Любительский телескоп

Телескопы

Радиотелескоп

Шведский солнечный телескоп с апертурой 1 м.

Телеско́п (от др.-греч. τῆλε — далеко + σκοπέω — смотрю, наблюдаю) — астрономический прибор, который собирает и фокусирует электромагнитное излучение от астрономических объектов. Телескоп увеличивает видимый угловой размер и видимую яркость наблюдаемых объектов. Первый оптический телескоп сконструировал в 1608 Ханс Липперсхей. Создание телескопа также приписывается его современнику Захарию Янсену.

Существуют телескопы для всех диапазонов электромагнитного спектра: оптические телескопы, радиотелескопы, рентгеновские телескопы, гамма-телескопы. Кроме того, гигантские детекторы нейтрино часто называют нейтринными телескопами. Также, телескопами могут называть детекторы гравитационных волн.

История

Название «телескоп» предложил в 1611 году греческий математик Джовани Демисиани для одного из инструментов Галилея, показанном на банкете в Академии рысьеглазых. Сам Галилей использовал для своих телескопов термин лат. perspicillum.

Оптические телескопы

Конструктивно телескоп представляет собой трубу (сплошную, каркасную, ферму), установленную на монтировке, снабжённой осями для наведения на объект наблюдения и слежения за ним. Визуальный телескоп имеет объектив и окуляр.

По своей оптической схеме телескопы делятся на:

• Линзовые (рефракторы) — в качестве объектива используется линза или система линз.
• Зеркальные (рефлекторы) — в качестве объектива используется зеркало.
• Зеркально-линзовые телескопы (катадиоптрические) — в качестве объектива используется сферическое зеркало, а линза, система линз или мениск служит для компенсации аберраций.

Кроме того, для наблюдений Солнца используют специальные cолнечные телескопы, сильно отличающиеся от традиционных телескопов конструкцией.

Характеристики телескопов

Телескопы в первую очередь характеризуются двумя параметрами: диаметром объектива (апертурой) и фокусным расстоянием объектива, которые определяют другие характеристики телескопа.

• Разрешающая способность зависит от апертуры. Приблизительно определяется по формуле

$r = \frac{140}{D}$

где r — угловое разрешение в секундах, а D — диаметр объектива в миллиметрах.

• Оптическое увеличение определяется отношением

$\Gamma = \frac{F}{f}$

где F и f — фокусные расстояния объектива и окуляра.

• Проницающая сила m — звёздная величина наиболее слабых звёзд, видимых с помощью телескопа при наблюдении в зените. Для визуального телескопа может быть оценена по формуле Боуэна

m = 3,0 + 2,5lgD + 2,5lgΓ

Проницающая сила телескопа сильно зависит от качества оптики, яркости неба, прозрачности атмосферы и её спокойствия. Уровень и тип оптических искажений (аберраций) зависит от конструкции телескопа.

22-метровый телескоп ПРАО РТ-22, работающий в сантиметровом диапазоне

Радиотелескопы

Основная статья: Радиотелескоп

Для исследования космических объектов в радиодиапазоне применяют радиотелескопы. Основными элементами радиотелескопов являются принимающая антенна, радиометр - чувствительный радиоприемник, перестраиваемый по частоте, и принимающая аппаратура. Поскольку радиодиапазон гораздо шире оптического, для регистрации радиоизлучения использую различные конструкции радиотелескопов, в зависимости от диапазона. В длинноволновой области используют (метровый диапазон; десятки и сотрни мегагерц) телескопы составленные из большого числа (десятков, сотен или, даже, тысяч) элементарных приемников, обычно диполей. Для более коротких волн (дециметровый и сантиметровый диапазон; десятки гигагерц) используют полу- или полноповоротные параболические антенны. Кроме того, для увеличения разрешающей способности телескопов, их объединяют в интерферометры. При объединении нескольких одиночных телескопов, расположенных в разных частях земного шара, в единую сеть, говорят о радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой (РСДБ). Примером такой сети может служить американская система VLBA (англ. Very Long Baseline Array). С 1997 по 2003 год функционировал японский орбитальный радиотелескоп HALCA (англ. Highly Advanced Laboratory for Communications and Astronomy), включенный в сеть телескопов VLBA, что позволило существенно улучшить разрешающую способность всей сети. Российский орбитальный радиотелескоп Радиоастрон также планируется использовать в качестве одного из элементов гигантского интерферометра.

Высота, до которой проникает излучение данной длины волны в диапазоне от длинных радиоволн и до гамма-излучения.

Космические телескопы

Земная атмосфера хорошо пропускает излучение в оптическом (0,3-0,6 мкм), ближнем инфракрасном (0,6 - 2 мкм) и радиодиапазонах (1 мм - 30 м). Уже в ближнем ультрафиолетовом диапазоне с уменьшением длины волны прозрачность атмосферы сильно ухудшается, вследствие чего наблюдения в ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма диапазонах становятся возможными только из космоса. Исключением является регистрация гамма-излучения сверхвысоких энергий, для которого подходят методы астрофизики космических лучей: высокоэнергичные гамма-фотоны в атмосфере порождают вторичные электроны, которые регистрирую наземными установками по черенковскому свечению. Примером такой системы может служить телескоп воды, инфракрасные наблюдения можно проводить в сухих районах Земли (разумеется, на тех длинах волн, где образуются окна прозрачности в связи с отсутствием воды). Примером такого размещения телескопа может служить англ. South Pole Telescope, установленный на южном географическом полюсе, работающий в субмиллиметровом диапазоне.

В некоторых случаях удается решить проблему атмосферы подъемом телескопов или детекторов в воздух на самолетах или стратосферных баллонах. Но, наибольшие результаты достигаются с выносом телескопов в космос. Космическая астрономия - единственный способ получить информацию о вселенной в коротковолновом и, по большей части, в инфракрасном диапазоне; способ сильно улучшить разрешающую способность радиоинтерферометров. Оптические наблюдения из космоса не столь привлекательны в свете современного развития адаптивной оптики, позволяющей сильно снизить влияние атмосферы на качество изображения, а также дороговизны вывода на орбиту телескопа с зеркалом, сравнимым по размерам с крупными наземными телескопами.

Крупнейшие оптические телескопы

Крупнейшие телескопы-рефракторы

Обсерватория	Местонахождения	Диаметр, дюйм/см	Год сооружения — демонтажа	Примечания
Йеркская обсерватория	Уильямс Бэй, Висконсин	40/102	1897	Рефрактор Кларка
Обсерватория Лика	гора Гамильтон, Калифорния	36/91	1888
Парижская Обсерватория	Медон, Франция	33/83	1893	Двойной, визуальный объектив 83 см, фотографический — 62 см.
Астрофизическая Обсерватория	Потсдам, Германия	32/81	1899	Двойной, визуальный 50 см, фотографический 80 см.
Обсерватория Ниццы	Франция	30/76	1880
Пулковская обсерватория	Санкт-Петербург	30/76	1885—1941
Аллегенская обсерватория	Питтсбург, Пенсильвания	30/76	1917	Рефрактор Thaw
Гринвичская обсерватория	Гринвич, Великобритания	28/71	1893
Гринвичская обсерватория	Гринвич, Великобритания	28/71	1897	Двойной, визуальный 71 см, фотографический 66
Обсерватория Архенхольда	Берлин, Германия	27/70	1896	Самый длинный современный рефрактор

Крупнейшие солнечные телескопы

Обсерватория	Местонахождения	Диаметр, м	Год сооружения
Китт-Пик	Тусон, Аризона	1,60	1962
Сакраменто-Пик	Санспот, Нью-Мексико	1,50	1969
Крымская астрофизическая обсерватория	Крым, Украина	1,00	1975
Шведский солнечный телескоп	остров Пальма, Канары	1,00	2002
Китт-Пик, 2 штуки в общем корпусе с 1,6 метра	Тусон, Аризона	0,9	1962
Тейде	Тенерифе, Канары	0,9	2001
Китт-Пик	Тусон, Аризона	0,7	1973
Институт физики Солнца, Германия	Тенерифе, Канары	0,7	1988
Митака	Токио, Япония	0,66	1920

Крупнейшие камеры Шмидта

Обсерватория	Местонахождения	Диаметр коррекционной пластины — зеркала, м	Год сооружения
Обсерватория Карла Шварцшильда	Таутенбург, Германия	1,3-2,0	1960
Паломарская обсерватория	гора Паломар, Калифорния	1,2-1,8	1948
Англо-австралийская обсерватория	Сайдинг-Спринг, Австралия	1,2-1,8	1973
Токийская астрономическая обсерватория	Токио, Япония	1,1-1,5	1975
Европейская южная обсерватория	Ла-Силья, Чили	1,1-1,5	1971

Крупнейшие телескопы-рефлекторы

Название	Местонахождения	Диаметр зеркала, м	Год сооружения
Gran Telescopio Canarias, GTC	Ла-Пальма, Канары	10,0	2002
Телескопы Кек	Мауна-Кеа, Гаваи	9,82 × 2	1993, 1996
Hobby-Eberly Telescope, HET	гора Фоулкс, Техас	9,2	1997
Southern African Large Telescope, SALT	Сазерлэнд, ЮАР	9,1	2003
Large Binocular Telescope, LBT	гора Грэхем, Аризона	8,4	2004
Very Large Telescope, ESO VLT	Серро Параналь, Чили	8,2 × 4	1998, 2001
Subaru Telescope	Мауна Кеа, Гаваи	8,2	1999
Gemini North Telescope, GNT	Мауна Кеа, Гаваи	8,1	2000
Gemini South Telescope, GST	Серро Пашон, Чили	8,1	2001
Multy-Mirror Telescope, MMT	гора Хопкинс, Аризона	6,5	2000
Magellan Telescope	Лас Кампанас, Чили	6,5 × 2	2002
Большой телескоп азимутальный, БТА	гора Пастухова, Кавказ	6,0	1975
Large Zenith Telescope, LZT	Мейпл Ридж, Канада	6,0	2001
G.E.Hale 200-inch Telescope, MMT	гора Паломар, Калифорния	5,08	1948

Известные производители любительских телескопов

• Orion
• Coronado
• DeepSky
• Meade
• Vixen
• Sky - Watcher
• НПЗ
• Интес-Микро

Литература

• Чикин А. А. «Отражательные телескопы», Петроград, 1915

См. также

• Линза Барлоу
• Обсерватория
• Астрономическая обсерватория
• Телескоп имени Хаббла
• Гигантский Магелланов телескоп
• Pan-STARRS

Ссылки

На русском языке

• «АиТ» — Астрономия и телескопостроение

На других языках

• weird Telescopes