Kõik murduvate teleskoopide kohta

Kuidas seostub enamik inimesi sõnaga "teleskoop"? Tõenäoliselt kujutavad nad ette läätse refraktorit - pikka toru ja läätse. Seetõttu peatume täna seda tüüpi optilisel tehnoloogial üksikasjalikumalt.

Alustame väikese teooriaga. Teleskoobi eesmärk on maksimeerida vaatlusobjekti suurendust ja selget visualiseerimist. Kõik seadmed on jagatud helkuriteks ja refraktoriteks. Lihtsaim tehnikatüüp on refraktor. Nende tööpõhimõte põhineb valguse murdumisel hetkel, mil kiired läätsesid läbivad.

Lihtsaimate mudelite hulgas on paar objektiivi. Üks neist mängib läätse rolli, mis vastutab kiirte murdumise ja nende hilisema fikseerimise eest ühes punktis. Teine pole midagi muud kui tavaline okulaar, mis võimaldab tekkivat pilti vaadata.

Seega annab teleskoopseadme lääts kaugel asuva objekti oluliselt väiksema visualiseerimise. Sealt siseneb pilt okulaari, mis töötab analoogselt suurendusklaasiga. Mõne mudeli puhul ei asetata okulaari piki toru telge, vaid on kinnitatud risti. Sel juhul läheb pilt objektiivist läbi murdumisläätse okulaari.

Peate mõistma refraktori ja peegeldava teleskoobi erinevust. Helkuri põhikomponent on nõgus peegel. See ühendab kõik kiired üheks kiireks ja seejärel suunab selle täiendavate peeglite ja prismade süsteemi abil okulaarile. Paljud mudelid eeldavad siin ka risti asetsevat okulaari, mis on varustatud murdumisläätsega.

Sellised mudelid ei vaja täiendavat konfiguratsiooni. Kõik, mida kasutajalt nõutakse, on keskendumine. Samas on optika heledus piiratud, mistõttu on nõrgalt helendavate taevakehade vaatlemine raskendatud. Kuud, kaksiktähti ja planeete on kõige parem vaadata läbi refraktori selgel ööl.

Refraktorite eelised hõlmavad mitmeid tegureid.

• Võimalus edastada okulaarile lõviosa kogutud valguskiirtest. See eristab neid peegli helkuritest soodsalt.

• Võrdse läätse läbimõõduga on refraktorites pilt selgem ja heledam kui helkurites. Selle põhjuseks on suurem valguse läbilaskvus.

• Refraktorid ei paku sekundaarset peeglit, see peidab osa objektiivi kasulikust ruumist. Veelgi enam, valguskiirte käik on siin suunatud otse okulaari. See ei peegeldu peeglitelt korduvalt, pildi selgus ja kontrastsus ei halvene.

• Kõik osad on kindlalt fikseeritud, seega ei pea läätsi reguleerima. Korpus on kindlalt suletud – see loob tõhusa kaitse tolmu eest. Helkuritel seda eelist pole.

Samas on refraktoritel ka omad puudused.

Esiteks on see nn kromatism - kromaatiline aberratsioon, see tähendab moonutus. Mõju avaldub värvilise sära ilmumises kõnealuse objekti ümber. Mida eredamalt taevakeha särab, seda suurem on see sära. Lisaks suureneb kromatism otseses proportsioonis läätse läbimõõduga ja see suureneb ka fookuskauguse vähenemisega.

See nähtus on viinud selleni, et suure võimsusega suurendus pole odavatel refraktorimudelitel saadaval. Esimesed astronoomid püüdsid kromaatilise aberratsiooniga võidelda selliste teleskoopide loomisega, mille fookuskaugus oli mitu meetrit.

Refraktoritel on piiratud ava. Seetõttu on soovitatav osta mudel, mille läbimõõt algab 120 mm või rohkem. Sellest lävest alates hüppab aga optika hind järsult. Ja kui ava on väike, näevad sügava taeva objektid hämarad. Seetõttu on refraktorite ulatus piiratud heledate objektidega, näiteks Kuuga.

Esimese teleskooprefraktori mudeli lõi 1609. aastal kuulus teadlane Galileo. Kuulus astronoom sai teada, kuidas hollandlased lõid silmaklaasi, suutis välja arvutada selle seadme saladuse ja leiutas selle põhjal esimese teleskoobi mudeli, mida inimesed hakkasid kasutama taevakehadega tutvumiseks. Selle seadme ava oli 4 cm, suurendustegur oli 3 ja fookuskaugus umbes 50 cm.

Muidugi ei saa seda mudelit nimetada täiuslikuks. Oma tehniliste parameetrite poolest jääb see kaasaegsest optikast kõvasti alla. Kuid vaatamata sellele suutis Galileo juba kahe esimese taevavaatlusaasta jooksul leida laike Päikeselt, Kuul mägesid ja ka 4 Jupiteri kuud. Samuti nägi ta planeedi Saturni lähedal paari "lisandeid". Tõsi, teadlasel ei õnnestunud sellise hämmastava nähtuse olemust kindlaks teha – hiljem tõestati, et need olid planeeti ümbritsevad rõngad.

4 sajandit on murduvaid teleskoope korduvalt täiustatud ja kaasajastatud. Kaasaegsed seadmed erinevad oluliselt esimestest mudelitest. Tutvume kuulsamate versioonidega.

Galileo teleskoobi disain põhines kahe läätse kasutamisel. Lahknev toimis okulaarina, koguvat kasutati objektiivina. Selline struktuur võimaldas saada ümberpööramata sirge pildi. See oli aga tugevasti moonutatud. Praeguseks pole selline mudel nõudlust, kuigi seda võib leida teatri binoklitest.

1611. aastal täiustas Johannes Kepler Galilei leiutist veidi. Selleks muutis ta okulaaris lahkneva läätse koonduva vastu - nii suurendati vaatevälja, kuid pilt edastati tagurpidi. Kepleri refraktori eeliste hulka kuulub vahepildi olemasolu, selle tasapind võimaldas seadmesse paigutada mõõteskaala.

Põhimõtteliselt on kõik kaasaegsed teleskoopide mudelid ehitatud Kepleri torude tüübi järgi.Nende puudused hõlmavad ainult kromaatilise aberratsiooni mõju, mida nad püüdsid aastaid tasandada, vähendades toru suhtelise ava suurust.

Olukord muutus 1758. aastal, kui Inglismaal loodi akromaatilised refraktorid.. Aluseks võeti Galileo skeem, kuid läätsed vahetati välja – akromaatilise optika disain näeb ette spetsiaalse paarisläätse, millel on erinevad murdumisparameetrid. See on suures osas kõrvaldanud kromaatilise aberratsiooni.

Kõige kaasaegsemad instrumendid on apokromaatilised teleskoobid. Need maksavad palju rohkem kui akromaadid, nii et keegi ei kasutanud neid kuni 20. sajandini. Need annavad kvaliteetseid pilte, see efekt saavutatakse spetsiaalsete kallite materjalide kasutamisega. Täiustatud tehnika võimaldas minimeerida akromatismi. Ainult sageli kosmost jälgiva inimese treenitud silm näeb õhukest ääristust – ja siis ainult ebasoodsates vaatlustingimustes.

Vaatleme üksikasjalikumalt kõige populaarsemate murduvate teleskoopide mudelite omadusi.

See teleskoop on suurepärane kingitus inimestele, kes astuvad astronoomias esimesi samme.. See annab tagurpidi pildi ja on paigaldatud hõlpsasti kasutatavale asimuutkinnitisele. Mudel sobib Päikesesüsteemi planeetidega tutvumiseks, Kuu kraatrite uurimiseks ja maismaamaastikega tutvumiseks. Võimaldab kaaluda sügavat ruumi, kuid pilt on vähem detailne.

Veel üks mudel lastele või algajatele astronoomidele, optimaalne esmaseks tutvumiseks taevakehadega. Teleskoopi on lihtne kokku panna, kõik peamised refraktori juhtimistarvikud on komplektis ja isegi lapsed saavad selle tööga hakkama. Võimas optika võimaldab vaadelda planeete, Kuud ja arvestada maapealsete objektidega.

Objektiivid on kaetud ja valmistatud klaasist. Tänu sellele on pilt isegi märkimisväärse kasvu korral kontrastne ja selge. Kosmoseobjektide uurimiseks kasutatakse optilist leidjat viiekordses lähenduses. See refraktor pöörab pildi tagurpidi. Seetõttu on komplektis lisaks diagonaalne elektripeegel, mis võimaldab korrigeerida pildimoonutusi.

Asimuudikinnitust on lihtne kasutada, see võimaldab refraktori võimalikult kiiresti uurimisobjektile suunata. Optikaseade on fikseeritud reguleeritava jalakõrgusega metallist statiivile, nii et mis tahes kõrgusega vaatleja saab teleskoopi endale sobivaks sättida. Lisaks on statiivile kinnitatud lisatarvikute plokk, kuhu mahub nii kompass, tähistaeva kaart kui ka lisaokulaarid ja muud tööks vajalikud esemed.

Lihtsalt kasutatav teleskoop, mida saab kasutada nagu tavalist luureklaasi. Võimaldab hästi näha Kuud ja maapealseid objekte. Mudeli eelis seisneb suures spoonide ja muude tarvikute arvus, mistõttu pole vaja neid juurde osta.

PolarStar II 700/80AZ mudel on väga populaarne.

Kõigi murduvate teleskoopide mõõtmete rekordiomanik on 1900. aastal Pariisis maailmanäituse jaoks kokku pandud mudel.. Selle objektiivi läbimõõt oli 1,25 m ja toru enda pikkus ületas 60 m. Kuid suure kaalu ja kolossaalsete mõõtmete tõttu fikseeriti optiline seade horisontaalselt ja staatiliselt - see ei võimaldanud vaatlusi, nii et 9 aasta pärast toode demonteeriti.

Suurim kaasaegne teleskoop on mudel, mis asub Chicagos Yerkesi observatooriumis. Objektiivi läätse suurus vastab 1,1 m, see tehnika võimaldab uurida isegi Maast väga kaugel asuvaid päikesesüsteemi objekte. Refraktor valmistati 1897. aastal, samal ajal avati ka Yerksi observatoorium.

Suured murduvad teleskoobid asuvad ka: Potsdami Astrofüüsika Instituudis, Licki, Pulkovo, Greenwichi observatooriumites, samuti Nizzas, Archenholdis ja Alleghenys. Suure kuulsuse pälvis USA-s Hawaii osariigis 4200 m kõrgusel asuv James Clark Maxwelli teleskoop.