Kas yra optiniai teleskopai ir kaip juos pasirinkti?

Daugelis žmonių nežino, kas yra optiniai teleskopai, todėl negali suprasti, kaip juos pasirinkti, kaip analizuoti klasifikacijas ir schemas. Be to, tiems, kurie mėgsta astronominius stebėjimus, tikrai bus malonu sužinoti, kam jie skirti ir kas išrado pirmuosius teleskopus. Jiems pravartu pažinti didžiausius pasaulyje šiuolaikinius optinio diapazono teleskopus.

Optiniai teleskopai yra specialūs prietaisai, kurie surenka ir fokusuoja elektromagnetinius spindulius matomame diapazone. Jie skirti padidinti astronominių objektų ryškumą ir stebimą kampinį dydį. Fizikos požiūriu įrenginio paskirtis – padidinti iš dangaus kūno sklindančios šviesos kiekį, arba, kaip teigia specialistai, optinį įsiskverbimą.

Verta manyti, kad tokie įrenginiai skirti ne tik tiesioginiam asmeniniam erdvės stebėjimui, bet ir fotografavimui. Negana to, būtent su profesionalais pagrindinė darbo dalis yra tik fotografavimas, o tik tada jie tyrinėja sistemos gautus vaizdus. Pagrindinės teleskopų charakteristikos yra šios:

• objektyvo skerspjūvis;

• jo židinio nuotolis;

• okuliaro fokusavimas ir matymo laukas.

Teleskopų veikimo principas tiesiogiai susijęs su jų sandara. Viduje yra lęšių arba veidrodžių sistema. Prietaisai su vienu optiniu stiklu nerasta jau seniai.Kai astronomas dirba su savo teleskopu, jis keičia okuliaro parametrus, o objektyvas lieka nepakitęs. Tai leidžia keisti padidinimą. Įrenginyje yra ir surenkamieji, ir difuziniai lęšiai, nuo kurių teisingo pasirinkimo ir naudojimo priklauso vaizdo aiškumas ir tikslumas.

Kartais sakoma, kad patį pirmąjį teleskopą sukūrė Galilėjus. Tačiau taip nėra. Iki šiol tikslus kūrėjas nežinomas ir mažai tikėtina, kad jis kada nors bus įdiegtas. Plačiai paplitusi nuomonė, kad lemiamą žingsnį žengė akinių gamintojas Johnas Lippersgey. Tačiau, greičiausiai, teleskopo kūrimas vyko keliose vietose vienu metu, nepriklausomai viena nuo kitos, nes XVII amžiaus pradžioje jo poreikis buvo apčiuopiamas.

Tai netiesiogiai patvirtina patikimai žinomi faktai. Pateikiant patentinę paraišką paaiškėjo, kad jau užregistruoti keli tos pačios rūšies įrenginiai. Manoma, kad teleskopo prototipą sukūrė Leonardo da Vinci. Galilėjaus vaidmuo buvo tas, kad jis sukūrė reflektorinį teleskopą, be to, jis sugebėjo padidinti padidinimą nuo 3 iki 32 kartų per kelis pavyzdžius.

Šiandien tokius rodiklius nuolaidžiai suvoks net astronomijos mėgėjai. Tačiau tada Galilėjos teleskopai leido padaryti daugybę svarbių atradimų, įskaitant žvaigždžių išryškinimą Paukščių Take ir saulės dėmių aptikimą. Įdomu, kad pats pavadinimas „teleskopas“ atsirado tik 1611 m., o jį suteikė graikų matematikas Dimisianas.

XVII–XVIII amžiuje refraktoriniai teleskopai vis dar buvo plačiai naudojami. Tai daugiausia lemia didelė atšvaitų kaina ir sudėtingumas. XIX amžiaus viduryje pradėti naudoti sidabruoto stiklo veidrodžiai. Praėjusiame amžiuje svarbi naujovė daugiausia buvo didžiulių veidrodžių naudojimas. Jų sukūrimas būtų buvęs neįsivaizduojamas be galingos pramoninės bazės sukūrimo.

Šis tipas taip pat vadinamas refraktoriumi. Kelių lęšių naudojimas vietoj vieno leidžia susilpninti kiekvieno optinius trūkumus atskirai. Schema reiškia židinio nuotolio svarbą, kuris lemia tolimų objektų linijinius matmenis židinio plokštumoje. Prie kiekvieno teleskopo pridedamas okuliarų rinkinys, tinkantis konkretiems atvejams. Šalia įprastų refraktorių yra ir tokių, kurie skirti fotografijai (jie vadinami astrografais).

Šio tipo teleskopas dar vadinamas reflektoriumi. Veidrodį lengviau pasidaryti. Jis turi įgaubtą parabolinį dizainą. Kreivumas yra gana mažas. Ant paviršiaus užtepamas nedidelis aliuminio miltelių kiekis.

Veidrodinio įrenginio naudojimas leidžia užtikrintai stebėti smulkias vietinių kosminių objektų detales – planetas ir jų palydovus, žiedus. Atšvaitai tinka ūkams, kometoms ir kitiems išplėstiems objektams tirti. Tačiau yra ir teleskopų su objektyvu, susietu su veidrodžių ir lęšių kompleksu. Būtent šie modeliai yra kompaktiškiausi.

Teleskopo dydį lemia jo optinių elementų dydis. Didžiausi egzemplioriai dedami gana nuspėjamai ten, kur atmosferos būklė yra optimali kosmoso stebėjimui. Didžiausių SALT prietaisų sąrašo viršuje pietiniame pusrutulyje, esančiame Pietų Afrikos pusiau dykumos regione. Vien pagrindinis veidrodis yra 11x9,8 m dydžio, praktiniuose stebėjimuose naudojamas nuo 2005 metų, papildytas specialia skaitmenine kamera ir daugiafunkciu spektrografu.

Kiti šiuolaikiniai teleskopai apima GTC. Vidaus literatūroje ir šaltiniuose jis dažnai vadinamas Didžiuoju Kanarų teleskopu. Praktikoje jis naudojamas nuo 2007 m. Be optinio, jis gali dirbti su infraraudonųjų spindulių diapazonu. Naudojama nemažai papildomų įrenginių, o veidrodžio dydis – 10,4 m.

„Europos ypač didelis teleskopas“ yra pavadinimas, kuris kalba pats už save. Jo nėra tarp veikiančių įrenginių, nes paleidimas numatytas 2024 m. Bet tai didžiausias iš tų jau pastatytų teleskopų, o pagrindinio segmento veidrodžio dydis – 39,3 m Objektas yra Čilėje, ant Armasoneso kalno, kiek daugiau nei 3 km aukštyje virš jūros lygio.

Didžiausias Rusijos teleskopas yra vadinamasis „Didysis azimutinis teleskopas“, esantis netoli Nižnij Arkhyzo kaimo. Veidrodžio skerspjūvis neviršija 6 m. Iš karto reikia atsižvelgti į tai, kad paties įrenginio vieta buvo pripažinta nesėkminga ir negalima tikėtis efektyviausių stebėjimų.

Refraktorinis teleskopas yra klasikinis. Toks, kuris kuo artimesnis tradiciniam „spygliukui su kojelėmis“. Refrakcijos schema yra optimali, jei planuojate sekti ryškius objektus, tokius kaip mėnulis ar dvinarės žvaigždės. Taip pat tinka stebėjimams dienos metu. Tačiau refraktorinis teleskopas nelabai tinka tolimų silpnai šviečiančių objektų stebėjimui. Nei didelis kontrastas, nei paprasta priežiūra negali susitaikyti su šiuo trūkumu.

Jau minėti atšvaitai skirstomi į paprastesnius ir brangesnius pogrupius. Antruoju atveju numatytas parabolinio veidrodžio naudojimas. Palyginamomis sąnaudomis atšvaitas turės didesnę lęšio sekciją nei refraktorius. Todėl optinis našumas bus gana didelis, taip pat šviesos koncentracija. Būtent refleksinė schema rekomenduojama stebėti įvairius objektus už Saulės sistemos ribų.

Tačiau reflektorinis teleskopas yra masyvesnis nei refraktorinis teleskopas. Teks į tai pažvelgti tam tikru kampu, prie kurio nepatyrusiam astronomui bus sunku priprasti. Katadioptrija yra kažkas tarpinio tarp dviejų pagrindinių tipų. Jų nereikia sistemingai prižiūrėti.

Tačiau vargu ar tikslinga apsiriboti aprašytomis aplinkybėmis. Objektyvo skerspjūvis, taip pat žinomas kaip diafragma, pirmiausia lemia teleskopo galimybes. Būtent pagal šį parametrą galima spręsti apie galimybę pademonstruoti mažas objektų detales. Šviesos koncentracija yra daug svarbiau nei padidinimas. Didesnę diafragmą padaryti kur kas paprasčiau nei naudoti didesnį veidrodį, o privatiems vartotojams šis sprendimas yra maloniai lengvas ir kompaktiškas.

Daugeliu atvejų astronomai mėgėjai pasirenka teleskopus, kurių diafragma yra nuo 70 iki 130 mm. Be to, jie turi ištirti židinio nuotolį. Jis tiesiogiai logiškai susietas su objektyvo diafragma. Kuo ilgesnis židinio nuotolis, tuo geriau didėja optika, bet tuo pačiu mažėja diafragma. Todėl jie beveik visada siekia tam tikros parametrų pusiausvyros.

Didinti dideliu mastu ne visada yra gerai. Ir esmė ne tik tai, kad jis pablogina kitus teleskopo parametrus. Dažnai tai padidina per didelį jautrumą vibracijai, jautrumą atmosferos iškraipymui ir pan. Pagal įrengimo tipą išskiriami azimutiniai ir pusiaujo teleskopai. Pirmieji sukasi išilgai dviejų ašių, o antrieji tik išilgai vienos ašies, o tai daug praktiškiau.