История создания телескопа кратко

Обновлено: 04.07.2024

Телескопы придуманы людьми несколько столетий назад, однако их точное происхождение пока остаётся предметом спора учёных. Достоверно известно, что в начале 17 века, а именно в 1608 году, голландский изготовитель очков Ханс Липперсхей (Hans Lipperhey) подал заявку на патент зрительной трубы, по сути представлявшей собой примитивный телескоп. Липперсхей обычно считается изобретателем телескопа, но есть вероятность, что он был не первым человеком, догадавшимся, что труба с вогнутой линзой на одном конце и выпуклой линзой на другом может увеличивать далёкие объекты.

Рефрактор Галилея (1609г)

Несмотря на то, что телескоп был изобретён другим человеком, Галилео Галилей (Galileo Galilei) усовершенствовал его, значительно увеличив его возможности. Помимо этого, Галилей первым понял, что телескоп можно использовать не только для зрительного приближения далёких объектов на Земле, но и для изучения неба.

На картинке изображён Галилей, демонстрирующий один из своих телескопов правителям Венеции в августе 1609г. В течение нескольких лет после этого Галилей сделал ряд крупных наблюдений, в том числе открыл четыре крупных спутника Юпитера.

Отражающий телескоп Ньютона (1668г)

Вместо стеклянных линз, преломляющих лучи света, Исаак Ньютон (Isaak Newton) использовал изогнутые зеркала, также способные собирать или рассеивать свет в зависимости от формы. Конструкция на основе зеркал позволяет увеличивать объекты намного сильнее, чем это возможно с линзами. Кроме того, использование зеркал решает проблему хроматической аберрации, явления, из-за которого разные части спектра преломляются по-разному, что вызывает искажение изображения.

Однако из-за плохого качества зеркала первый отражающий телескоп Ньютона довольно сильно искажал и затемнял изображение. Отражающие телескопы стали популярны среди астрономов более чем через сто лет, когда появились зеркала, лучше отшлифованные и поглощающие меньше света.

Гринвичская обсерватория

Гринвичская королевская обсерватория (Royal Greenwich Observatory) с 1675 года является основной астрономической организации Великобритании. Она была организована королём Карлом II для навигационных нужд и сопутствующих исследований и размещена в Гринвиче, предместье Лондона. В то время Англия была крупнейшей морской державой, которой были необходимы возможно более точные инструменты для определения положения корабля, навигации на море, картографии и т.д. Меридиан, проходящий через Гринвич, решили считать нулевым в Великобритании и её колониях, а с 1884 года от него исчисляется поясное время во всём мире.

Здесь, в Гринвичской обсерватории, в 1676г приступил к наблюдениям за звездами и Луной первый королевский астроном Джон Флемстид (John Flamsteed). К концу XIX века Гринвичская обсерватория имела 76см рефлектор, 71см, 66см и 33см рефракторы и множество вспомогательных инструментов. В 1953г часть обсерватории была перенесена на 70км к юго-западу, в позднесредневековый замок Хёрстмонсо.

Телескопы Ломоносова

Великий русский ученый М.В.Ломоносов не только изобрел и построил более десятка принципиально новых оптических приборов, но и создал русскую школу научной и прикладной оптики. Среди его изобретений был телескоп, позволяющий видеть ночью и названный Ломоносовым "ночезрительной трубой", и новый тип отражательного телескопа, который позднее был использован Гершелем в его знаменитом телескопе.

Под руководством Ломоносова в 1761г оптик Иван Иванович Беляев изготовил "небесную трубу" длиной больше 12м, с большими металлическими зеркалами и линзой-объективом. Эта зрительная труба, будучи неподвижной, позволяла наблюдать за двигающимися звёздами и планетами. Позднее, в 1764г, тот же Беляев по чертежам Ломоносова сделал три трубы, предназначенные для сумеречного времени. Эти трубы имели латунный корпус и по четыре стекла. До того "ночезрительные трубы" считались невозможными, и идея Ломоносова высмеивалась в научных кругах.

Телескопы Гершеля

Первый собственный телескоп Джон Гершель (John Frederick William Herschel) построил в 1774г, взяв за основу идеи и расчёты Ломоносова (по другим данным, Гершель и Ломоносов независимо друг от друга придумали оптические системы с одинаковыми принципами работы). Гершель несколько раз улучшал конструкцию телескопа, построив в итоге 20-футовый (6м) телескоп. Это был довольно громоздкий инструмент, для обслуживания которого требовалось четыре рабочих. На протяжении нескольких десятилетий этот телескоп оставался крупнейшим в мире.

Гершель составил огромный каталог звёзд и туманностей, произвёл ценные наблюдения над планетами Солнечной системы, в частности, в 1781г подтвердил, что Уран является планетой, а не звездой, а также открыл два спутника Урана и два спутника Сатурна. Сын Гершеля также активно занимался небесной оптикой и провёл несколько лет в Южной Африке, где построил аналогичный телескоп для изучения неба Южного полушария.

Пулковская обсерватория

Пулковская обсерватория (полное официальное название "Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория Российской академии наук", сокращённое — ГАО РАН) в настоящее время является основной астрономической обсерваторией РАН. Она расположена в 19км к югу от Санкт-Петербурга на Пулковских высотах.

Торжественное открытие обсерватории, созданной по решению Петербургской Академии наук, состоялось 7 (19) августа 1839г. Созданием обсерватории руководил выдающийся учёный-астроном Василий Яковлевич Струве, который и стал её первым директором. В Пулковской обсерватории находился один из самых больших на тот момент в мире рефракторов (38см). Как и Гринвичская, Пулковская обсерватория предназначалась для развития навигации и для исследования неба, геодезических измерений и т.д. В 1847 году директор Гринвичской обсерватории написал, что ни один астроном не может считать себя астрономом, если он не познакомился с Пулковской обсерваторией. До 1884 года все географические карты России имели точкой отсчёта Пулковский меридиан. Обсерватория, практически разрушенная во время Великой Отечественной войны, была восстановлена и вновь открыта в 1954г.

На сегодняшний день научная деятельность обсерватории охватывает практически все приоритетные направления фундаментальных исследований современной астрономии: небесная механика и звёздная динамика, астрометрия (геометрические и кинематические параметры Вселенной), Солнце и солнечно-земные связи, физика и эволюция звезд, аппаратура и методика астрономических наблюдений.

Крымская астрофизическая обсерватория

Крымская астрофизическая обсерватория была основана в начале XX века возле поселка Симеиз на горе Кошка, как частная обсерватория любителя астрономии Николая Мальцова. В 1912 году она была передана в дар Пулковской обсерватории, после чего стала превращаться в полноценный научный центр, проводящий фотометрию звёзд и малых планет. В 1926 году в Крымской обсерватории был установлен метровый английский рефлектор, один из крупнейших рефракторов того времени. Крымская обсерватория, как и Пулковская, была практически полностью уничтожена во время Второй Мировой войны, позднее восстановлена и усовершенствована.

Сейчас Крымская обсерватория представляет собой развитый научно-исследовательский комплекс, в котором ведутся исследования по направлениям Физика звёзд и галактик, Физика Солнца, Радиоастрономия, Гамма-астрономия, Экспериментальная астрофизика, Оптическое производство. Сотрудниками Крымской обсерватории открыто около 1300 астероидов и 3 кометы. В настоящее время обсерватория находится под угрозой уничтожения из-за начавшейся в марте 2009 года противозаконной застройки ее территории коттеджным поселком с развлекательными комплексами.

200-дюймовый телескоп Хейла (1948г)

Джордж Эллери Хейл (George Ellery Hale), которого вполне можно назвать фанатом астрономии, в 1908г построил 60" телескоп на горе Вильсон, к северо-востоку от Лос-Анджелеса. в 1917г там же был установлен 100" телескоп Вильсона, который в течение 30 лет был самым большим телескопом в мире. Но Хейлу не хватало 100" телескопа, он хотел построить телескоп раза в два больше размером. В 1928г Хейл начал продвигать идею создания 200" телескопа. Он сумел заручиться финансовой поддержкой чикагского миллионера Чарлза Йеркса и на горе Паломар, к югу от Лос-Анджелеса, был построен 200" (5.1м) телескоп Хейла. Его строительство было завершено в 1948г, через 10 лет после смерти Хейла. Этот телескоп на протяжении 10 лет оставался крупнейшим в мире.

В телескопе Хейла использованы гигантские зеркала, изготовленные из специального нового стекла Pyrex, которое не меняет форму и размеры из-за колебаний температуры. Зеркало в нижней части трубы телескопа отражает свет звёзд, кабина наблюдателя находится наверху. Дополнительное зеркало может отражать свет через отверстие в центре основного зеркала.

Космический телескоп Хаббл (Hubble, 1990г)

Телескоп Хаббл был назван в честь известного астронома Эдвина Хаббла (Edwin Powell Hubble). Этот учёный оказал огромное влияние на проблему определения размеров нашей Вселенной и сформулировал закон: "галактики разлетаются со скоростью пропорциональной расстоянию между ними". Кстати, многие наблюдения Хаббл проводил на телескопах Хейла.

Запуск телескопа Хаббл, который состоялся в апреле 1990г, был настоящим прорывом для астрономии. Впервые телескоп был выведен за границу атмосферы и избавлен от искажений, возникающих из-за прохождения света через земную атмосферу. С помощью телескопа Хаббл более точно определены темпы расширения Вселенной, открыты многие новые звёзды и туманности, открыта тёмная материя, до того существовавшая только в расчётах отдельных физиков. Телескоп Хаббл стал первым космическим объектом искусственного происхождения, который предназначен для проведения профилактики и текущего ремонта прямо в космосе. Пятый и пока последний ремонт Хаббла был проведён 11 мая 2009 года, следующий ремонт ориентировочно будет в 2014 году.

WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, 2001г)

WMAP представляет собой космический аппарат НАСА, предназначенный для изучения реликтового излучения, образовавшегося в результате Большого взрыва. Строго говоря, это не телескоп, а исследовательский спутник. С помощью WMAP была создана первая чёткая карта неба в микроволновом диапазоне, уточнён возраст Вселенной (13.7млрд лет), измерен состав Вселенной (по крайней мере ближайшего участка). Примерно 72% Вселенной занимает тёмная энергия, 23% ─ тёмная материя, и только 5% обычная материя.

14 мая 2009 года был запущен преемник аппарата WMAP, спутник Планк (Planck). Теоретически чувствительность приборов Планка в 10 раз выше, а угловое разрешение в 3 раза выше, чем у WMAP.

Телескоп Свифт (Swift, 2004г)

Орбитальный рентгеновский телескоп Свифт был разработан для изучения быстрых космических явлений, называемых гамма-всплесками, которые, предположительно, возникают при смерти массивной звезды или объединении двух плотных объектов, таких как нейтронные звёзды. До запуска Свифта, состоявшегося в 2004 году, астрономам требовалось около 6 часов, чтобы после фиксации гамма-всплеска регистрировать все его параметры. Свифт способен начать записывать все данные о гамма-потоке не более чем через минуту после фиксации всплеска. Телескоп Свифт уже зафиксировал данные сотен гамма-всплесков, а в апреле 2009 года обнаружил поток гамма-излучения, который дошёл до нас от наиболее отдалённого космического объекта из всех зафиксированных до сих пор.

Создание телескопа, такого мощного оптического прибора, кажется нам непростой задачей. Тем не менее, первые телескопы появились уже в начале 17 века. Как же удалось изготовить это оптическое устройство без современных технологий? История создания телескопа крайне увлекательна. Сначала изобретатели активно пользовались простейшими аналогами современных оптических приборов.

Конечно, современному пользователю телескоп Галилея показался бы, скорее, не очень мощной подзорной трубой с небольшим увеличением и высоким уровнем размытия картинки. Но для того времени это был действительно потрясающий прорыв, запустивший дальнейший процесс активного изучения космоса.

Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.

Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии:

Обзоры оптической техники и аксессуаров:

Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения:

Как наука астрономия зародилась еще в древние времена. Люди пытались изучать небесные тела и объяснять природные явления. Значительной сложностью было то, что все наблюдения велись невооруженным глазом. С появлением измерительных приборов все изменилось. Многие ученые участвовали в истории создания телескопа. Это дало огромнейший толчок развитию науки.

Краткая история создания

Но не все так просто. Изначально привычный сегодня инструмент был обычной зрительной трубой, которую в качестве своего изобретения оптик Иоанн Липперсгей представил в Гааге в 1608 году. Мастеру было отказано в получении патента, так как его изобретение на тот момент уже не было уникальным. А самое первое схематичное упоминание телескопа с линзами было обнаружено в чертежах самого Леонардо Да Винчи.

В 1609 году смотрел в небо через собственноручно созданную, усовершенствованную увеличительную трубу уже Галилей. Большинство людей считают, что тогда и началась история создания телескопа.

Телескоп ученого выглядел как трубка из свинца. Объективом прибора служила собирающая линза, а в качестве окуляра выступала рассеивающая. Основным недостатком такой конструкции были сильно ограниченные размеры поля зрения. Но это не помешало итальянскому физику, глядя в свой прибор, сделать важнейшие открытия астрономии. Впервые была рассмотрена поверхность Луны, на которой Галилей увидел горы и кратеры, он также доказал ее сферичность. Помимо этого, ученый открыл четыре спутника Юпитера, кольца Сатурна, увидел пятна на Солнце. Возникновение такой возможности привело к множеству достижений, обусловивших дальнейшую динамику развития науки.

На смену первого телескопа пришел прибор другого вида. Изобретателем стал Иоганн Кеплер. Произошло это еще при жизни Галилео Галилея, в 1611 году. Так как Кеплер был астрономом-теоретиком, он только придумал новую конструкцию. Построил новый телескоп Кистоф Шейнер, германский физик, астроном и механик.

В 1656 году следующим, усовершенствовавшим прибор стал нидерландский ученый Христиан Гюйгенс. Он создал новый окуляр, названный его именем. Телескоп ученого отличался от ранее существовавших. Длина прибора составляла около семи метров. Объектив размещался на специальной платформе, которая двигалась вверх и вниз по мачте. Окуляр же располагался отдельно на подставке. Так как в конструкции прибора отсутствовала труба, его стали называть воздушным. Гюйгенс вошел в историю как первооткрыватель спутника Сатурна, продолжил исследования Галилея о кольцах, увидел полосы на диске Юпитера.

К семидесятым годам семнадцатого века размер телескопа вырос до сорока пяти метров. Новый прибор еще больше мог увеличивать объекты и давать больший угол зрения.

В восемнадцатом столетии телескоп снова претерпевал изменения. Величайший создатель классической физики, Исаак Ньютон дал новую жизнь прибору, используя зеркала. В 1704 году он изготовил первое зеркало для телескопа из сплава меди, олова и мышьяка. Диаметр зеркала составлял тридцать миллиметров. Это нововведение значительно упростило изучение небесных объектов. Изображение наконец стало четким. Так случилось рождение рефлектора Ньютона.

Лорент Кассегрен также внес лепту в развитие телескопа. Французский оптик предложил двух зеркальную систему. Суть его задумки заключалась в следующем: главное вогнутое зеркало большего диаметра должно было отбрасывать лучи на вторичное выпуклое зеркало, меньшего диаметра. В дальнейшем это позволило прибору стать более компактным.

Телескопы Ньютона и Кассегрена считаются родоначальниками новой эры телескопов. Таким образом, к концу восемнадцатого столетия на смену громоздким рефлекторам пришли практичные и компактные приборы.

В начале девятнадцатого века благодаря трудам немецкого физика и оптика Йозефа Фраунгофа, телескоп превратился в точный измерительный инструмент, оснащенный параллактической монтировкой, часовым механизмом и микрометром.

В 1817 году ученый основал первый Оптический институт и подвел научную черту под производство линз для телескопов. Объективы выросли до двадцати четырех сантиметров.

Эволюция телескопов в России

До восемнадцатого века развитие российской науки нельзя было назвать позитивным процессом. Правитель государства предпочитали выписывать иностранных специалистов, а не взращивать собственных. Эта тенденция изменилась с появлением страстного адепта науки, Михаила Ломоносова.

В 1762 году Ломоносов создал новую оптическую систему, которая позволила увеличить световой поток и удешевить производство благодаря отказу от вторичного зеркала. Ученый расположил зеркало таким образом, что собранные в точку фокуса лучи, выходили из параллельного пучка лучей от объекта, попадающего на главное зеркало. Таким образом, потребность во вторичном зеркале отпала. Свой вариант Ломоносов продемонстрировал в Академии наук, однако изобретение не было опубликовано. Спустя пятьдесят лет конструкцию такого же типа создал Фредерик Гершель, его именем она и была названа.

Продолжал труды Михаила Ломоносова выдающийся русский изобретатель Иван Петрович Кулибин.

Виды приборов

В зависимости от конструктивных особенностей, существует несколько типов телескопов. Каждый из них применяют для характерного ряда исследований:

Рефракторы, или диоптрические приборы. Для собирания света в них присутствует объектив, образуемый системой линз. Суть действия заключается в рефракции (преломление света) Свет от небесных объектов попадает в объектив, который создает уменьшенное изображение предмета в фокусе линзы. Так наблюдатель может рассматривать изображение в окуляр. Телескопы такого вида обычно используются для фотографических, спектральных, визуальных и других исследований.
Рефлекторы. Также их называют зеркальными телескопами. Такой прибор представляет собой телескоп, где в качестве объектива выступает вогнутое зеркало сферической или параболической формы. Рефлекторы используются для наблюдений туманностей и галактик.
Катадиоптрические, или зеркально-линзовые. Отличаются от других видов тем, что в конструкции присутствует и зеркало, и линза одновременно. В роли объектива служит зеркало в форме сферы. Линзы выполняют функцию устранения всех возможных погрешностей. Катадиоптрические телескопы используют для наблюдений планет, Луны, объектов далекого космоса.

Основные характеристики и устройство инструмента

Главной конструктивной частью инструмента является труба, несущая объектив. Для предварительного наведения на исследуемое тело существует искатель. Он похож на небольшую подзорную трубу и располагается на одной оси с основной трубой.

Непосредственно наблюдение ведется через окуляр. В зависимости от длины фокуса окуляра варьируется увеличение и угол обзора. Для коррекции яркости применяют светофильтры.

Для наведения прибора на требуемый объект, а также чтобы компенсировать суточное вращение Земли при длительном наблюдении, служит монтировка. Представляет собой поворотную опору приборов наблюдения.

Для исследования объектов, находящихся в зените, существуют диагональные зеркала.

Как и любой оптический прибор, телескоп имеет ряд важных характеристик. Основными из них являются:

Диаметр объектива в миллиметрах или дюймах. Эта характеристика обеспечивает необходимое количество света, принимаемого от исследуемых объектов.
Увеличение. Характеризует возможности инструмента приближать изображение космических объектов.
Разрешающая способность. Определяется как минимальный угол между двумя точками, при котором можно их различить по отдельности. Единица измерения — угловая секунда, или секунда дуги.
Проницающая способность. Означает звездную величину наиболее слабых звезд, которые можно рассмотреть с помощью прибора в условиях идеально темного неба. Характеристика прямо пропорциональна диаметру.
Фокусное расстояние. Характеризуется размером промежутка, на котором главное зеркало или линза объектива строит изображение бесконечно удаленного объекта.

Разработки XX века кратко

Современные приборы существенно отличаются от изобретенных предшественниками. Благодаря опыту предшествующих столетий, и разработкам настоящего времени, позволили значительно продвинуться в изучении космических объектов.

К одному из грандиозных проектов можно отнести смонтированный в 1976 году на Северном Кавказе телескоп под названием БТА (Большой Телескоп Азимутальный) высотой 42 м и массой 850 т. Разрешающая способность прибора в 2000 раз превышает способности человеческого глаза. Прибор-гигант дал возможность свершения важных открытий таких, как открытие голубой карликовой галактики, с содержанием кислорода в пятьдесят раз меньше нашей, определение масс порядка полутора тысяч галактик, обнаружение более пятисот новых галактик с активными ядрами, и многое другое.

Любой человек, который когда-либо интересовался астрономией, знает, что телескоп - это прибор, предназначенный для наблюдения небесных светил. В частности, под телескопом понимается оптическая телескопическая система, применяемая не обязательно для астрономических целей.

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

Оптические телескопические системы используют в астрономии (для наблюдения за небесными светилами), в оптике для различных вспомогательных целей: например, для изменения расходимости лазерного излучения. Также, телескоп может использоваться в качестве зрительной трубы, для решения задач наблюдения за удалёнными объектами.

Однако у него не хватило терпения доработать устройство, и полу-изобретение вскоре было благополучно забыто. Сегодня Диггеса помнят за описание гелиоцентрической системы. Скорее всего, заслуга Липпершлея состоит в том, что он первый сделал новый прибор телескоп популярным и востребованным. А также именно он подал в 1608 году заявку на патент на пару линз, размещенный в трубке. Он назвал устройство подзорной трубой. Однако его патент был отклонен, поскольку его устройство показалось слишком простым.

К концу 1609 года небольшие подзорные трубы, благодаря Липпершлею, стали распространены по всей Франции и Италии. В августе 1609 года Томас Харриот доработал и усовершенствовал изобретение, что позволило астрономам рассмотреть кратеры и горы на Луне.

Время перемен. Большой прорыв произошел, когда итальянский математик Галилео Галилей узнал о попытке голландца запатентовать линзовую трубу. Вдохновленный открытием, Галлей решил сделать такой прибор для себя. В августе 1609 года именно Галилео изготовил первый в мире полноценный телескоп.

Купили Солар фильтр посмотреть на Солнце как в ролике НАСА, Ничего там нет, а Земля Плоская.mp4

Сначала, это была всего лишь зрительная труба - комбинация очковых линз, сегодня бы ее назвали рефрактор. До Галилео, скорее всего, мало кто догадался использовать на пользу астрономии эту развлекательную трубку. Благодаря прибору, сам Галилей открыл горы и кратеры на Луне, доказал сферичность Луны, открыл четыре спутника Юпитера, кольца Сатурна и сделал множество других полезных открытий.

Сегодняшнему человеку телескоп Галилео не покажется особенным, любой десятилетний ребенок может легко собрать гораздо лучший прибор с использованием современных линз. Но телескоп Галилео был единственным реальным работоспособным телескопом на тот день с 20-кртным увеличением, но с маленьким полем зрения, немного размытым изображением и другими недостатками. Именно Галилео открыл век рефрактора в астрономии -- 17 век.

Время и развитие науки позволяло создавать более мощные телескопы, которые давали видеть много больше. Астрономы начали использовать объективы с большим фокусным расстоянием. .

Сами телескопы превратились в большие неподъемные трубы по размеру и, конечно, были не удобны в использовании. Тогда для них изобрели штативы. Телескопы постепенно улучшали, дорабатывали. Однако его максимальный диаметр не превышал нескольких сантиметров -- не удавалось изготавливать линзы большого размера.

К 1656 году Христиан Гюйенс сделал телескоп, увеличивающий в 100 раз наблюдаемые объекты, размер его был более 7 метров, апертура около 150 мм. Этот телескоп уже относят к уровню сегодняшних любительских телескопов для начинающих. К 1670-х годам был построен уже 45-метровый телескоп, который еще больше увеличивал объекты и давал больший угол зрения.

Но даже обычный ветер мог служить препятствием для получения четкого и качественного изображения. Телескоп стал расти в длину. Первооткрыватели, пытаясь выжать максимум из этого прибора, опирались на открытый ими оптический закон -- уменьшение хроматической аберрации линзы происходит с увеличением ее фокусного расстояния. Чтобы убрать хроматические помехи, исследователи делали телескопы самой невероятной длины. Эти трубы, которые назвали тогда телескопами, достигали 70 метров в длину и доставляли множество неудобств при работе с ними и настройке их. Недостатки рефракторов заставили великие умы искать решения к улучшению телескопов. Ответ и новый способ был найден: собирание и фокусировке лучей стала производиться с помощью вогнутого зеркала. Рефрактор переродился в рефлектор, полностью освободившийся от хроматизма.

Заслуга эта целиком и полностью принадлежит Исааку Ньютону, именно он сумел дать новую жизнь телескопам с помощью зеркала. Его первый рефлектор имел диаметр всего четыре сантиметра. А первое зеркало для телескопа диаметром 30 мм он сделал из сплава меди, олова и мышьяка в 1704 году. Изображение стало четким. Кстати, его первый телескоп до сих пор бережно хранится в астрономическом музее Лондона.

Но еще долгое время оптикам никак не удавалось делать полноценные зеркала для рефлекторов.

Прорыв в телескопостроении

Годом рождения нового типа телескопа принято считать 1720 год, когда англичане построили первый функциональный рефлектор диаметром в 15 сантиметров. Это был прорыв. В Европе появился спрос на удобоносимые, почти компактные телескопы в два метра длиной. О 40-метровых трубах рефракторов стали забывать.

18 век вполне мог считаться веком рефлектора, если бы не открытие английских оптиков: волшебная комбинация двух линз из крона и флинта.

А фундаментальный принцип Ньютона с применением одного вогнутого зеркала использовался в Специальной астрофизической обсерватории в России с 1974 года. Расцвет рефракторной астрономии произошел в 19 веке, тогда диаметр ахроматических объективов постепенно рос. Если в 1824 году диаметр был еще 24 сантиметра, то в 1866 году его размер вырос вдвое, в 1885 году диаметр стал составлять 76 сантиметров (Пулковская обсерватория в России), в к 1897 году изобретен йеркский рефрактор. Можно посчитать, что за 75 лет линзовый объектив увеличивался со скоростью одного сантиметра в год.

К концу 18 века компактные удобные телескопы пришли на замену громоздким рефлекторам. Металлические зеркала тоже оказались не слишком практичны - дорогие в производстве, а также тускнеющие от времени. К 1758 году с изобретением двух новых сортов стекла: легкого - крон и тяжелого - флинта, появилась возможность создания двухлинзовых объективов. Чем благополучно и воспользовался ученый Дж. Доллонд, который изготовил двухлинзовый объектив, впоследствии названный доллондовым.

После изобретения ахроматических объективов победа рефрактора была абсолютная, оставалось лишь улучшать линзовые телескопы. О вогнутых зеркалах забыли. Возродить их к жизни удалось руками астрономов-любителей. Вильям Гершель, английский музыкант, в 1781 году открывший планету Уран. Его открытию не было равных в астрономии с глубокой древности. Причем Уран был открыт с помощью небольшого самодельного рефлектора. Успех побудил Гершеля начать изготовление рефлекторов большего размера. Гершель собственноручно в мастерской сплавлял зеркала из меди и олова. Главный труд его жизни - большой телескоп с зеркалом диаметром 122 см. Это диаметр его самого большого телескопа. Открытия не заставили себя ждать, благодаря этому телескопу, Гершель открыл шестой и седьмой спутники планеты Сатурн.

Другой, ставший не менее известным, астроном-любитель английский землевладелец лорд Росс изобрел рефлектор с зеркалом с диаметром в 182 сантиметра. Благодаря телескопу, он открыл ряд неизвестных спиральных туманностей. Телескопы Гершеля и Росса обладали множеством недостатков. Объективы из зеркального металла оказались слишком тяжелыми, отражали лишь малую часть падающего на них света и тускнели. Требовался новый совершенный материал для зеркал. Этим материалом оказалось стекло. Французский физик Леон Фуко в 1856 году попробовал вставить в рефлектор зеркалом из посеребренного стекла. И опыт удался. Уже в 90-х годах астроном-любитель из Англии построил рефлектор для фотографических наблюдений со стеклянным зеркалом в 152 сантиметра в диаметре. Очередной прорыв в телескопостроении был очевиден.

Этот прорыв не обошелся без участия русских ученых. Я.В. Брюс прославился разработкой специальных металлических зеркал для телескопов. Ломоносов и Гершель, независимо друг от друга, изобрели совершенно новую конструкцию телескопа, в которой главное зеркало наклоняется без вторичного, тем самым уменьшая потери света.

Немецкий оптик Фраунгофер поставил на конвейер производство и качество линз. И сегодня в Тартуской обсерватории стоит телескоп с целой, работающей линзой Фраунгофера. Но рефракторы немецкого оптика также были не без изъяна - хроматизма.

Лишь к концу 19 века изобрели новый метод производства линз. Стеклянные поверхности начали обрабатывать серебряной пленкой, которую наносили на стеклянное зеркало путем воздействия виноградного сахара на соли азотнокислого серебра.

Эти принципиально новые линзы отражали до 95% света, в отличие от старинных бронзовых линз, отражавших всего 60% света. Л. Фуко создал рефлекторы с параболическими зеркалами, меняя форму поверхности зеркал. В конце 19 века Кросслей, астроном-любитель, обратил свое внимание на алюминиевые зеркала.

Купленное им вогнутое стеклянное параболическое зеркало диаметром 91 см сразу было вставлено в телескоп. Сегодня телескопы с подобными громадными зеркалами устанавливаются в современных обсерваториях. В то время как рост рефрактора замедлился, разработка зеркального телескопа набирала обороты. С 1908 по 1935 года различные обсерватории мира соорудили более полутора десятков рефлекторов с объективом, превышающих йеркский. Самый большой телескоп установлен в обсерватории Моунт-Вильсон, его диаметр 256 сантиметров. И даже этот предел совсем скоро был превзойден вдвое. В Калифорнии смонтирован американский рефлектор-гигант, на сегодня его возраст более пятнадцати лет.
Более 30 лет назад в 1976 году ученые СССР построили 6-метровый телескоп БТА - Большой Телескоп Азимутальный. До конца 20 века БРА считался крупнейшим в мире телескопом Изобретатели БТА были новаторами в оригинальных технических решениях, таких как альт-азимутальная установка с компьютерным ведением. Сегодня это новшества применяются практически во всех телескопах-гигантах. В начале 21 века БТА оттеснили во второй десяток крупных телескопов мира. А постепенная деградация зеркала от времени - на сегодня его качество упало на 30% от первоначального - превращает его лишь в исторический памятник науке.
К новому поколению телескопов относятся два больших телескопа 10-метровых близнеца KECK I и KECK II для оптических инфракрасных наблюдений. Они были установлены в 1994 и 1996 году в США. Их собрали благодаря помощи фонда У. Кека, в честь которого они и названы. Он предоставил более 140 000 долларов на их строительство. Эти телескопы размером с восьмиэтажный дом и весом более 300 тонн каждый, но работают они с высочайшей точностью. Принцип работы - главное зеркало диаметром 10 метров, состоящее из 36 шестиугольных сегментов, работающих как одно отражательное зеркало. Установлены эти телескопы в одном из оптимальных на Земле мест для астрономических наблюдений - на Гаваях, на склоне потухшего вулкана Мануа Кеа высотой 4 200 метра.

К 2002 году эти два телескопа, расположенных на расстоянии 85 м друг от друга, начали работать в режиме интерферометра, давая такое же угловое разрешение, как 85-метровый телескоп. История телескопа прошла долгий путь - от итальянских стекольщиков до современных гигантских телескопов-спутников. Современные крупные обсерватории давно компьютеризированы. Однако любительские телескопы и многие аппараты, типа Хаббл, все еще базируются на принципах работы, изобретенных Галилеем. .

История телескопа насчитывает несколько столетий. Первые чертежи простого телескопа с линзами составил еще Леонардо да Винчи. Но только в 1608 г. голландец Ханс Липперсгей продемонстрировал в Гааге свой экземпляр подзорной трубы. Правда, в то время другие мастера тоже делали подобные приборы.

Однако превратил подзорную трубу в телескоп Галилео Галилей.

Он направил ее в небо и получил первые научные данные. Это произошло в 1609 г. Первая зрительная труба работы Галилея имела трехкратное увеличение, вторая — восьмикратное. Третий его телескоп давал уже 32-кратное увеличение.

Конструктивно телескоп представляет собой трубу, установленную на монтировке и снабженную осями для наведения на объект наблюдения. У визуального телескопа есть объектив и окуляр. Окуляр может заменяться фотопленкой или другим приемником излучения, и тогда телескоп превращается в астрограф.

Для исследования космических объектов в радиодиапазоне применяют радиотелескопы, снабженные принимающей антенной и радиометром. Для увеличения разрешающей способности телескопов их объединяют в интерферометры, причем в единую сеть могут входить телескопы, находящиеся в разных областях земного шара.

Небольшие телескопы используют не только для наблюдения за звездами, но и для того, чтобы рассмотреть панорамы городов, море, другие пейзажи

Атмосфера неоднородна, и постоянные ветры искажают изображение. Еще одним недостатком в использовании земных телескопов является их низкое разрешение, ограниченное значением приблизительно в 1 угловую секунду. Кроме того, атмосфера пропускает излучения только в оптическом, инфракрасном и радиодиапазонах. Но чем меньше длина волны, тем хуже восприятие, и наблюдения в ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах возможны только в космосе. Поэтому на околоземных орбитах сегодня работают спутники-обсерватории.

Современные телескопы

Современные оптические телескопы и другие приборы на их основе — спектрографы, солнечные телескопы, астрографы — изменились до неузнаваемости по сравнению с инструментами Галилея и Ньютона.

Большой Канарский телескоп

Какие существуют телескопы

Известны следующие виды телескопов для различных диапазонов электромагнитного спектра:

оптические телескопы,
радиотелескопы,
рентгеновские телескопы,
гамма-телескопы,
нейтринные телескопы — детекторы нейтрино.

Классификация телескопов по оптической системе

линзовые (рефракторы, или диоптрические), где объективом является линза или система линз;
зеркальные (рефлекторы, или катаптрические), где объективом выступает вогнутое зеркало;
зеркально-линзовые (катадиоптрические), где объективом является сферическое главное зеркало, а линзы служат для компенсации его аберраций (погрешностей);
для наблюдений за Солнцем используются особые солнечные телескопы.

Читайте также: