფლიოს მეორე ათეულში დიდ ტელესკოპში. და სარკის თანდათანობითი დეგრადაცია დროთა განმავლობაში - დღეს მისი ხარისხი მისი საწყისი ღირებულების 30%-ით დაეცა - მას მხოლოდ მეცნიერების ისტორიულ ძეგლად აქცევს.
ახალი თაობის ტელესკოპები მოიცავს ორ დიდ 10 მეტრიან ორ ტელესკოპს KECK I და KECK II ოპტიკური ინფრაწითელი დაკვირვებისთვის. ისინი დამონტაჟდა 1994 და 1996 წლებში აშშ-ში. ისინი შეაგროვეს W. Keck Foundation-ის დახმარებით, რისი სახელიც დაარქვეს. მათი მშენებლობისთვის მან 140 000 დოლარზე მეტი გამოყო. ეს ტელესკოპები რვა სართულიანი შენობის ზომისაა და თითოეული იწონის 300 ტონაზე მეტს, მაგრამ ისინი მუშაობენ უმაღლესი სიზუსტით. მუშაობის პრინციპია მთავარი სარკე 10 მეტრი დიამეტრით, რომელიც შედგება 36 ექვსკუთხა სეგმენტისგან, მუშაობს როგორც ერთი ამრეკლავი სარკე. ეს ტელესკოპები დამონტაჟებულია დედამიწის ერთ-ერთ ოპტიმალურ ადგილას ასტრონომიული დაკვირვებისთვის - ჰავაიზე, ჩამქრალი ვულკანის მანუა კეას ფერდობზე 4200 მ სიმაღლეზე. 2002 წლისთვის ეს ორი ტელესკოპი, რომელიც მდებარეობს ერთმანეთისგან 85 მ მანძილზე, დაიწყო მუშაობა ინტერფერომეტრის რეჟიმში, რაც აძლევდა იმავე კუთხურ გარჩევადობას, როგორც 85 მეტრიანი ტელესკოპს. ტელესკოპის ისტორიამ დიდი გზა გაიარა - იტალიელი მინის მწარმოებლებიდან თანამედროვე გიგანტურ თანამგზავრულ ტელესკოპებამდე. თანამედროვე დიდი ობსერვატორიები დიდი ხანია კომპიუტერიზებულია. თუმცა, სამოყვარულო ტელესკოპები და მრავალი მოწყობილობა, როგორიცაა ჰაბლი, კვლავ ეფუძნება გალილეოს მიერ გამოგონილ ოპერაციულ პრინციპებს.
განაცხადი
თანამედროვე ტელესკოპები ასტრონომებს საშუალებას აძლევს "გამოიხედონ" ჩვენი სამყაროს საზღვრებს მიღმა. მოწყობილობების ობიექტზე ზუსტად დასანიშნად გამოიყენება რთული პროგრამული ალგორითმები, რომლებიც მოულოდნელად ძალიან სასარგებლო გახდა ონკოლოგებისთვის.
შორეულ გალაქტიკებზე დაკვირვებისას და ახალი ციური სხეულების ძიებისას, მეცნიერებმა უნდა გამოთვალონ კოსმოსური ობიექტების რთული ტრაექტორიები ისე, რომ დროის გარკვეულ მომენტში ტელესკოპი „შეხედოს“ ცის ზუსტად იმ ნაწილს, სადაც არის შორეული პლანეტა, კომეტა ან ასტეროიდი. ყველაზე ნათლად გამოჩნდება.
ასეთი გამოთვლები კეთდება დახვეწილი, სპეციალურად დაწერილი პროგრამების გამოყენებით კომპიუტერებისთვის, რომლებიც აკონტროლებენ ტელესკოპებს.
ხოლო ბრიტანელი მეცნიერები, რომლებიც ჩართულნი იყვნენ ონკოლოგიურ პრობლემებში, კერძოდ ძუძუს კიბოს შესწავლაში, უფრო წარმატებით იყენებდნენ "ასტრონომიულ" კომპიუტერულ პროგრამებს ნიმუშების გასაანალიზებლად. სიმსივნური სიმსივნეებიმკერდი
კემბრიჯის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა შეისწავლეს კიბოს 2000 ნიმუში, რათა გააუმჯობესონ ტექნიკა, ეგრეთ წოდებული კიბოს მკურნალობის პერსონალიზაცია. ეს ტექნიკა გულისხმობს ზუსტ ცოდნას მოცემულ პაციენტში სიმსივნის ინდივიდუალური მახასიათებლების მაქსიმალური რაოდენობის შესახებ, რათა შეარჩიოს ყველაზე ეფექტური ქიმიოთერაპიული პრეპარატები.
ჩვეულებრივი მეთოდების გამოყენებით, მეცნიერებს მოუწევთ მინიმუმ ერთი კვირის დახარჯვა 2000 ნიმუშის ანალიზზე - მაგრამ "ასტრონომიული" პროგრამების გამოყენებამ შესაძლებელი გახადა ამ სამუშაოს დასრულება 1 დღეზე ნაკლებ დროში.
პროგრამაში კორექტირებისა და მისი მაქსიმალური ადაპტაციის მიზნით ონკოლოგიის საჭიროებებისთვის, კემბრიჯის მეცნიერები გეგმავენ მალე გააანალიზონ სარძევე ჯირკვლის სიმსივნის 20000 ნიმუში, რომლებიც მიღებულია პაციენტებისგან. სხვა და სხვა ქვეყნებიევროპა.
ოპტიკური ტელესკოპი- ინსტრუმენტი ელექტრომაგნიტური გამოსხივების შეგროვებისა და ფოკუსირებისთვის ოპტიკურ დიაპაზონში. ტელესკოპი ზრდის დაკვირვებული ობიექტის სიკაშკაშეს და აშკარა კუთხის ზომას. მარტივად რომ ვთქვათ, ტელესკოპი საშუალებას გაძლევთ შეისწავლოთ დაკვირვების ობიექტის უფრო დეტალური დეტალები შემომავალი სინათლის რაოდენობის გაზრდით. ტელესკოპის საშუალებით შეგიძლიათ თვალით დააკვირდეთ (ვიზუალური დაკვირვება), ასევე შეგიძლიათ გადაიღოთ ფოტოები ან ვიდეო. ტელესკოპის მახასიათებლების დასადგენად, ძირითადი პარამეტრებია ლინზის დიამეტრი (დიფრაგმა) და ფოკუსური სიგრძე, ასევე ოკულარული ფოკუსური სიგრძე და ხედვის ველი. ტელესკოპი დამონტაჟებულია საყრდენზე, რაც დაკვირვების პროცესს უფრო კომფორტულს ხდის. სამაგრი შესაძლებელს ხდის დაკვირვების ობიექტის მითითების და თვალთვალის პროცესის გამარტივებას.
ოპტიკური დიზაინის მიხედვით, ტელესკოპები იყოფა:
ლინზა (რეფრაქტორები ან დიოპტრია) - ლინზას ან ლინზების სისტემას იყენებენ ლინზად.
- სარკე (რეფლექტორი ან კატაპტრიული) - ჩაზნექილი სარკე გამოიყენება ლინზად.
- სარკე-ლინზიანი ტელესკოპები (კატადიოპტრიული) - ლინზად გამოიყენება სფერული სარკე, ხოლო ლინზა, ლინზების სისტემა ან მენისკი ემსახურება აბერაციების კომპენსაციას.
პირველი ასტრონომი, რომელმაც მოახერხა ტელესკოპის აგება, იყო იტალიელი გალილეო გალილეი. შექმნილი ტელესკოპი იყო მოკრძალებული ზომის, მილის სიგრძე 1245 მმ, ლინზის დიამეტრი 53 მმ, ოკულარი 25 დიოპტრია. მისი ოპტიკური დიზაინი არ იყო სრულყოფილი და გადიდება მხოლოდ 30-ჯერ იყო. მაგრამ ყველა თავისი ნაკლოვანებით, მოკრძალებულზე მეტი განზომილებით, ტელესკოპმა შესაძლებელი გახადა არაერთი შესანიშნავი აღმოჩენა: კრატერები და მთები მთვარეზე, იუპიტერის ოთხი თანამგზავრი, მზის ლაქები მზეზე, ვენერას ფაზური ცვლილებები, უცნაური "დანართები". სატურნის (სატურნის ბეჭედი, რომელიც მოგვიანებით აღმოაჩინა და აღწერა ჰაიგენსმა), ბზინვარება ირმის ნახტომიშედგება ვარსკვლავებისგან.
გალილეოს პორტრეტი, გატეხილი ლინზა პირველი ტელესკოპიდან ვინეტის ცენტრში და მისი ტელესკოპები მუზეუმის სტენდზე, ინახება მეცნიერების ისტორიის მუზეუმში (ფლორენცია).
კლასიკური ოპტიკური სქემები.
გალილეოს სქემა.
1609 წელს იტალიელმა გალილეო გალილეიმ ააგო პირველი ტელესკოპი. მისი მიზანი იყო ერთი კონვერტაციული ლინზა, ხოლო ოკულარი იყო განსხვავებული ობიექტივი, რის შედეგადაც გამოსახულება არ იყო ინვერსიული (მიწიერი). ამ ოპტიკური დიზაინის მთავარი მინუსი არის ძალიან ძლიერი ქრომატული აბერაცია და მცირე ხედვის ველი. დღემდე ასეთი სქემა გამოიყენება თეატრის ბინოკლებსა და სახლში დამზადებულ სამოყვარულო ტელესკოპებში.
კეპლერის სქემა
1611 წელს გერმანელმა ასტრონომმა იოჰანეს კეპლერმა გააუმჯობესა გალილეოს ტელესკოპი. მან შეცვალა განსხვავებული ლინზა ოკულარში კონვერგენტით. მისმა ცვლილებებმა შესაძლებელი გახადა ხედვის არეალის და თვალის რელიეფის გაზრდა. ეს ოპტიკური დიზაინი ქმნის ინვერსიულ რეალურ სურათს. სინამდვილეში, ყველა შემდგომი რეფრაქციული ტელესკოპი არის კეპლერის მილები. სისტემის უარყოფითი მხარეები მოიცავს ძლიერ ქრომატულ აბერაციას, რომელიც აქრომატული ლინზის შექმნამდე აღმოიფხვრა ტელესკოპის ფარდობითი დიაფრაგმის შემცირებით.
ნიუტონის სქემა
1667 წელს ინგლისელმა ასტრონომმა ისააკ ნიუტონმა შემოგვთავაზა დიზაინი, რომლის დროსაც სინათლე ეცემა მთავარ სარკეზე, შემდეგ კი ბრტყელი დიაგონალური სარკე, რომელიც მდებარეობს ფოკუსის მახლობლად, ახვევს სინათლის სხივს მილის გარეთ. მთავარ სარკეს აქვს პარაბოლური ფორმა, ხოლო იმ შემთხვევაში, როდესაც ფარდობითი დიაფრაგმა არ არის ძალიან დიდი, სარკის ფორმა სფერულია.
გრიგოლის სქემა
1663 წელს შოტლანდიელმა ასტრონომმა ჯეიმს გრეგორიმ შემოგვთავაზა შემდეგი სქემა თავის წიგნში Optica Promota. ჩაზნექილი პარაბოლური პირველადი სარკე ასახავს სინათლეს ჩაზნექილ ელიფსურ მეორად სარკეზე, რის შემდეგაც სინათლე გადის პირველადი სარკის ღიობში და შედის ოკულარში. სარკეებს შორის მანძილი უფრო დიდია, ვიდრე მთავარი სარკის ფოკუსური მანძილი, ამიტომ გამოსახულება არის თავდაყირა (განსხვავებით შებრუნებული ნიუტონის ტელესკოპში). მეორადი სარკე უზრუნველყოფს შედარებით მაღალ გადიდებას ფოკუსური სიგრძის გაფართოებით.
კასეგრინის სქემა
1672 წელს ფრანგმა ლორან კასეგრაინმა შემოგვთავაზა ორი სარკე ტელესკოპის ლინზების დიზაინი. ჩაზნექილი პირველადი სარკე (თავდაპირველად პარაბოლური) ასახავს სინათლეს უფრო პატარა, ამოზნექილ, ჰიპერბოლურ მეორად სარკეზე, რომელიც შემდეგ შედის ოკულარში. მაკსუტოვის კლასიფიკაციის მიხედვით, სქემა მიეკუთვნება ეგრეთ წოდებულ პრეფოკალურ გაფართოებას - ანუ მეორადი სარკე მდებარეობს მთავარ სარკესა და მის ფოკუსს შორის და ლინზის საერთო ფოკუსური სიგრძე უფრო დიდია, ვიდრე მთავარი. ლინზას, იგივე დიამეტრითა და ფოკუსური სიგრძით, აქვს მილის სიგრძის თითქმის ნახევარი და ოდნავ ნაკლები დამცავი ვიდრე გრიგორის. სისტემა არააპლანატურია, ანუ არ არის თავისუფალი კომის აბერაციისგან. მას აქვს მრავალი სარკის მოდიფიკაცია, მათ შორის აპლანატური რიჩი-კრეტიენი, მეორადი (თოჯინა-კირჰამი) ან პირველადი სარკის სფერული ზედაპირის ფორმისა და სარკისებური ლინზებით.
მაკსუტოვ-კასეგრინის სქემა
1941 წელს საბჭოთა მეცნიერმა, ოპტიკოსმა დ.დ.მაქსუტოვმა აღმოაჩინა, რომ სფერული სარკის სფერული აბერაცია შეიძლება კომპენსირებული იყოს დიდი გამრუდების მენისკით. მენისკუსსა და სარკეს შორის სწორი მანძილის პოვნის შემდეგ, მაკსუტოვმა მოახერხა კომისა და ასტიგმატიზმისგან თავის დაღწევა. ველის გამრუდება, როგორც შმიდტის კამერაში, შეიძლება აღმოიფხვრას ფოკუსური სიბრტყის მახლობლად სიბრტყით ამოზნექილი ლინზის - ე.წ. Piazzi-Smith ლინზის დაყენებით. კასეგრინის სისტემის შეცვლით მაკსუტოვმა შექმნა ასტრონომიაში ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული სისტემა.
რიჩი-კრეტიენის სქემა
1910-იანი წლების დასაწყისში ამერიკელმა და ფრანგმა ასტრონომებმა ჯორჯ რიჩიმ და ანრი კრეტიენმა გამოიგონეს გამხსნელი ტელესკოპის ოპტიკური დიზაინი, კასეგრაინის სისტემის ვარიაცია. რიჩი-კრეტიენის სისტემის მახასიათებელი, რომელიც განასხვავებს მას კასეგრაინის სისტემის სხვა ვარიანტებისგან, არის მესამე რიგის კომის არარსებობა და სფერული აბერაცია. მეორეს მხრივ, მაღალი კუთხით ასტიგმატიზმი და ველის გამრუდება დიდია; თუმცა ეს უკანასკნელი შეიძლება გამოსწორდეს უბრალო ორლინზიანი ველის კორექტორით. სხვა კასეგრის მსგავსად, მას აქვს მოკლე სხეული, მეორადი სარკე, რომელიც რიჩი-კრეტიენის სისტემის შემთხვევაში ჰიპერბოლურია და ხელს უშლის კომის გაჩენას და ხელს უწყობს ფართო ველის გაჩენას. ეს სქემა ყველაზე გავრცელებულია სამეცნიერო ტელესკოპებში. ყველაზე ცნობილი ტელესკოპი Ritchie-Chrétien-ის დიზაინით არის ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპი.
1611 წელს პირველი ტელესკოპის შექმნის შემდეგ, ასტრონომებმა აღმოჩენები გააკეთეს ვიზუალური დაკვირვებით. მეცნიერების წინსვლისას, დაკვირვების მეთოდებიც პროგრესირებდა. 1920 წლის შემდეგ ფოტოგრაფიული ფირფიტები გახდა გამოსახულების მიმღები. მიუხედავად იმისა, რომ თვალი ყველაზე რთული ორგანოა, ის მნიშვნელოვნად ჩამოუვარდება ფოტოგრაფიული ფირფიტების მგრძნობელობას.
შემდეგი მიღწევა იყო CCD მატრიცის შექმნა 1980 წლის შემდეგ. ისინი მნიშვნელოვნად აღემატებოდნენ მგრძნობელობას ფოტოგრაფიული ფირფიტების მიმართ და ბევრად უფრო მოსახერხებელი იყო გამოსაყენებლად. ყველა თანამედროვე ტელესკოპში CCD მატრიცები გამოსახულების მიმღებია. CCD მატრიცა ან CCD მატრიცა არის სპეციალიზებული ანალოგური ინტეგრირებული წრე, რომელიც შედგება სინათლისადმი მგრძნობიარე ფოტოდიოდებისგან, დამზადებულია სილიკონის საფუძველზე, CCD ტექნოლოგიის გამოყენებით - დამუხტვასთან დაკავშირებული მოწყობილობები. მიღებული სურათები ციფრულად მუშავდება კომპიუტერზე. ციფრული ხმაურის გარეშე მკაფიო გამოსახულების მისაღებად, მატრიცა გაცივდება -130°C-მდე.
ყველაზე დიდი ტელესკოპია რუსეთში BTA ("დიდი აზიმუტის ტელესკოპი").
მთავარ სარკეს (MS) აქვს ბრუნვის პარაბოლოიდის ფორმა და ფოკუსური მანძილი 24 მ, სარკის დიამეტრი 605 სმ, მთავარი სარკის მასა 42 ტონაა. ტელესკოპის მასა 850 ტონაა. ტელესკოპის სიმაღლეა 42 მ, კოშკის სიმაღლე 53 მ. პირველადი ფოკუსის სალონის დიამეტრი 2 მ. აქ არის შესაცვლელი ოპტიკური ხელსაწყოები, ასევე ლინზების კორექტორის გადაადგილების წამყვანი მექანიზმი და ჰიპერბოლური. მეორადი სარკე. ლაბორატორიული ტესტები აჩვენებს, რომ ენერგიის 90% კონცენტრირებულია წრეში 0,8 დიამეტრით". გამოსახულების დიამეტრი განისაზღვრება კოშკის ოთახში არსებული მიკროკლიმატით, აგრეთვე სარკის ტემპერატურით. როდესაც ხელსაყრელი პირობები(მცირე ტემპერატურული სხვაობა მიწის ზონას შორის, ჰაერი გუმბათის ოთახში და კოშკის გვერდით), ვარსკვლავური გამოსახულებების ზომა შეზღუდულია ატმოსფერული ტურბულენტობით. BTA-ს ოპტიკური დიზაინი უზრუნველყოფს დაკვირვებას პირველად ფოკუსზე (დიფრაგმა f/4) და ორ ნესმიტის ფოკუსზე (დიფრაგმა f/30). ოპტიკური დიზაინის კორექტირების დრო შეადგენს დაახლოებით 3-4 წუთს, რაც შესაძლებელს ხდის დაკვირვების განხორციელებას ერთი ღამის განმავლობაში ტელესკოპის სხვადასხვა ფოკუსურ წერტილში დაყენებული აღჭურვილობის გამოყენებით.
ჩართულია ამ მომენტშიყველაზე დიდი ტელესკოპი, რომელიც ოდესმე აშენდა ძალიან დიდი ტელესკოპი VLT (ძალიან დიდი ტელესკოპი).
ტელესკოპის კომპლექსი ააშენა ევროპის სამხრეთ ობსერვატორიამ (ESO). ეს არის ოთხი ცალკეული 8.2 მეტრიანი და ოთხი დამხმარე 1.8 მეტრიანი ოპტიკური ტელესკოპის კომპლექსი, რომლებიც გაერთიანებულია ერთ სისტემაში. კომპლექსი მდებარეობს ჩილეს რესპუბლიკაში, სერრო პარანალის მთაზე, ზღვის დონიდან 2635 მეტრზე. მთავარი 8,2 მეტრიანი ტელესკოპები განთავსებულია კომპაქტურ, ტემპერატურის კონტროლირებად კოშკებში, რომლებიც ბრუნავენ სინქრონულად თავად ტელესკოპებთან. ეს სქემა ამცირებს ნებისმიერ დამახინჯებულ გავლენას გარე პირობებიდაკვირვების დროს, მაგალითად, ტელესკოპის მილში ჰაერის ტურბულენტობით შემოტანილი ოპტიკური დამახინჯებები, რომლებიც ჩვეულებრივ ჩნდება ტემპერატურისა და ქარის ცვლილების გამო. პირველადი ტელესკოპებიდან პირველმა, ანტუმ, რეგულარული სამეცნიერო დაკვირვება დაიწყო 1999 წლის 1 აპრილს. ამჟამად, ოთხივე ძირითადი და ოთხივე დამხმარე ტელესკოპი მუშაობს. VLT Core Telescope Towers: სიმაღლე 2850 სმ, დიამეტრი 2900 სმ. მიუხედავად იმისა, რომ ოთხი 8.2 მეტრიანი Core ტელესკოპი შეიძლება გამოყენებულ იქნას კომბინაციაში VLTI-ის შესაქმნელად, ისინი ძირითადად გამოიყენება ინდივიდუალური დაკვირვებისთვის; ინტერფერომეტრულ რეჟიმში ისინი მუშაობენ მხოლოდ ღამის შეზღუდული რაოდენობით წელიწადში. მაგრამ ოთხი პატარა, გამოყოფილი დამხმარე ტელესკოპის (ATs) წყალობით, VLTI-ს შეუძლია მუშაობა ყოველ ღამე.
ძალიან დიდი ტელესკოპი აღჭურვილია გამოსახულების მიმღების დიდი არსენალით, რაც მას საშუალებას აძლევს დააკვირდეს ტალღის სიგრძეებს, ულტრაიისფერიდან შუა ინფრაწითელამდე. ტელესკოპზე დამონტაჟებული ადაპტური ოპტიკური სისტემა თითქმის მთლიანად გამორიცხავს ინფრაწითელ დიაპაზონში ტურბულენტური ატმოსფეროს გავლენას. ამ დიაპაზონში მიღებული სურათები უფრო მკაფიოა, ვიდრე ჰაბლის ტელესკოპით მიღებული სურათები.