Тема 1.3 Телескопы

Тема 1.3 Телескопы

1. Телескоп, для чего он используется

2. Отличие рефлекторов от рефракторов

3. Главные характеристики телескопа

4. Телескоп БТА

1. Телескоп, для чего он используется

Известно, что первый телескоп создал Галилео Галилей. Хотя немногие знают, что он использовал ранние открытия других ученых. Например, изобретение зрительной трубы для мореплавания. Кроме того, мастера по стеклу уже создали очки. Вдобавок, использовались линзы. И эффект преломления и увеличения стекла был более или менее изучен.

Телескопы служат для собирания света исследуемых небесных тел и получения их изображения. Телескоп увеличивает угол зрения, под которым видны небесные тела, и собирает во много раз больше света, приходящего от светила, чем невооруженный глаз наблюдателя. Благодаря этому в телескоп можно рассматривать невидимые с Земли детали поверхности ближайших небесных тел, а также множество слабых звезд.

2. Отличие рефлекторов от рефракторов

Телескоп-рефлектор оснащается зеркалом, расположенным на «дне» трубы. Рефлектор значительно отличается от рефрактора тем, что не имеет цельной трубы.

Телескоп-рефрактор состоит из двух линз, которые преломляют световые лучи: большой на входе (объектива) и маленькой для глаза (окуляра). Объектив создает значительно уменьшенное изображение удаленного объекта наблюдения.

Преимущества и недостатки рефлектора:

Плюсы:

• Нет ограничений на снимки, так что качество изображений остается на высоком уровне, что бы вы не сняли.

• Позволяет четко увидеть любые объекты в космосе.

• Качество зеркала не является самым главным в работе рефлектора, и от него не зависит общая стоимость телескопа.

• Зеркальный объектив отлично отражает любые световые лучи. В то же время диаметр объектива рефлектора не влияет на количество потерянного света.

Минусы:

• Если вы планируете заниматься измерительными работами, то рефлектор не даст вам необходимой точности.

• Зеркальная поверхность должна быть идеальна, что периодически вызывает осложнения.

• Осложнения неминуемы и в случае какой-либо деформации объектива.

• Герметичности нет, так что потоки воздуха свободно проникают в телескоп, чем вызывают ухудшение качества снимков.

• Вторичные зеркала способствуют дополнительному рассеиванию света.

• Зеркальный объектив нуждается в тщательном уходе.

Преимущества и недостатки рефрактора:

Плюсы:

• Линзовый объектив можно эксплуатировать круглые сутки, и он будет работать по-прежнему эффективно. Зеркальный таким длительным сроком годности похвастаться не может.

• Рефрактор может пережить деформацию и продолжить работу в прежнем режиме. Такое свойство он имеет благодаря наличию еще одной поверхности объектива. Зеркало одно, и потому любое искажение формы влечет за собой искаженное же видение.

• Объектив и окуляр рефрактора функционируют самостоятельно. Зеркальный объектив — нет, что вызывает некоторое преломление света.

• Рефрактор абсолютно герметичен, поэтому ему не страшна грязь и лишний воздух.

Минусы:

• Рефрактор имеет ограничения на размер снимков.

• Линзовый объектив подвержен цветовым искажениям. Бороться с ними можно с помощью дополнительных линз, но внедрение их в систему рефрактора нарушает герметичность и рано или поздно приводит к деформации. Нарушение же герметичности чревато сокращением срока эксплуатации объектива.

3. Главные характеристики телескопа

Телескоп состоит из трубы, которая стоит на специальной монтировке. Ее оснащают осями для нацеливания на наблюдаемый объект.

Кроме того, у оптического устройства имеется окуляр и объектив. Причем задняя плоскость объектива перпендикулярна оптической оси, и соединена с передней поверхностью окуляра. Которая, между прочим, аналогична объективной по отношению к оптической оси.

Основными характеристиками телескопов являются проницающая сила и разрешающая способность.

Проницающая сила телескопа характеризуется предельной звездной величиной m самой слабой звезды, которую можно увидеть в данный инструмент при наилучших условиях наблюдений.

Разрешающая способность телескопа — это наименьший угол между такими двумя близкими звёздами, когда они уже видны как две, а не сливаются зрительно в одну.

4. Телескоп БТА

БТА («большой телескоп азимутальный») — крупнейший в Евразии оптический телескоп с диаметром главного монолитного зеркала 6 м. Установлен в Специальной астрофизической обсерватории.

Являлся самым большим телескопом в мире с 1975 года, когда он превзошёл 5-метровый телескоп Хейла Паломарской обсерватории, и по 1993, когда заработал телескоп Кека с 10-метровым сегментированным зеркалом. Тем не менее, БТА оставался телескопом с крупнейшим в мире монолитным зеркалом вплоть до введения в строй в 1998 году телескопа VLT (диаметр 8,2 м). По сей день зеркало БТА крупнейшее в мире по массе, а купол БТА является крупнейшим астрономическим куполом в мире.

БТА является телескопом-рефлектором. Главное зеркало диаметром 605 см имеет форму параболоида вращения. Фокусное расстояние зеркала 24 метра, вес зеркала без учёта оправы — 42 тонны. Оптическая схема БТА предусматривает работу в главном фокусе главного зеркала и двух фокусах Несмита. В обоих случаях можно применять корректор аберраций.

Телескоп установлен на альт-азимутальной монтировке. Масса подвижной части телескопа — около 650 тонн. Общая масса телескопа — около 850 тонн. Высота 42 метра.

Главный конструктор — д. т. н. Баграт Константинович Иоаннисиани (ЛОМО).

Главное зеркало телескопа обладает значительной температурной инерционностью, которая приводит к деформации зеркала и искажению его рабочей поверхности. Для снижения влияния температурных эффектов на качество изображения башня телескопа изначально была оборудована системой вентиляции подкупольного пространства. В настоящее время в башне установлены охлаждающие установки, призванные в случае необходимости искусственно понизить температуру главного зеркала телескопа в соответствии с текущим прогнозом погоды.

Телескоп установлен в Специальной астрофизической обсерватории (САО) на горе Семиродники у подножия горы Пастухова (2733 м) близ посёлка Нижний Архыз Зеленчукского района Карачаево-Черкесской Республики, РФ, на высоте 2070 м над уровнем моря.