Телескопы для астрономических наблюдений.

Человеческий глаз — необычайно совершенный инструмент, веками он успешно служил для астрономических наблюдений. И все же его чувствительности недостаточно для наблюдения за слабо светящимися небесными объектами — а их в действительности огромное большинство. Создание телескопа произвело настоящую революцию в астрономии — оказалось, что Вселенная устроена намного сложнее, чем представлялось ученым древности.

Не стоит думать, что главное свойство телескопа — «увеличивать» видимые размеры предметов. На самом деле его основная задача — собрать как можно больше света от небесных тел. Чем больше диаметр объектива телескопа, тем больше света он в состоянии собрать, и тем более слабые светящиеся объекты во Вселенной можно различить с его помощью.

Галилеева труба

По традиции считается, что телескоп изобрел Галилео Галилей. На самом деле великий ученый только усовершенствовал изобретение голландца Ханса Липперсхея, появившееся в 1608 году, а название «телескоп» дано греческим математиком Иоанном Демисиани в 1611 году, когда он познакомился с инструментом Галилея. Результаты применения даже самых простых оптических телескопов были просто поразительными — были открыты горы на Луне, пятна на Солнце, спутники Юпитера, отдельные звезды в Млечном Пути.

Телескоп Галилея, как и все такие же инструменты в будущем, состоял из двух частей. Объектив — оптическая линза — собирал свет, а полученное изображение исследователь рассматривал через окуляр — своего рода лупу, позволяющую увеличить изображение. Так, второй телескоп, построенный Галилеем, увеличивал изображения небесных тел в 34 раза. Оптические инструменты, в которых изображение получается с помощью собирающей линзы, называются рефракторами — от латинского слова «рефракцио», означающего «преломляю».

У телескопов-рефракторов был один серьезный недостаток — не удавалось сильно увеличить размеры объектива, так как большие и качественные линзы изготавливать очень трудно. К тому же выяснилось, что линзы телескопов по-разному преломляют лучи разного цвета, из-за чего в изображениях появляются искажения — аберрации. Чтобы избавиться от этого, конструкции пришлось усложнять, применяя составные линзы. Немало досаждала астрономам и земная атмосфера, которая вносила свои искажения в наблюдения. Чтобы не зависеть от состояния атмосферы и погоды, астрономические обсерватории начали строить в горах, где воздух прозрачен большую часть года.

Ньютоново зеркало

Чтобы избавиться от цветной аберрации около 1667 года Исаак Ньютон предложил принципиально иную схему телескопа — в его инструменте свет собирала не линза, а вогнутое (параболическое) зеркало. Пучок лучей затем направлялся на маленькое плоское зеркальце, расположенное в фокусе большого зеркала, а оттуда — в окуляр. Изготовление «вогнутых» зеркал технически проще, и это сразу же позволило увеличить размеры и разрешающую способность телескопов. И в наши дни большинство оптических телескопов, в том числе и самых крупных в мире, являются рефракторами.

Крупнейшие обсерватории соревнуются между собой, создавая гигантские инструменты и наращивая размеры их зеркал. Современный рефлектор — сложнейшая конструкция, занимающая целое здание и управляемая множеством компьютеров. Самый мощный телескоп в Евразии построен в России — он находится на северном Кавказе близ станицы Зеленчукской. Диаметр его главного зеркала составляет 6 метров. Оно имеет массу около 70 тонн, а процесс его изготовления занял более двух лет. Но «королем» всех астрономических инструментов, расположенных на Земле, сегодня является Большой Канарский телескоп, построенный на Канарских островах по проекту ученых Мексики, Испании и США. Его зеркало имеет диаметр 10, 4 м. Он способен «различить» в межзвездном пространстве объекты в миллиард раз более слабые, чем человеческий глаз.