Akademija zabavnih znanosti. Astronomija. Video. Astronomski instrumenti in opazovanja z njimi. Optični teleskopi – vrste in zasnova Opiši namen in zasnovo teleskopa

Načelo teleskopa ni povečevanje predmetov, temveč zbiranje svetlobe. Večja kot je velikost glavnega svetlobnega elementa - leče ali ogledala, več svetlobe bo vstopilo vanj. Pomembno je, da je skupna količina zbrane svetlobe tista, ki na koncu določi stopnjo podrobnosti, ki jo vidimo – pa naj gre za oddaljeno pokrajino ali Saturnove obroče. Medtem ko je povečava ali moč za teleskop pomembna, ni ključnega pomena za doseganje ravni podrobnosti.

Teleskopi se nenehno spreminjajo in izboljšujejo, princip delovanja pa ostaja enak.

Teleskop zbira in koncentrira svetlobo

Večja kot je konveksna leča ali konkavno zrcalo, več svetlobe vstopi vanj. In več svetlobe ko vstopi, bolj oddaljene predmete vam omogoča, da vidite. Človeško oko ima svojo izbočeno lečo (lečo), vendar je ta leča zelo majhna, zato zbere kar nekaj svetlobe. Teleskop vam omogoča, da vidite natančneje, saj njegovo ogledalo lahko zbere več svetlobe kot človeško oko.

Teleskop fokusira svetlobne žarke in ustvari sliko

Da bi ustvarili jasno sliko, leče in zrcala teleskopa zbirajo zajete žarke v eno točko – žarišče. Če svetloba ni koncentrirana v eno točko, bo slika zamegljena.

Vrste teleskopov

Teleskope lahko glede na način delovanja s svetlobo razdelimo na »lečne«, »zrcalne« in kombinirane - zrcalno-lečne teleskope.

Refraktorji so refrakcijski teleskopi. Svetloba v takem teleskopu se zbira z bikonveksno lečo (pravzaprav je to leča teleskopa). Med amaterskimi inštrumenti so običajno najpogostejši dvolečni akromati, obstajajo pa tudi zahtevnejši. Akromatski refraktor je sestavljen iz dveh leč - zbiralne in divergentne, kar omogoča kompenzacijo sferičnih in kromatskih aberacij - z drugimi besedami, popačenja v toku svetlobe pri prehodu skozi lečo.

Malo zgodovine:

Galilejev refraktor (izdelan leta 1609) je uporabil dve leči, da bi zbral čim več svetlobe zvezd. in pusti človeškemu očesu vidi ga. Svetloba, ki prehaja skozi sferično zrcalo, tvori sliko. Galilejeva sferična leča naredi sliko zamegljeno. Poleg tega takšna leča razgradi svetlobo na barvne komponente, zato se okrog svetlečega predmeta oblikuje zamegljeno barvno območje. Zato konveksna sferična leča zbira zvezdno svetlobo, konkavna leča, ki ji sledi, pa zbrane svetlobne žarke spreminja nazaj v vzporedne, kar omogoča, da se opazovani sliki povrne jasnost in jasnost.

Kepplerjev refraktor (1611)

Vsaka sferična leča lomi svetlobne žarke, jih defokusira in zamegli sliko. Sferična Kepplerjeva leča ima manjšo ukrivljenost in daljšo goriščno razdaljo kot Galilejeva leča. Zato so žariščne točke žarkov, ki gredo skozi takšno lečo, bližje druga drugi, kar omogoča zmanjšanje, ne pa tudi popolno odpravo popačenja slike. Pravzaprav Keppler sam ni ustvaril takega teleskopa, vendar so izboljšave, ki jih je predlagal, močno vplivale na nadaljnji razvoj refraktorji.

Akromatski refraktor

Akromatski refraktor temelji na teleskopu Keppler, vendar namesto ene sferične leče uporablja dve leči različnih ukrivljenosti. Svetloba, ki gre skozi ti dve leči, se fokusira v eno točko, tj. Ta metoda se izogne ​​tako kromatski kot sferični aberaciji.

• Teleskop Sturman F70076
  Preprost in lahek refraktor za začetnike s 50 mm objektivom. Povečava - 18*,27*,60*,90*. Opremljen je z dvema okularjema - 6 mm in 20 mm. Lahko se uporablja kot cev, saj ne obrne slike. Na oklepaju azimuta.
• >Teleskop Konus KJ-7
  Refraktorski teleskop z dolgim ​​žariščem 60 mm na nemški (ekvatorialni) montaži. Največja povečava - 120x. Primerno za otroke in začetnike astronome.
• Teleskop MEADE NGC 70/700mm AZ
  Klasični refraktor s premerom 70 mm in max koristno povečanje do 250*. Priloženi so trije okularji, prizma in nastavek. Omogoča opazovanje skoraj vseh planetov solarni sistem in šibke zvezde do magnitude 11,3.
• Teleskop Synta Skywatcher 607AZ2
  Klasični refraktor na azimutni montaži AZ-2 na aluminijastem stojalu in možnost mikro skaliranja teleskopa po višini. Premer leče 60 mm, največja povečava 120-krat, prodorna moč 11 (magnitude). Teža 5 kg.
• Teleskop Synta Skywatcher 1025AZ3
  Lahki refraktor z alt-azimutno montažo AZ-3 na aluminijastem stojalu z mikrometrskim vodenjem teleskopa v obeh oseh. Za večino se lahko uporablja kot teleobjektiv SLR fotoaparati za fotografiranje oddaljenih predmetov. Premer leče 100 mm, goriščna razdalja 500 mm, prebojna moč 12 (magnitude). Teža 14 kg.

Reflektor je vsak teleskop, katerega leča je sestavljena samo iz zrcal. Reflektorji so odsevni teleskopi in slika v takih teleskopih se pojavi na drugi strani optični sistem kot v refraktorjih.

Malo zgodovine

Gregoryjev zrcalni teleskop (1663)

James Gregory je z izumom teleskopa s paraboličnim primarnim zrcalom uvedel popolnoma novo tehnologijo v izdelavo teleskopov. Slika, ki jo lahko opazujemo skozi takšen teleskop, je brez sferičnih in kromatskih aberacij.

Newtonov reflektor (1668)

Newton je uporabil kovinsko primarno zrcalo za zbiranje svetlobe in naknadno vodilno zrcalo, ki je svetlobne žarke preusmerilo v okular. Na ta način se je bilo mogoče spopasti s kromatično aberacijo - saj ta teleskop namesto leč uporablja ogledala. Toda slika je bila še vedno zamegljena zaradi sferične ukrivljenosti zrcala.

Do sedaj se teleskop, izdelan po Newtonovi shemi, pogosto imenuje reflektor. Na žalost ni brez aberacij. Nekoliko stran od osi se začne pojavljati koma (neizoplanatizem) - aberacija, povezana z neenakomerno povečavo različnih obročastih območij odprtine. Koma vodi do dejstva, da je razpršeno mesto videti kot projekcija stožca - oster in najsvetlejši del proti središču vidnega polja, dolgočasen in zaokrožen stran od središča. Velikost sipanja je sorazmerna z oddaljenostjo od središča vidnega polja in je sorazmerna s kvadratom premera odprtine. Zato je manifestacija kome še posebej močna pri tako imenovanih "hitrih" (visoko odprtih) Newtonih na robu vidnega polja.

Newtonovi teleskopi so še danes zelo priljubljeni: so zelo enostavni in poceni za izdelavo, kar pomeni, da so njihove povprečne cene precej nižje od ustreznih refraktorjev. Toda sama zasnova nalaga takšnemu teleskopu nekatere omejitve: popačenja žarkov, ki prehajajo skozi diagonalno zrcalo, opazno poslabšajo ločljivost takšnega teleskopa in s povečanjem premera leče se sorazmerno poveča dolžina cevi. Zaradi tega postane teleskop prevelik, vidno polje z dolgo cevjo pa manjše. Pravzaprav se reflektorji s premerom večjim od 15 cm praktično ne proizvajajo, ker ... Takšne naprave bodo imele več slabosti kot prednosti.

• Teleskop Synta Skywatcher 1309EQ2
  Reflektor s premerom leče 130 mm na ekvatorialni montaži. Največja povečava 260. Vpogled 13.3
• Teleskop F800203M STURMAN
  Reflektor s premerom leče 200 mm na ekvatorialni montaži. Priložena sta dva okularja, lunin filter, stojalo in iskala.
• Teleskop Meade Newton 6 LXD-75 f/5 z daljinskim upravljalnikom EC
  Klasična Newtonov reflektor s premerom leče 150 mm in uporabno povečavo do 400x.Teleskop za astronomske navdušence, ki cenijo velik svetlobni premer in visoko razmerje zaslonke. Elektronsko voden nosilec s sledenjem ure omogoča astrofotografijo z dolgo osvetlitvijo.

Zrcalna leča(katadioptrični) teleskopi uporabljajo leče in zrcala za doseganje vrhunske kakovosti slike visoke ločljivosti iz zelo kratkih prenosnih optičnih cevi.

Parametri teleskopa

Premer in povečava

Pri izbiri teleskopa je pomembno poznati premer leče, ločljivost, povečavo ter kakovost izdelave in komponent.

Količina svetlobe, ki jo zbere teleskop, je neposredno odvisna od premer(D) primarno ogledalo ali leča. Količina svetlobe, ki prehaja skozi lečo, je sorazmerna njeni površini.

Velikost leče je poleg premera pomembna za njene karakteristike. relativna luknja(A), ki je enaka razmerju med premerom in goriščno razdaljo (imenovano tudi zaslonka).

Relativni fokus poimenovati količino vzajemno relativna luknja.

Dovoljenje- to je možnost prikaza podrobnosti - tj. Višja kot je ločljivost, boljša je slika. Teleskop z visoko ločljivostjo bo lahko ločil dva oddaljena, bližnja objekta, medtem ko bo teleskop z nizko ločljivostjo videl le en mešan objekt. Zvezde so točkasti viri svetlobe, zato jih je težko opazovati, v teleskopu pa lahko vidite le uklonsko sliko zvezde v obliki diska s svetlobnim obročem okoli njega. Uradno je največja ločljivost vizualnega teleskopa minimalna kotna vrzel med parom zvezd enake svetlosti, ko sta še vedno vidni pri zadostni povečavi in ​​ločeno ni motenj atmosfere. Ta vrednost za dobre instrumente je približno enaka 120/D kotnih sekund, kjer je D odprtina (premer) teleskopa v mm.

Poveča teleskop mora biti v območju od D/7 do 1,5D, kjer je D premer odprtine leče teleskopa. To pomeni, da je treba za cev s premerom 100 mm izbrati okularje tako, da zagotavljajo povečave od 15x do 150x.

Pri povečavi, ki je številčno enaka premeru leče, izraženem v milimetrih, se pojavijo prvi znaki uklonskega vzorca, nadaljnje povečanje povečave pa bo le poslabšalo kakovost slike, zaradi česar bo nemogoče razločiti majhne podrobnosti. Poleg tega se je vredno spomniti na tresenje teleskopa, atmosferske turbulence itd. Zato se pri opazovanju Lune in planetov običajno ne uporabljajo povečave, ki presegajo 1,4D - 1,7D, v vsakem primeru pa mora dober instrument "izvleči" do 1,5D, ne da bi bistveno poslabšal kakovost slike. Najbolje se s tem spopadajo refraktorji, reflektorji s središčnim oklopom pa pri takšnih povečavah ne morejo več zanesljivo delovati, zato jih ni priporočljivo uporabljati za opazovanje Lune in planetov.

Zgornja meja racionalne povečave je določena empirično in je povezana z vplivom uklonskih pojavov (z večanjem povečave se zmanjšuje velikost izhodne zenice teleskopa, njegova izhodna odprtina). Izkazalo se je, da je najvišja ločljivost dosežena z izhodnimi zenicami manj kot 0,7 mm in nadaljnje povečanje povečave ne vodi do povečanja števila podrobnosti. Ravno nasprotno, ohlapna, motna in medla slika ustvarja iluzijo zmanjšanih podrobnosti. Velike povečave 1,5D so smiselne, saj so bolj udobne, zlasti za ljudi z okvarami vida in samo za svetle, kontrastne predmete.

Spodnja meja razumnega obsega povečave je določena z dejstvom, da je razmerje med premerom leče in premerom izhodne zenice (tj. premer svetlobnega žarka, ki izhaja iz okularja) enako razmerju njunih goriščnih razdalj, tj. porast. Če je premer žarka, ki izhaja iz okularja, večji od premera opazovalčeve zenice, bo nekaj žarkov odrezanih, opazovalčevo oko pa bo videlo manj svetlobe – in manjši del slike.

Tako se pojavi naslednja vrstica priporočene povečave 2D, 1.4D, 1D, 0.7D, D/7. Povečava D/2..D/3 je uporabna za opazovanje kopic normalne velikosti in zatemnjenih meglic.

Nosilci

Nosilec za teleskop- del teleskopa, na katerega je nameščen optična cev. Omogoča vam, da ga usmerite na opazovano območje neba, zagotavlja stabilnost njegove namestitve v delovnem položaju in priročnost opazovanja različne vrste. Montaža je sestavljena iz podnožja (ali stebra), dveh medsebojno pravokotnih osi za vrtenje teleskopske cevi, pogona in sistema za merjenje kotov vrtenja.

IN ekvatorialna gora prva os je usmerjena proti nebesnemu polu in se imenuje polarna (ali urna) os, druga pa leži v ekvatorialni ravnini in se imenuje deklinacijska os; Nanj je pritrjena teleskopska cev. Ko se teleskop vrti okoli 1. osi, se njegov urni kot spreminja s konstantnim odklonom; pri vrtenju okoli 2. osi se deklinacija spreminja pod stalnim urnim kotom. Če je teleskop nameščen na takšen nosilec, se sledenje nebesnemu telesu, ki se giblje zaradi navideznega dnevnega vrtenja neba, izvaja z vrtenjem teleskopa z konstantna hitrost okoli ene polarne osi.

IN navpični azimutni nosilec prva os je navpična, druga, ki nosi cev, pa leži v vodoravni ravnini. Prva os se uporablja za vrtenje teleskopa po azimutu, druga - po višini (zenitna razdalja). Pri opazovanju zvezd skozi teleskop, nameščen na azimutni montaži, mora biti neprekinjeno in visoka stopnja natančno vrti istočasno okoli dveh osi in s hitrostmi, ki se spreminjajo po zapletenem zakonu.

Uporabljene fotografije iz www.amazing-space.stsci.edu

Trenutno lahko na trgovskih policah najdete različne teleskope. Sodobni proizvajalci skrbijo za svoje stranke in poskušajo izboljšati vsak model, postopoma odpravljajo pomanjkljivosti vsakega od njih.

Na splošno so takšne naprave še vedno urejene po eni podobni shemi. Kakšna je splošna zasnova teleskopa? Več o tem pozneje.

Cev

Glavni del instrumenta je cev. Vanj je nameščena leča, v katero potem padajo svetlobni žarki. Leče se srečajo takoj različni tipi. To so reflektorji, katadioptrične leče in refraktorji. Vsak tip ima svoje prednosti in slabosti, ki jih uporabniki pred nakupom preučijo in se na podlagi njih odločijo.

Glavni sestavni deli vsakega teleskopa: cev in okular

Instrument ima poleg cevi tudi iskalo. Lahko rečemo, da je to miniaturni teleskop, ki je priključen na glavno cev. V tem primeru opazimo povečanje za 6-10 krat. Ta del naprave je potreben za predhodno ciljanje opazovanega objekta.

Okular

Drug pomemben del vsakega teleskopa je okular. Prek tega zamenljivega dela instrumenta uporabnik izvaja opazovanje. Čim krajši je ta del, večja je lahko povečava, a manjši je vidni kot. Prav zaradi tega je najbolje, da skupaj z napravo kupite več različnih okularjev. Na primer s stalnim in spremenljivim fokusom.

Montaža, filtri in ostali deli

Tudi montaža je na voljo v več vrstah. Teleskop je praviloma nameščen na stojalu, ki ima dve rotacijski osi. Omeniti velja tudi dodatne "priključke" na teleskop. Najprej so to svetlobni filtri. Astronomi jih potrebujejo za različne namene. Toda za začetnike jih ni treba kupiti.

Res je, če namerava uporabnik občudovati luno, potem bo potreben poseben lunarni filter, ki bo zaščitil oči pred preveč svetlo sliko. Obstajajo tudi posebni filtri, ki lahko odpravijo motečo svetlobo mestnih luči, a so precej dragi. Za ogledovanje predmetov v pravilen položaj, so uporabna tudi diagonalna zrcala, ki so glede na vrsto sposobna odkloniti žarke za 45 ali 90 stopinj.

Teleskop je edinstven optični instrument, namenjen opazovanju nebesnih teles. Uporaba instrumentov nam omogoča, da preiskujemo različne objekte, ne samo tiste, ki se nahajajo blizu nas, ampak tudi tiste, ki se nahajajo na tisoče svetlobnih let od našega planeta. Kaj je torej teleskop in kdo ga je izumil?

Prvi izumitelj

Teleskopske naprave so se pojavile v sedemnajstem stoletju. Vendar pa do danes potekajo razprave o tem, kdo je prvi izumil teleskop - Galileo ali Lippershei. Ti spori so povezani z dejstvom, da sta oba znanstvenika približno istočasno razvijala optične naprave.

Leta 1608 je Lippershey razvil očala za plemstvo, da bi lahko videli oddaljene predmete od blizu. V tem času so potekala vojaška pogajanja. Vojska je hitro ocenila prednosti razvoja in predlagala, naj Lippershey napravi ne dodeli avtorskih pravic, ampak jo spremeni tako, da jo je mogoče gledati z obema očesoma. Znanstvenik se je strinjal.

Znanstvenikovega novega razvoja ni bilo mogoče ohraniti v tajnosti: informacije o njem so bile objavljene v lokalnem jeziku tiskane publikacije. Novinarji tistega časa so napravo imenovali spektivi. Uporabljal je dve leči, ki sta omogočali povečavo predmetov in predmetov. Od leta 1609 so v Parizu v polnem razmahu prodajali trobente s trikratno povečavo. Od tega leta vse informacije o Lippersheyu izginejo iz zgodovine in pojavijo se informacije o drugem znanstveniku in njegovih novih odkritjih.

Približno v istih letih se je italijanski Galileo ukvarjal z brušenjem leč. Leta 1609 je družbi predstavil nov razvoj - teleskop s trikratno povečavo. Galilejev teleskop je imel več visoka kvaliteta slike kot cevi Lippershey. To je bila ideja italijanskega znanstvenika, ki je prejela ime "teleskop".

V sedemnajstem stoletju so nizozemski znanstveniki izdelali teleskope, ki pa so imeli slabo kakovost slike. In šele Galileju je uspelo razviti tehniko brušenja leč, ki je omogočila jasno povečanje predmetov. Uspelo mu je doseči dvajsetkratno povečanje, kar je bil v tistih časih pravi preboj v znanosti. Na podlagi tega ni mogoče reči, kdo je izumil teleskop: če uradna verzija, potem je bil Galileo tisti, ki je svetu predstavil napravo, ki jo je poimenoval teleskop, in če pogledate različico razvoja optične naprave za povečevanje predmetov, je bil Lippershey prvi.

Prva opazovanja neba

Po pojavu prvega teleskopa so bila narejena edinstvena odkritja. Galileo je svoj razvoj uporabil za sledenje nebesnim telesom. Bil je prvi, ki je videl in skiciral lunine kraterje, pege na Soncu, pregledal pa je tudi zvezde Mlečne ceste in Jupitrove satelite. Galilejev teleskop je omogočil ogled Saturnovih obročev. Za vašo informacijo, na svetu še vedno obstaja teleskop, ki deluje po istem principu kot Galilejeva naprava. Nahaja se na observatoriju York. Naprava ima premer 102 centimetra in znanstvenikom redno služi za sledenje nebesnim telesom.

Sodobni teleskopi

Skozi stoletja so znanstveniki nenehno spreminjali zasnovo teleskopov, razvijali nove modele in izboljševali faktor povečave. Posledično je bilo mogoče ustvariti majhne in velike teleskope z različnimi nameni.

Majhne se običajno uporabljajo za domača opazovanja vesoljskih objektov, pa tudi za opazovanje bližnjih vesoljskih teles. Velike naprave omogočajo ogled in fotografiranje nebesnih teles, ki se nahajajo na tisoče svetlobnih let od Zemlje.

Vrste teleskopov

Obstaja več vrst teleskopov:

1. Zrcalno.
2. Objektiv.
3. Katadioptrijski.

Galilejevi refraktorji se štejejo za refraktorje leč. Zrcalne naprave vključujejo refleksne naprave. Kaj je katadioptrični teleskop? To je edinstven sodoben razvoj, ki združuje lečo in zrcalno napravo.

Teleskopi z lečo

Teleskopi igrajo pomembno vlogo v astronomiji pomembno vlogo: Omogočajo vam, da vidite komete, planete, zvezde in druge vesoljske objekte. Ena od prvih novosti so bile naprave z lečami.

Vsak teleskop ima lečo. To je glavni del katere koli naprave. Lomi svetlobne žarke in jih zbira v točki, imenovani fokus. V njem je zgrajena podoba predmeta. Za ogled slike uporabite okular.

Objektiv je nameščen tako, da okular in fokus sovpadata. Sodobni modeli uporabljajo premične okularje za priročno opazovanje skozi teleskop. Pomagajo prilagoditi ostrino slike.

Vsi teleskopi imajo aberacijo - popačenje zadevnega predmeta. Teleskopi z lečo imajo več popačenj: kromatsko (rdeči in modri žarki so popačeni) in sferično aberacijo.

Zrcalni modeli

Zrcalni teleskopi se imenujejo reflektorji. Na njih je nameščeno sferično zrcalo, ki zbira svetlobni žarek in ga z zrcalom odbija na okular. Kromatska aberacija ni značilna za zrcalne modele, saj se svetloba ne lomi. Vendar pa zrcalni instrumenti kažejo sferično aberacijo, ki omejuje vidno polje teleskopa.

Uporaba grafičnih teleskopov kompleksne zasnove, ogledala s kompleksnimi površinami, ki se razlikujejo od sferičnih.

Kljub zapletenosti zasnove je zrcalne modele lažje razviti kot primerljive leče. Zato ta tip bolj pogosto. Največji premer zrcalnega teleskopa je več kot sedemnajst metrov. V Rusiji ima največja naprava premer šest metrov. Dolga leta je veljal za največjega na svetu.

Značilnosti teleskopa

Veliko ljudi kupuje optične naprave za opazovanje vesoljskih teles. Pri izbiri naprave je pomembno vedeti ne le, kaj je teleskop, ampak tudi, kakšne lastnosti ima.

1. Porast. Goriščna razdalja okularja in predmeta je faktor povečave teleskopa. Če je goriščna razdalja leče dva metra, okular pa pet centimetrov, bo taka naprava imela štiridesetkratno povečavo. Če zamenjate okular, bo povečava drugačna.
2. Dovoljenje. Kot veste, je za svetlobo značilen lom in uklon. V idealnem primeru je vsaka slika zvezde videti kot disk z več koncentričnimi obroči, imenovanimi uklonski obroči. Velikosti diskov so omejene le z zmogljivostmi teleskopa.

Teleskopi brez oči

Kaj je teleskop brez očesa, čemu služi? Kot veste, oči vsake osebe zaznavajo slike drugače. Eno oko vidi več, drugo pa manj. Da lahko znanstveniki vidijo vse, kar morajo videti, uporabljajo teleskope brez oči. Te naprave prenašajo sliko na zaslone monitorjev, skozi katere vsi vidijo sliko natančno takšno, kot je, brez popačenj. Za majhne teleskope so v ta namen razvili kamere, ki so povezane z napravami in fotografirajo nebo.

Večina sodobne metode vizija prostora je bila uporaba CCD kamer. To so posebna svetlobno občutljiva mikrovezja, ki zbirajo informacije iz teleskopa in jih prenašajo v računalnik. Podatki, pridobljeni od njih, so tako jasni, da si je nemogoče predstavljati, katere druge naprave bi lahko pridobile takšne informacije. Navsezadnje človeško oko ne more razlikovati vseh odtenkov s tako visoko jasnostjo, kot to počnejo sodobni fotoaparati.

Za merjenje razdalje med zvezdami in drugimi predmeti se uporabljajo posebni instrumenti - spektrografi. Povezani so s teleskopi.

Sodobni astronomski teleskop ni ena naprava, ampak več naenkrat. Prejete podatke iz več naprav obdelamo in prikažemo na monitorjih v obliki slik. Poleg tega znanstveniki po obdelavi dobijo slike zelo visoke ločljivosti. Nemogoče je videti tako jasne slike vesolja s svojimi očmi skozi teleskop.

Radijski teleskopi

Astronomi za svoje znanstveni razvoj uporabite ogromne radijske teleskope. Najpogosteje so videti kot ogromne kovinske sklede parabolične oblike. Antene zbirajo sprejeti signal in obdelajo nastale informacije v slike. Radijski teleskopi lahko sprejemajo samo eno valovno dolžino signalov.

Infrardeči modeli

Osupljiv primer infrardečega teleskopa je aparat Hubble, čeprav je lahko tudi optični. V mnogih pogledih je zasnova infrardečih teleskopov podobna zasnovi modelov optičnih ogledal. Toplotne žarke odbija običajna teleskopska leča in jih fokusira na eno točko, kjer se nahaja naprava za merjenje toplote. Nastali toplotni žarki gredo skozi toplotne filtre. Šele po tem sledi fotografiranje.

Ultravijolični teleskopi

Pri fotografiranju je film lahko izpostavljen ultravijoličnim žarkom. V nekaterih delih ultravijoličnega območja je možno sprejemati slike brez obdelave ali osvetlitve. In v nekaterih primerih je potrebno, da svetlobni žarki prehajajo skozi posebno strukturo - filter. Njihova uporaba pomaga poudariti sevanje določenih območij.

Obstajajo tudi druge vrste teleskopov, od katerih ima vsak svoj namen in posebnosti. To so modeli, kot so rentgenski in gama teleskopi. Glede na namen lahko vse obstoječe modele razdelimo na amaterske in profesionalne. In to ni celotna klasifikacija naprav za sledenje nebesnim telesom.

Struktura teleskopa

V 20. stoletju je astronomija naredila veliko korakov pri preučevanju našega vesolja, vendar ti koraki ne bi bili mogoči brez uporabe tako zapletenih instrumentov, kot so teleskopi, katerih zgodovina sega več sto let nazaj. Razvoj teleskopa je potekal v več fazah, o katerih bom poskušal govoriti.

Že od pradavnine si človeštvo želi izvedeti, kaj je tam na nebu, onkraj Zemlje in človeškemu očesu nevidno. Največji znanstveniki antike, kot sta Leonardo da Vinci, Galileo Galilei, so poskušali ustvariti napravo, ki bi omogočila pogled v globino vesolja in dvignila tančico skrivnosti vesolja. Od takrat se je na področju astronomije in astrofizike zgodilo veliko odkritij. Vsakdo ve, kaj je teleskop, vendar vsi ne vedo, kako dolgo in kdo je izumil prvi teleskop in kako je bil zasnovan.

Teleskop je naprava, namenjena opazovanju nebesnih teles.

Zlasti se teleskop nanaša na optični teleskopski sistem, ki se ne uporablja nujno za astronomske namene.

Obstajajo teleskopi za vsa področja elektromagnetnega spektra:

optični teleskopi

radijski teleskopi

Rentgenski teleskopi

teleskopi za žarke gama

Optični teleskopi

Teleskop je cev (trdna, okvirna ali nosilna), nameščena na nosilcu, opremljenem z osemi za usmerjanje in sledenje predmeta opazovanja. Vizualni teleskop ima lečo in okular. Zadnja goriščna ravnina leče je poravnana s sprednjo goriščno ravnino okularja. Namesto okularja lahko v goriščno ravnino leče namestimo fotografski film ali matrični sprejemnik sevanja. V tem primeru je teleskopska leča z optičnega vidika fotografska leča. Teleskop se fokusira s pomočjo fokuserja (naprave za fokusiranje). teleskop vesoljska astronomija

Glede na optično zasnovo se večina teleskopov deli na:

Leča (refraktorji ali dioptrija) - kot leča se uporablja leča ali sistem leč.

Zrcalo (reflektorsko ali katoptrično) - kot leča se uporablja konkavno zrcalo.

Zrcalno-lečni teleskopi (katadioptrični) - kot leča se uporablja sferično zrcalo, za kompenzacijo aberacij pa leča, sistem leč ali meniskus.

Radijski teleskopi

Radijski teleskopi se uporabljajo za preučevanje vesoljskih objektov v radijskem območju. Glavna elementa radijskih teleskopov sta sprejemna antena in radiometer - občutljiv radijski sprejemnik, nastavljiv po frekvenci, in sprejemna oprema. Ker je radijsko območje veliko širše od optičnega, se za snemanje radijskega sevanja uporabljajo različne izvedbe radijskih teleskopov, odvisno od dosega. V dolgovalovnem območju (metrsko območje; desetine in stotine megahercev) so teleskopi sestavljeni iz veliko število(desetine, stotine ali celo tisoče) osnovnih sprejemnikov, običajno dipolov. Za krajše valove (decimetrsko in centimetrsko območje; desetine gigahercev) se uporabljajo pol- ali popolnoma rotacijske parabolične antene. Poleg tega so za povečanje ločljivosti teleskopov združeni v interferometre. Ko je več posameznih teleskopov, ki se nahajajo na različnih koncih sveta, združenih v eno samo mrežo, govorimo o zelo dolgi osnovni radijski interferometriji (VLBI). Primer takšnega omrežja je ameriški sistem VLBA (Very Long Baseline Array). Od leta 1997 do 2003 je deloval japonski orbitalni radijski teleskop HALCA (Highly Advanced Laboratory for Communications and Astronomy), vključen v mrežo teleskopov VLBA, ki je bistveno izboljšal ločljivost celotne mreže. Kot enega od elementov velikanskega interferometra naj bi uporabili tudi ruski orbitalni radijski teleskop Radioastron.

Rentgenski teleskop

Rentgenski teleskop je teleskop, namenjen opazovanju oddaljenih objektov v rentgenskem spektru. Za delovanje takih teleskopov je običajno treba dvigniti nad zemeljsko atmosfero, ki je neprozorna za rentgenske žarke. Zato so teleskopi postavljeni na višinske rakete ali satelite.

Optična zasnova

Zaradi visoke energije se rentgenski kvanti praktično ne lomijo v materiji (zato je težko izdelati leče) in se ne odbijajo pod nobenim vpadnim kotom, razen pri najplitvejšem (približno 90 stopinj).

Rentgenski teleskopi lahko uporabljajo več metod za fokusiranje žarkov. Najpogosteje uporabljeni teleskopi so Voltairejevi teleskopi (s pašnimi vpadnimi zrcali), kodiranje zaslonke in modulacijski (oscilacijski) kolimatorji.

Omejene zmogljivosti rentgenske optike povzročijo ožje vidno polje v primerjavi s teleskopi, ki delujejo v območjih UV in vidne svetlobe.

Izum prvega teleskopa pogosto pripisujejo Hansu Lipperschleiju iz Nizozemske, 1570-1619, vendar skoraj zagotovo ni bil odkritelj. Najverjetneje je njegova zasluga, da je bil prvi, ki je naredil novo teleskopsko napravo priljubljeno in povpraševanje. Bil je tudi tisti, ki je leta 1608 prijavil patent za par leč, nameščenih v cevi. Napravo je poimenoval teleskop. Vendar je bil njegov patent zavrnjen, ker se je njegova naprava zdela preveč preprosta.

Dolgo pred njim je astronom Thomas Digges leta 1450 poskušal povečati zvezde z uporabo konveksne leče in konkavnega zrcala. Vendar ni imel potrpljenja, da bi napravo dokončal, in na pol izum je bil kmalu priročno pozabljen. Danes si Diggesa zapomnimo po njegovem opisu heliocentričnega sistema.

Do konca leta 1609 so majhni teleskopi, zahvaljujoč Lipperschleiju, postali pogosti po vsej Franciji in Italiji. Avgusta 1609 je Thomas Harriot izpopolnil in izboljšal izum ter astronomom omogočil opazovanje kraterjev in gora na Luni.

Velik preboj se je zgodil, ko je italijanski matematik Galileo Galilei izvedel za Nizozemčev poskus patentiranja lečne cevi. Navdihnjen z odkritjem se je Halley odločil, da bo naredil takšno napravo zase. Avgusta 1609 je Galileo izdelal prvi polnopravni teleskop na svetu. Sprva je bil le spektiv - kombinacija očalnih leč, danes bi temu rekli refraktor. Pred Galileom je najverjetneje malokdo razmišljal o uporabi te zabavne cevi v korist astronomije. Zahvaljujoč napravi je sam Galileo odkril gore in kraterje na Luni, dokazal sferičnost Lune, odkril štiri Jupitrove satelite, Saturnove obroče in naredil mnoga druga uporabna odkritja.

Današnjemu človeku se teleskop Galileo ne bo zdel nekaj posebnega, vsak desetletni otrok bi z uporabo sodobnih leč zlahka sestavil veliko boljši instrument. Toda teleskop Galileo je bil takrat edini pravi delujoči teleskop z 20-kratno povečavo, a z majhnim vidnim poljem, rahlo zamegljeno sliko in drugimi pomanjkljivostmi. Galileo je odprl dobo refraktorja v astronomiji - 17. stoletje.

Čas in razvoj znanosti sta omogočila ustvarjanje več močni teleskopi, kar nam je omogočilo, da smo videli veliko več. Astronomi so začeli uporabljati leče z daljšo goriščnico. Teleskopi sami so se spremenili v velike, težke cevi in ​​seveda niso bili primerni za uporabo. Nato so zanje izumili stojala. Teleskope so postopoma izboljševali in izpopolnjevali. Vendar njegov največji premer ni presegel nekaj centimetrov - velikih leč ni bilo mogoče izdelati.

Do leta 1656 je Christian Huyens naredil teleskop, ki je opazovane objekte povečal 100-krat; njegova velikost je bila več kot 7 metrov, z odprtino okoli 150 mm. Ta teleskop že velja za nivo današnjih amaterskih teleskopov za začetnike. Do leta 1670 je bil že izdelan 45-metrski teleskop, ki je dodatno povečal predmete in omogočil širši zorni kot.

Toda tudi navaden veter bi lahko bil ovira pri pridobivanju jasne in kakovostne slike. Teleskop je začel rasti v dolžino. Odkritelji, ki so poskušali kar najbolje izkoristiti to napravo, so se zanašali na optični zakon, ki so ga odkrili - zmanjšanje kromatske aberacije leče se pojavi s povečanjem njene goriščne razdalje. Za odpravo kromatskih motenj so raziskovalci naredili teleskope neverjetnih dolžin. Te cevi, ki so jih takrat imenovali teleskopi, so dosegale 70 metrov dolžine in povzročale nemalo nevšečnosti pri delu z njimi in postavljanju. Pomanjkljivosti refraktorjev so velike ume prisilile k iskanju rešitev za izboljšanje teleskopov. Odgovor in nov način je bilo ugotovljeno: zbiranje in fokusiranje žarkov se je začelo izvajati z uporabo konkavnega zrcala. Refraktor je bil prerojen v reflektor, popolnoma osvobojen kromatizma.

Ta zasluga v celoti pripada Isaacu Newtonu, on je bil tisti, ki je s pomočjo ogledala lahko dal novo življenje teleskopom. Njegov prvi reflektor je imel premer le štiri centimetre. In leta 1704 je naredil prvo ogledalo za teleskop s premerom 30 mm iz zlitine bakra, kositra in arzena. Slika je postala jasna. Mimogrede, njegov prvi teleskop še vedno skrbno hranijo v Astronomskem muzeju v Londonu.

Ampak tudi za dolgo časa optiki niso mogli izdelati polnopravnih ogledal za reflektorje. Leto rojstva nove vrste teleskopa štejemo za leto 1720, ko so Britanci izdelali prvi funkcionalni reflektor s premerom 15 centimetrov. To je bil preboj. V Evropi je povpraševanje po prenosnih, skoraj kompaktnih teleskopih, dolgih dva metra. Na 40-metrske refraktorske cevi so začeli pozabljati.

Dvozrcalni sistem v teleskopu je predlagal Francoz Cassegrain. Cassegrain ni mogel v celoti uresničiti svoje zamisli zaradi pomanjkanja tehnične sposobnosti, da bi izumil potrebna ogledala, danes pa so njegove risbe uresničene. Prav Newtonov in Cassegrainov teleskop veljata za prva »moderna« teleskopa, izumljena konec 19. stoletja. Mimogrede, vesoljski teleskop Hubble deluje točno na principu teleskopa Cassegrain. In Newtonovo temeljno načelo z uporabo enega samega konkavnega zrcala se od leta 1974 uporablja na Posebnem astrofizičnem observatoriju v Rusiji. Razcvet refraktorske astronomije se je zgodil v 19. stoletju, ko se je premer akromatskih leč postopoma povečeval. Če je bil leta 1824 premer še vedno 24 centimetrov, se je leta 1866 njegova velikost podvojila, leta 1885 je premer postal 76 centimetrov (observatorij Pulkovo v Rusiji), do leta 1897 pa je bil izumljen refraktor Ierka. Izračunamo lahko, da se je v 75 letih leča povečevala za en centimeter na leto.

Do konca 18. stoletja so kompaktni in priročni teleskopi zamenjali zajetne reflektorje. Izkazalo se je tudi, da kovinska ogledala niso zelo praktična - njihova proizvodnja je draga in sčasoma zbledijo. Do leta 1758 je z izumom dveh novih vrst stekla: lahkega - kronskega in težkega - na kremenček, postalo mogoče ustvariti leče z dvema lečama. To je uspešno izkoristil znanstvenik J. Dollond, ki je izdelal dvolečno lečo, kasneje imenovano Dollondova leča.

Po izumu akromatskih leč je bila zmaga refraktorja absolutna, preostalo je le še izboljšanje teleskopov z lečami. Pozabili so na konkavna ogledala. V življenje so jih vrnile roke amaterskih astronomov. William Herschel, angleški glasbenik, ki je leta 1781 odkril planet Uran. Njegovo odkritje ni bilo enako v astronomiji že od antičnih časov. Poleg tega so Uran odkrili z majhnim domačim reflektorjem. Uspeh je Herschela spodbudil, da je začel izdelovati reflektorje večja velikost. Sam Herschel je v svoji delavnici zlil ogledala iz bakra in kositra. Glavno delo njegovega življenja je bil velik teleskop z zrcalom s premerom 122 cm, kar je premer njegovega največjega teleskopa. Odkritja niso bila dolga, zahvaljujoč temu teleskopu je Herschel odkril šesti in sedmi satelit planeta Saturn. Drugi, nič manj znani amaterski astronom, angleški posestnik Lord Ross, je izumil reflektor z ogledalom s premerom 182 centimetrov. Zahvaljujoč teleskopu je odkril številne neznane spiralne meglice. Teleskopa Herschel in Ross sta imela veliko slabosti. Zrcalne kovinske leče so se izkazale za pretežke, odbijale so le majhen del svetlobe, ki je padla nanje, in postale zatemnjene. Potreben je bil nov popoln material za ogledala. Izkazalo se je, da je ta material steklo. Francoski fizik Leon Foucault je leta 1856 poskušal v reflektor vstaviti ogledalo iz posrebrenega stekla. In izkušnja je bila uspešna. Že v 90. letih prejšnjega stoletja je amaterski astronom iz Anglije izdelal reflektor za fotografska opazovanja s steklenim ogledalom premera 152 centimetrov. Očiten je bil še en preboj v konstrukciji teleskopov.

Ta preboj se ne bi mogel zgoditi brez sodelovanja ruskih znanstvenikov. SEM ZA. Bruce je postal znan po razvoju posebnih kovinskih ogledal za teleskope. Lomonosov in Herschel sta neodvisno drug od drugega izumila popolnoma novo zasnovo teleskopa, pri katerem se primarno zrcalo nagiba brez sekundarnega, s čimer se zmanjša izguba svetlobe.

Nemška optika Fraunhofer je proizvodnjo in kakovost leč postavila na tekoči trak. In danes je na observatoriju v Tartuju teleskop z nedotaknjeno delujočo Fraunhoferjevo lečo. Toda tudi refraktorji nemškega optika niso bili brez napake - kromatizma.

Šele proti koncu 19. stoletja so izumili nov način izdelave leč. Steklene površine so začeli obdelovati s srebrovim filmom, ki so ga na stekleno ogledalo nanesli tako, da so grozdni sladkor izpostavili soli srebrovega nitrata. Te popolnoma nove leče so odbijale do 95 % svetlobe, v nasprotju s starimi bronastimi lečami, ki so odbijale le 60 % svetlobe. L. Foucault je ustvaril reflektorje s paraboličnimi zrcali, ki spreminjajo obliko površine zrcal. V poznem 19. stoletju se je Crossley, amaterski astronom, posvetil aluminijastim ogledalom. Konkavno stekleno parabolično ogledalo s premerom 91 cm, ki ga je kupil, je takoj vstavil v teleskop. Danes so teleskopi s tako ogromnimi ogledali nameščeni v sodobnih observatorijih. Medtem ko se je rast refraktorja upočasnila, je razvoj reflektorskega teleskopa dobil zagon. Od leta 1908 do 1935 so različni observatoriji po vsem svetu zgradili več kot ducat in pol reflektorjev z lečo, večjo od Yerkove. Največji teleskop je nameščen na observatoriju Mount Wilson, njegov premer je 256 centimetrov. In tudi ta meja bo kmalu podvojena. V Kaliforniji so postavili ameriški velikanski reflektor, ki je danes star več kot petnajst let.

Pred več kot 30 leti leta 1976 so znanstveniki ZSSR zgradili 6-metrski teleskop BTA - veliki azimutalni teleskop. Do konca 20. stoletja je BTA veljal za največji teleskop na svetu, izumitelji BTA so bili inovatorji v izvirnih tehničnih rešitvah, kot je računalniško vodena alt-azimutna namestitev. Danes se te inovacije uporabljajo v skoraj vseh velikanskih teleskopih. V začetku 21. stoletja je bil BTA potisnjen med drugo deseterico velikih teleskopov na svetu. In postopna degradacija ogledala skozi čas - danes je njegova kakovost padla za 30% njegove prvotne vrednosti - ga spremeni le v zgodovinski spomenik znanosti.

Nova generacija teleskopov vključuje dva velika 10-metrska dvojna teleskopa KECK I in KECK II za optična infrardeča opazovanja. Postavili so jih v letih 1994 in 1996 v ZDA. Zbrali so jih s pomočjo fundacije W. Keck, po kateri so tudi poimenovani. Za njihovo gradnjo je zagotovil več kot 140.000 dolarjev. Ti teleskopi so veliki kot osemnadstropna stavba in tehtajo več kot 300 ton vsak, vendar delujejo z najvišjo natančnostjo. Princip delovanja je glavno ogledalo s premerom 10 metrov, sestavljeno iz 36 šesterokotnih segmentov, ki delujejo kot eno odsevno ogledalo. Ti teleskopi so nameščeni na enem od optimalnih krajev na Zemlji za astronomska opazovanja - na Havajih, na pobočju ugaslega vulkana Manua Kea, visokega 4200 m.Do leta 2002 sta ta dva teleskopa, ki se nahajata na razdalji 85 m drug od drugega, začel delovati v interferometrskem načinu, kar daje enako kotno ločljivost kot 85-metrski teleskop. Zgodovina teleskopa je prehodila dolgo pot - od italijanskih steklarjev do sodobnih orjaških satelitskih teleskopov. Sodobni veliki observatoriji so že dolgo računalniško podprti. Vendar pa amaterski teleskopi in številne naprave, kot je Hubble, še vedno temeljijo na načelih delovanja, ki jih je izumil Galileo.

Aplikacija

Sodobni teleskopi omogočajo astronomom, da »pogledajo« daleč čez meje našega vesolja. Za natančno usmerjanje naprav proti objektu se uporabljajo kompleksni programski algoritmi, ki so nepričakovano postali zelo uporabni za onkologe.

Pri opazovanju oddaljenih galaksij in med iskanjem novih nebesnih teles morajo znanstveniki izračunati zapletene trajektorije vesoljskih teles, tako da teleskop v določenem trenutku »pogleda« natanko tisti del neba, kjer je oddaljeni planet, komet ali asteroid. bodo najbolj jasno vidne.

Takšni izračuni se izvajajo s pomočjo sofisticiranih, posebej napisanih programov za računalnike, ki nadzorujejo teleskope.

In britanski znanstveniki, ki se ukvarjajo z onkološkimi problemi, predvsem s preučevanjem raka dojke, so več kot uspešno uporabljali »astronomske« računalniške programe za analizo vzorcev rakavi tumorji prsi

Raziskovalci z Univerze v Cambridgeu so preučevali 2000 vzorcev raka, da bi izboljšali tehniko, tako imenovano personalizacijo zdravljenja raka. Ta tehnika vključuje natančno poznavanje največjega števila posameznih značilnosti tumorja pri določenem bolniku, da se izberejo najučinkovitejša zdravila za kemoterapijo.

Z uporabo običajnih metod bi morali znanstveniki porabiti vsaj en teden za analizo 2000 vzorcev - vendar je uporaba "astronomskih" programov omogočila dokončanje tega dela v manj kot enem dnevu.

Za prilagoditev programa in njegovo maksimalno prilagoditev potrebam onkologije nameravajo znanstveniki iz Cambridgea kmalu analizirati 20.000 vzorcev tumorjev dojk, pridobljenih od bolnic iz različne države Evropi.

Optični teleskop- orodje za zbiranje in fokusiranje elektromagnetnega sevanja v optičnem območju. Teleskop poveča svetlost in navidezno kotno velikost opazovanega predmeta. Preprosto povedano, teleskop vam omogoča preučevanje drobnejših podrobnosti predmeta opazovanja s povečanjem količine vhodne svetlobe. Skozi teleskop lahko opazujemo z očmi (vizualna opazovanja), lahko pa tudi fotografiramo ali snemamo. Za določitev značilnosti teleskopa so glavni parametri premer (zaslonka) in goriščna razdalja leče ter goriščna razdalja in vidno polje okularja. Teleskop je nameščen na nosilcu, zaradi česar je opazovanje bolj udobno. Nosilec omogoča poenostavitev postopka usmerjanja in sledenja opazovanemu objektu.

Glede na optično zasnovo delimo teleskope na:

Leča (refraktorji ali dioptrija) - kot leča se uporablja leča ali sistem leč.
- Zrcalo (reflektorsko ali kataptrično) - kot leča se uporablja konkavno zrcalo.
- Zrcalno-lečni teleskopi (katadioptrični) - kot leča se uporablja sferično zrcalo, za kompenzacijo aberacij pa leča, sistem leč ali meniskus.

Prvi astronom, ki mu je uspelo zgraditi teleskop, je bil Italijan Galileo Galilei. Ustvarjeni teleskop je bil skromne velikosti, dolžina cevi 1245 mm, premer leče 53 mm, okular 25 dioptrij. Njegova optična zasnova ni bila popolna, povečava pa je bila le 30-kratna. Toda z vsemi svojimi pomanjkljivostmi, več kot skromnimi dimenzijami, je teleskop omogočil številna izjemna odkritja: kraterje in gore na Luni, štiri Jupitrove satelite, sončne pege na Soncu, fazne spremembe Venere, nenavadne »prirastke«. ” Saturna (Saturnov prstan, ki ga je pozneje odkril in opisal Huygens), sij v mlečna cesta sestavljen iz zvezd.

Portret Galileja, zlomljena leča prvega teleskopa v središču vinjete in njegovi teleskopi na muzejskem stojalu, shranjeni v Muzeju zgodovine znanosti (Firence).

Klasične optične sheme.

Galilejeva shema.

Leta 1609 je Italijan Galileo Galilei zgradil prvi teleskop. Njegov objektiv je bila ena zbiralna leča, okular pa je bila ločilna leča, zaradi česar slika ni bila obrnjena (zemeljska). Glavni slabosti te optične zasnove sta zelo močna kromatska aberacija in majhno vidno polje. Do danes se takšna shema še vedno uporablja v gledaliških daljnogledih in domačih amaterskih teleskopih.

Keplerjeva shema

Leta 1611 je nemški astronom Johannes Kepler izboljšal Galilejev teleskop. Divergentno lečo v okularju je zamenjal z zbiralno. Njegove spremembe so omogočile povečanje vidnega polja in razbremenitve oči. Ta optična zasnova ustvari obrnjeno pravo sliko. Pravzaprav so vsi poznejši refrakcijski teleskopi Keplerjeve cevi. Slabosti sistema so močna kromatična aberacija, ki je bila pred nastankom akromatske leče odpravljena z zmanjšanjem relativne zaslonke teleskopa.

Newtonova shema

Leta 1667 je angleški astronom Isaac Newton predlagal zasnovo, pri kateri svetloba pade na glavno zrcalo, nato pa ravno diagonalno zrcalo, ki se nahaja v bližini žarišča, odbije svetlobni žarek izven cevi. Glavno zrcalo ima parabolično obliko, v primeru, da relativna odprtina ni prevelika, pa je oblika zrcala sferična.

Gregorjeva shema

Leta 1663 je škotski astronom James Gregory v svoji knjigi Optica Promota predlagal naslednjo shemo. Konkavno parabolično primarno zrcalo odbija svetlobo na konkavno eliptično sekundarno zrcalo, nato pa gre svetloba skozi odprtino v primarnem zrcalu in vstopi v okular. Razdalja med ogledali je večja od goriščne razdalje glavnega ogledala, zato je slika pokončna (v nasprotju z obrnjeno pri Newtonovem teleskopu). Sekundarno zrcalo zagotavlja razmeroma veliko povečavo s podaljšanjem goriščne razdalje.

Cassegrainova shema

Leta 1672 je Francoz Laurent Cassegrain predlagal zasnovo dvozrcalne teleskopske leče. Konkavno primarno zrcalo (prvotno parabolično) odbija svetlobo na manjše, konveksno, hiperbolično sekundarno zrcalo, ki nato vstopi v okular. Po klasifikaciji Maksutova shema spada v tako imenovano predfokalno razširitev - to je, da se sekundarno zrcalo nahaja med glavnim zrcalom in njegovim fokusom, skupna goriščna razdalja leče pa je večja od glavne. Objektiv z enakim premerom in goriščno razdaljo ima skoraj polovico krajšo cev in nekoliko manjšo zaščito kot Gregoryjev. Sistem je neaplanatičen, kar pomeni, da ni brez aberacije kome. Ima veliko zrcalnih modifikacij, vključno z aplanatičnim Ritchie-Chretienom, s sferično obliko površine sekundarnega (Doll-Kirham) ali primarnega zrcala in zrcalno-lečnimi.

Shema Maksutov-Cassegrain

Leta 1941 je sovjetski znanstvenik, optik D. D. Maksutov ugotovil, da je mogoče sferično aberacijo sferičnega zrcala kompenzirati z meniskusom velike ukrivljenosti. Ko je našel pravo razdaljo med meniskusom in ogledalom, se je Maksutovu uspelo znebiti kome in astigmatizma. Ukrivljenost polja, tako kot pri kameri Schmidt, je mogoče odpraviti z namestitvijo ravninsko-konveksne leče v bližini goriščne ravnine - tako imenovane Piazzi-Smithove leče. S spremembo Cassegrainovega sistema je Maksutov ustvaril enega najpogostejših sistemov v astronomiji.

Ritchie-Chrétienova shema

V zgodnjih 1910-ih sta ameriška in francoska astronoma George Ritchie in Henri Chrétien izumila optično zasnovo refrakcijskega teleskopa, različico sistema Cassegrain. Značilnost sistema Ritchie-Chretien, ki ga razlikuje od večine drugih variant sistema Cassegrain, je odsotnost kome tretjega reda in sferična aberacija. Po drugi strani sta visokokotni astigmatizem in ukrivljenost polja velika; slednjega pa lahko popravimo s preprostim korektorjem polja z dvema lečama. Tako kot drugi cassegrains ima kratko telo, sekundarno zrcalo, ki je v primeru sistema Ritchie-Chretien hiperbolično in preprečuje pojav kome ter spodbuja široko polje. Ta shema je najpogostejša v znanstvenih teleskopih. Najbolj znan teleskop, ki uporablja zasnovo Ritchie-Chrétien, je vesoljski teleskop Hubble.

Od izdelave prvega teleskopa leta 1611 so astronomi prihajali do odkritij z vizualnim opazovanjem. Z napredkom znanosti so napredovale tudi metode opazovanja. Po letu 1920 so fotografske plošče postale sprejemnik slike. Čeprav je oko najkompleksnejši organ, je po občutljivosti bistveno slabše od fotografskih plošč.

Naslednji preboj je bila izdelava matrike CCD po letu 1980. Bili so bistveno boljši glede občutljivosti na fotografske plošče in so bili veliko bolj priročni za uporabo. V vseh sodobnih teleskopih so matrike CCD sprejemniki slike. CCD matrika ali CCD matrika je specializirano analogno integrirano vezje, sestavljeno iz svetlobno občutljivih fotodiod, izdelanih na osnovi silicija, z uporabo tehnologije CCD - nabojno sklopljene naprave. Nastale slike se digitalno obdelajo na računalniku. Za pridobitev jasnih slik brez digitalnega šuma je matrika ohlajena na -130°C.

Največji teleskop v Rusiji je BTA ("veliki azimutni teleskop").

Glavno zrcalo (MS) ima obliko rotacijskega paraboloida in goriščno razdaljo 24 m.Premer zrcala je 605 cm.Masa glavnega zrcala je 42 ton. Masa teleskopa je 850 ton. Višina teleskopa je 42 m Višina stolpa je 53 m Premer kabine primarnega fokusa je 2 m Tu so zamenljivi optični instrumenti, pa tudi pogonski mehanizem za premikanje korektorja leč in hiperbolični sekundarno ogledalo. Laboratorijski testi kažejo, da je 90 % energije koncentriranega v krogu s premerom 0,8". Premer slike določata mikroklima v stolpni sobi, pa tudi temperatura ogledala. Ko ugodni pogoji(majhna temperaturna razlika med prizemnim pasom, zrakom v prostoru kupole in ob stolpu), je velikost zvezdnih slik omejena z atmosferskimi turbulencami. Optična zasnova BTA zagotavlja opazovanje pri primarnem žarišču (zaslonka f/4) in pri dveh Nesmithovih žariščih (zaslonka f/30). Čas prilagoditve optične zasnove je približno 3-4 minute, kar omogoča izvajanje opazovanj v eni noči z uporabo opreme, nameščene na različnih žariščih teleskopa.

Vklopljeno ta trenutek Največji teleskop, ki je bil kdajkoli zgrajen, je Very Large Telescope VLT (zelo velik teleskop).

Teleskopski kompleks je zgradil Evropski južni observatorij (ESO). To je kompleks štirih ločenih 8,2-metrskih in štirih pomožnih 1,8-metrskih optičnih teleskopov, združenih v en sistem. Kompleks se nahaja v Republiki Čile na gori Cerro Paranal, 2635 metrov nad morjem. Glavni 8,2-metrski teleskopi so nameščeni v kompaktnih stolpih z nadzorovano temperaturo, ki se vrtijo sinhrono s samimi teleskopi. Ta shema zmanjša morebitne izkrivljajoče vplive zunanje razmere med opazovanjem, na primer, optična popačenja, ki jih vnese turbulenca zraka v teleskopski cevi, ki se običajno pojavijo zaradi sprememb temperature in vetra. Prvi od primarnih teleskopov, Antu, je začel z rednimi znanstvenimi opazovanji 1. aprila 1999. Trenutno delujejo vsi štirje primarni in vsi štirje pomožni teleskopi. VLT Core Telescope Towers: višina 2850 cm, premer 2900 cm Čeprav je štiri 8,2-metrske jedrne teleskope mogoče uporabiti v kombinaciji za oblikovanje VLTI, se uporabljajo predvsem za individualna opazovanja; v interferometričnem načinu delujejo le omejeno število noči na leto. Toda zahvaljujoč štirim manjšim namenskim pomožnim teleskopom (AT) lahko VLTI deluje vsako noč.

Zelo velik teleskop je opremljen z velikim arzenalom slikovnih sprejemnikov, ki mu omogočajo opazovanje valovnih dolžin od skoraj ultravijoličnega do srednjega infrardečega. Prilagodljivi optični sistem, nameščen na teleskopu, skoraj popolnoma odpravi vpliv turbulentne atmosfere v infrardečem območju. Dobljene slike v tem razponu so jasnejše od tistih, ki jih je pridobil teleskop Hubble.