Wynalezienie teleskopu optycznego. Pierwszy teleskop

Ludzkość do dziś tworzy coraz bardziej zaawansowane modele. Pozwala zobaczyć każdą część każdego ciała niebieskie krainy poza ziemskim życiem. Jednak pytanie, kto jest twórcą, nadal pozostaje istotne dla współczesnego społeczeństwa.

Według niektórych odniesienia historyczne Pierwszy teleskop został wynaleziony przez naukowca Jana z Lipperhey w 1608 roku. Jak pomyślą, że to człowiek, który studiował astronomię, a w rzeczywistości był zwyczajnym mistrzem w produkcji okularów do korekcji wzroku.

Wynalazek powstał zupełnie przez przypadek, a pomysł na jego powstanie zrodził się podczas wspólnego spędzania wolnego czasu z dziećmi, które przez lupę oglądały zabudowę domów znajdujących się w oddali. Po wyciągnięciu odpowiednich wniosków zaczął budować teleskop. Urządzenie to zostało zaprojektowane do badania odległych obiektów w przestrzeni kosmicznej.

Następnie zabrał go na wystawę do Hagi, aby otrzymać odpowiedni dokument potwierdzający jego wynalazek. Czego mu odmówiono? Ale jakiś czas po jego śmierci dokument ten został przekazany innemu naukowcowi Jansenowi, ale później odkryto, że pierwszy teleskop został wynaleziony przez holenderskiego naukowca Johna z Lipperhey.

Mimo to byli inni naukowcy, którzy również próbowali tworzyć tego rodzaju produkty. Dotyczy to tak wielkiego astronoma jak Galileo Galilei, którego można uznać za pierwszego projektanta i twórcę urządzenia duży rozmiar, mające na celu uwzględnienie konkretnie ciał niebieskich. Moc optyczną soczewek miał najbardziej ulepszony system obserwacji ciał nieziemskich.

Nieco później, w 1656 roku, uczony Christian Huyens opracował sprzęt, w którym moc soczewek w porównaniu do poprzednich prac miała zwiększoną moc szkieł powiększających.

Izaak Newton, który również zajmował się tego typu działalnością, proponował wykorzystanie szkła lustrzanego w połączeniu z soczewki optyczne. Ta technologia produkcji teleskopów jest stosowana do dziś.

Nowe pokolenie

Naukowcy pozyskują dzięki temu dużą ilość danych kosmicznych nowoczesna technologia produkcji teleskopów. Szczególnie popularne modele to Speedzer, który działa za pomocą promień podczerwieni. Całkiem niedawno w tym samym celu wynaleziono inny teleskop o podobnym działaniu - jest to słynna Webba, która ten moment zajmuje pierwsze miejsce wśród swoich poprzedników wymienionych powyżej.

Jest to stosunkowo nowy wynalazek naszych czasów, z którego planują skorzystać we wrześniu 2015 roku. Chcą go wysłać w kosmos za pomocą statek kosmiczny Ariana 5.

Od samego początku pomysł ten zrodził się w 2000 roku, po czym start przesunięto na 2007 rok, jednak ze względu na szereg problemów, które się pojawiły, został on przełożony, ponieważ teleskop Webba miał pewne wady w swojej konstrukcji. Ale nawet w 2007 roku uruchomienie nie zostało przeprowadzone. Ale jak twierdzą naukowcy, gdy już to zostanie zrealizowane, pozostanie w kosmosie do 2020 roku.

Teleskop Dobsona, inna nazwa montażu Dobsona, co oznacza statyw przeznaczony do montażu sprzętu wykorzystującego technologię Newtona. Nazwa Teleskop Dobsona przyszła do nas dzięki Johnowi Dobsonowi, który urodził się w Pekinie we wrześniu 1915 roku. Dobson już jako dziecko interesował się strukturą wszechświata.

Później stało się to jego ulubionym hobby, które przekształciło się w jego główne zajęcie, podczas którego zaczął podróżować po miastach do instytucji edukacyjnych, aby wygłaszać wykłady z astronomii. Był tak zachwycony swoim wynalazkiem, że wystawił go nawet na ulicach miasta, a każdego przechodnia zapraszał do spojrzenia z nim w niebo, po czym zapytał, co tam widzą i opowiedział o tym własnymi słowami .

Możliwe, że po kolejnych kilkudziesięciu latach, w celu zastąpienia istniejących modeli urządzeń optycznych do eksploracji kosmosu, naukowcy-astronauci opracują inne, nowsze modele, które mają w swoim repertuarze bardziej złożoną konstrukcję. Ciesząc się odkryciami, marzymy o planetach i Marsie.

Refraktor Galileusza (1609)

Choć został wynaleziony przez inną osobę, Galileo Galilei ulepszył go, znacznie zwiększając jego możliwości. Ponadto Galileo jako pierwszy zdał sobie sprawę, że można go używać nie tylko do wizualnego powiększania odległych obiektów na Ziemi, ale także do badania nieba.

Zdjęcie przedstawia Galileusza demonstrującego jeden ze swoich teleskopów władcom Wenecji w sierpniu 1609 roku. W ciągu kilku lat Galileusz dokonał szeregu ważnych obserwacji, w tym odkrył cztery duże księżyce Jowisza.

Odbłyśnik Newtona (1668)

Jednak ze względu na słabą jakość zwierciadła, pierwsze zwierciadło Newtona dość mocno zniekształciło i przyciemniło obraz. Zwierciadła odblaskowe stały się popularne wśród astronomów ponad sto lat później, kiedy wprowadzono zwierciadła, które były lepiej wypolerowane i pochłaniały mniej światła.

Królewskie Obserwatorium w Greenwich jest główną organizacją astronomiczną w Wielkiej Brytanii od 1675 roku. Został zorganizowany przez króla Karola II do celów nawigacyjnych i powiązanych badań, a jego siedziba znajdowała się w Greenwich, na przedmieściach Londynu. W tamtym czasie Anglia była największą potęgą morską, która potrzebowała jak najdokładniejszych instrumentów do określania pozycji statku, nawigacji na morzu, kartografii itp. W Wielkiej Brytanii i jej koloniach południk przechodzący przez Greenwich uznano za zerowy i od 1884 roku na całym świecie liczony jest od niego czas standardowy.

Tutaj, w Obserwatorium w Greenwich, pierwszy królewski astronom, John Flamsteed, rozpoczął obserwacje gwiazd i Księżyca w 1676 roku. DO koniec XIX wieku wieku Obserwatorium w Greenwich posiadało reflektor 76 cm, refraktory 71 cm, 66 cm i 33 cm oraz wiele instrumentów pomocniczych. W 1953 roku część obserwatorium przeniesiono 70 km na południowy zachód, do późnośredniowiecznego zamku Herstmonceux.

Wielki rosyjski naukowiec M.V. Łomonosow nie tylko wynalazł i zbudował kilkanaście całkowicie nowych przyrządy optyczne, ale także stworzył rosyjską szkołę optyki naukowej i stosowanej. Wśród jego wynalazków znalazł się wynalazek umożliwiający widzenie w nocy, który Łomonosow nazwał „teleskopem nocnym”, oraz nowy typ teleskopu refleksyjnego, który później Herschel wykorzystał w swoim słynnym teleskopie.

Pod przewodnictwem Łomonosowa w 1761 r. optyk Iwan Iwanowicz Bielajew wykonał „niebiański tubę” o długości ponad 12 m, z dużymi metalowymi lustrami i obiektywem. Ten luneta będąc w bezruchu, umożliwiał obserwację poruszających się gwiazd i planet. Później, w 1764 r., ten sam Belyaev, według rysunków Łomonosowa, wykonał trzy fajki przeznaczone na godziny zmierzchu. Fajki te miały mosiężny korpus i cztery kieliszki. Wcześniej „lampy noktowizyjne” uważano za niemożliwe, a pomysł Łomonosowa był wyśmiewany w kręgach naukowych.

Pierwszą z nich zbudował Jan Fryderyk William Herschel w 1774 r., opierając się na pomysłach i obliczeniach Łomonosowa (według innych źródeł Herschel i Łomonosow niezależnie wymyślili systemy optyczne z tymi samymi zasadami działania). Herschel kilkakrotnie udoskonalał konstrukcję teleskopu, ostatecznie budując teleskop o długości 20 stóp (6 m). Był to dość nieporęczny instrument, do jego obsługi wymagało czterech pracowników. Przez kilka dziesięcioleci był to największy obiekt na świecie.

Herschel stworzył ogromny katalog gwiazd i mgławic oraz dokonał cennych obserwacji planet Układ Słoneczny w szczególności w 1781 r. potwierdził, że Uran jest planetą, a nie gwiazdą, a także odkrył dwa satelity Urana i dwa satelity Saturna. Syn Herschela był również aktywnie zaangażowany w optykę niebieską i spędził w niej kilka lat Afryka Południowa, gdzie zbudował podobny do badania nieba półkuli południowej.

Obserwatorium Pułkowo (pełne oficjalne imię„Główne (Pułkowo) Obserwatorium Astronomiczne Rosyjskiej Akademii Nauk”, w skrócie GAO RAS) jest obecnie głównym obserwatorium astronomicznym Rosyjskiej Akademii Nauk. Znajduje się 19 km na południe od Petersburga na Wzgórzach Pułkowskich.

Uroczyste otwarcie obserwatorium, utworzonego decyzją petersburskiej Akademii Nauk, odbyło się 7 (19) sierpnia 1839 roku. Utworzeniem obserwatorium kierował wybitny astronom Wasilij Jakowlewicz Struve, który został jego pierwszym dyrektorem. Obserwatorium Pułkowo posiadało wówczas jeden z największych refraktorów na świecie (38 cm). Podobnie jak Obserwatorium w Greenwich, Obserwatorium Pułkowo było przeznaczone do rozwoju nawigacji i badania nieba, pomiarów geodezyjnych itp. W 1847 roku dyrektor Obserwatorium w Greenwich napisał, że żaden astronom nie może uważać się za astronoma, jeśli nie zapoznał się z Obserwatorium Pułkowo. Wszystko przed 1884 rokiem Mapy geograficzne Punktem odniesienia dla Rosji był południk Pułkowa. Obserwatorium, prawie zniszczone w czasie Wielkiego Wojna Ojczyźniana, został odrestaurowany i ponownie otwarty w 1954 roku.

Dziś działalność naukowa obserwatorium obejmuje niemal wszystkie obszary priorytetowe podstawowe badania astronomia współczesna: mechanika nieba i dynamika gwiazd, astrometria (parametry geometryczne i kinematyczne Wszechświata), Słońce i powiązania Słońce-Ziemia, fizyka i ewolucja gwiazd, sprzęt i metody obserwacje astronomiczne.

Krymskie Obserwatorium Astrofizyczne zostało założone na początku XX wieku w pobliżu wsi Simeiz na górze Koshka, jako prywatne obserwatorium astronomii-amatora Nikołaja Malcowa. W 1912 roku został przekazany Obserwatorium Pułkowo, po czym zaczął przekształcać się w pełnoprawny ośrodek naukowy zajmujący się fotometrią gwiazd i małych planet. W 1926 roku w Obserwatorium Krymskim zainstalowano metrowy angielski reflektor, jeden z największych wówczas refraktorów. Obserwatorium Krymskie, podobnie jak Obserwatorium Pułkowo, zostało prawie całkowicie zniszczone podczas II wojny światowej, ale później zostało odrestaurowane i ulepszone.

Obecnie Obserwatorium Krymskie jest rozwiniętym kompleksem badawczym, który prowadzi badania w obszarach fizyki gwiazd i galaktyk, fizyki Słońca, radioastronomii, astronomii promieniowania gamma, astrofizyki eksperymentalnej, produkcji optycznej. Pracownicy Obserwatorium Krymskiego odkryli około 1300 asteroid i 3 komety. Obecnie obserwatorium grozi zniszczenie w związku z nielegalnym przekształceniem jego terytorium w osiedle domków letniskowych z kompleksami rozrywkowymi, które rozpoczęło się w marcu 2009 roku.

200-calowa Heila (1948)

Teleskop Hale'a wykorzystuje gigantyczne lustra wykonane ze specjalnego nowego szkła Pyrex, które nie zmienia kształtu ani rozmiaru pod wpływem wahań temperatury. Lustro znajdujące się na dole tubusu teleskopu odbija światło gwiazd, a kabina obserwatora znajduje się na górze. Dodatkowe lustro może odbijać światło przez otwór w środku lustra głównego.

Kosmiczny Hubble (Hubble, 1990)

Teleskop Hubble'a został nazwany na cześć słynnego astronoma Edwina Powella Hubble'a. Naukowiec ten miał ogromny wpływ na problem określenia wielkości naszego Wszechświata i sformułował prawo: „galaktyki odlatują z prędkością proporcjonalną do odległości między nimi”. Nawiasem mówiąc, Hubble przeprowadził wiele swoich obserwacji za pomocą teleskopów Hale'a.

Prawdziwym przełomem w astronomii było wystrzelenie teleskopu Hubble'a, które miało miejsce w kwietniu 1990 roku. Po raz pierwszy został wyniesiony poza atmosferę i uwolniony od zniekształceń powstałych w wyniku przejścia światła przez atmosferę ziemską. Za pomocą teleskopu Hubble'a dokładniej określono tempo ekspansji Wszechświata, odkryto wiele nowych gwiazd i mgławic oraz odkryto ciemną materię, która wcześniej istniała jedynie w obliczeniach indywidualnych fizyków. Hubble stał się pierwszym obiektem kosmicznym sztucznego pochodzenia, który ma za zadanie przeprowadzać konserwację zapobiegawczą i rutynowe naprawy bezpośrednio w przestrzeni kosmicznej. Piątą i jak dotąd ostatnią naprawę Hubble'a przeprowadzono 11 maja 2009 roku, następna naprawa nastąpi mniej więcej w 2014 roku.

WMAP (Mikrofalowa sonda anizotropowa Wilkinsona, 2001)

WMAP to statek kosmiczny NASA zaprojektowany do badania kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła wytwarzanego przez wielki wybuch. Ściśle mówiąc, nie jest to, ale satelita badawczy. Za pomocą WMAP stworzono pierwszą czytelną mapę nieba w zakresie mikrofalowym, wyjaśniono wiek Wszechświata (13,7 miliarda lat), zmierzono skład Wszechświata (metodą co najmniej najbliższa okolica). Około 72% Wszechświata to ciemna energia, 23% to ciemna materia, a tylko 5% to zwykła materia.

14 maja 2009 r. wystrzelono następcę WMAP-a, satelitę Planck. Teoretycznie czułość instrumentów Plancka jest 10 razy większa, a rozdzielczość kątowa 3 razy większa niż WMAP.

Teleskop Swifta (Swift, 2004)

Orbital X-ray Swift został zaprojektowany do badania szybkich zjawisk kosmicznych zwanych rozbłyskami gamma, które, jak się uważa, powstają, gdy umiera masywna gwiazda lub spotykają się dwa gęste obiekty, takie jak gwiazdy neutronowe. Przed wystrzeleniem Swifta w 2004 roku astronomowie potrzebowali około 6 godzin na zarejestrowanie wszystkich jego parametrów po wykryciu rozbłysku gamma. Swift jest w stanie rozpocząć rejestrację wszystkich danych dotyczących strumienia gamma nie później niż minutę po zarejestrowaniu rozbłysku. Swift zarejestrował już dane z setek rozbłysków gamma, a w kwietniu 2009 roku odkrył strumień promieni gamma, który dotarł do nas z najdalszego zarejestrowanego obiektu kosmicznego.

Dziękujemy zasobom NewScientist, Astronomer.ru, Wikipedia za dostarczone informacje.

W początek XVII V. Kilku producentów okularów z holenderskiego miasta Midzelburg ogłosiło się wynalazcami „urządzeń do widzenia na odległość”. Najbardziej uzasadnione są twierdzenia Hansa Litschersa, który w 1608 roku starał się o uzyskanie przywileju na produkcję teleskopów. Lippershey rzekomo widział pewnego dnia, jak jego dzieci używały soczewek wypukłych i wklęsłych, patrząc na dzwonnicę kościoła.

Po złożeniu obu obiektywów udało im się szczegółowo zobaczyć wiatrowskaz na samej górze. Lippershey umieścił obie soczewki w cylindrycznej obudowie i w ten sposób stworzył pierwszy teleskop. Zainspirowało to włoskiego naukowca Galileo Galilei w 1609 roku do zbudowania własnego teleskopu, za pomocą którego dokonał wielu ważnych odkryć astronomicznych: opisał szczegóły księżycowego krajobrazu, zobaczył pierścienie Saturna i cztery duże satelity Jowisza.

Obraz pionowy i odwrócony

Teleskop Galileusza był bardzo kompaktowy, ponieważ geometryczna długość tubusu była równa różnicy ogniskowych okularu i soczewki. Promienie świetlne przechodzą przez okular przed dotarciem do ogniska soczewki, dając prosty, nieodwrócony obraz. Lornetki teatralne są nadal projektowane w oparciu o tę zasadę. Teleskop, zaprojektowany w 1611 roku przez niemieckiego astronoma Johannesa Keplera, składa się z dwóch zbieżnych soczewek, a długość tubusu jest równa sumie ich ogniskowych. Takie urządzenie da odwrócony obraz, ale dla obserwacji astronomicznych nie ma to większego znaczenia. Dodatkowe soczewki zawijane lub pryzmaty umieszczone w teleskopie pozwalają uzyskać bezpośredni obraz, co jest bardzo pożądane np. na polowaniu, jednak zmniejszają moc, bardzo utrudniając obserwację odległych konstelacji.

Patrząc w nieskończoność

W 1663 roku Szkot James Gregory odkrył zasadę działania teleskopu lustrzanego (reflektora). W jego systemie zwierciadło główne zbiera wiązkę światła, a mniejsze zwierciadło pomocnicze odbija promienie do ogniska zwierciadła głównego, gdzie pojawia się obraz. Pierwszy achromatyczny teleskop refrakcyjny został stworzony w 1729 roku przez angielskiego astronoma-amatora Chestera Moore'a Halla. W XIX i XX wieku, wraz z poprawą podstaw teoretycznych i pojawieniem się specjalnych okularów, teleskopy stały się znacznie potężniejsze.

1614: Demistian wymyślił słowo „teleskop” (od greckiego „tele” – „odległość” i „skopein” – „patrzeć”).

1645: Anton Maria Shirley de Reita zbudował jeden z pierwszych teleskopów.

1789: William Herschel skonstruował optyczny teleskop zwierciadlany o średnicy lustra 122 cm.

1894: Ernst Abbe stworzył pierwszą przyjazną dla użytkownika lornetkę o zerowym polu widzenia.

Często wynalazek Pierwszy teleskop przypisuje się Hansowi Lipperschleiowi z Holandii, 1570-1619, ale prawie na pewno nie on był odkrywcą. Najprawdopodobniej jego zasługą jest to, że jako pierwszy sprawił, że nowe urządzenie teleskopowe stało się popularne i poszukiwane. To także on złożył w 1608 roku wniosek patentowy na parę soczewek umieszczonych w tubusie. Nazwał to urządzenie lunetą. Jednak jego patent został odrzucony, ponieważ jego urządzenie wydawało się zbyt proste.

Na długo przed nim astronom Thomas Digges próbował powiększać gwiazdy w 1450 roku za pomocą soczewki wypukłej i zwierciadła wklęsłego. Nie miał jednak cierpliwości na sfinalizowanie urządzenia i półwynalazek wkrótce został wygodnie zapomniany. Dziś Digges jest pamiętany za opis układu heliocentrycznego.

Do końca 1609 r. mały teleskopy, dzięki Lipperschleyowi, rozprzestrzenił się w całej Francji i Włoszech. W sierpniu 1609 roku Thomas Harriot udoskonalił i udoskonalił wynalazek, umożliwiając astronomom oglądanie kraterów i gór na Księżycu.

Galileo Galilei i teleskop

Wielki przełom nastąpił, gdy włoski matematyk Galileo Galilei dowiedział się o próbie Holendra opatentowania tubusu soczewki. Zainspirowany odkryciem Halley postanowił samodzielnie wykonać takie urządzenie. W sierpniu 1609 roku Galileusz stworzył pierwszy na świecie pełnoprawny teleskop. Na początku była to tylko luneta – kombinacja soczewki okularowe, dziś nazwalibyśmy go refraktorem. Najprawdopodobniej przed Galileo niewiele osób myślało o wykorzystaniu tej tuby rozrywkowej na korzyść astronomii. Dzięki urządzeniu sam Galileusz odkrył góry i kratery na Księżycu, udowodnił kulistość Księżyca, odkrył cztery satelity Jowisza, pierścienie Saturna i dokonał wielu innych przydatnych odkryć.

Dzisiejszemu człowiekowi teleskop Galileusza nie będzie wydawał się wyjątkowy, każde dziesięcioletnie dziecko może z łatwością złożyć wiele najlepsze urządzenie przy użyciu nowoczesnych obiektywów. Ale teleskop Galileo był jedynym naprawdę działającym teleskopem tamtych czasów z 20-krotnym powiększeniem, ale z małym polem widzenia, nieco rozmytym obrazem i innymi niedociągnięciami. To Galileusz otworzył erę refraktora w astronomii - XVII wiek.

XVII wiek w historii obserwacji gwiazd

Czas i rozwój nauki umożliwiły stworzenie potężniejszych teleskopów, które pozwoliły zobaczyć znacznie więcej. Astronomowie zaczęli używać soczewek o dłuższych ogniskowych. Same teleskopy zamieniły się w duże, ciężkie rury i oczywiście nie były wygodne w użyciu. Następnie wynaleziono dla nich statywy. Teleskopy były stopniowo udoskonalane i udoskonalane. Jednak jego maksymalna średnica nie przekraczała kilku centymetrów – nie było możliwości wyprodukowania dużych soczewek.

Do roku 1656 Christiana Guyensa wykonał teleskop, który powiększał obserwowane obiekty 100 razy, jego rozmiar wynosił ponad 7 metrów, a apertura około 150 mm. Teleskop ten jest już uważany za poziom dzisiejszych teleskopów amatorskich dla początkujących. W latach siedemdziesiątych XVII wieku zbudowano już 45-metrowy teleskop, który dodatkowo powiększał obiekty i zapewniał szerszy kąt widzenia.

Izaak Newton i wynalazek reflektora

Jednak nawet zwykły wiatr może stanowić przeszkodę w uzyskaniu wyraźnego obrazu o wysokiej jakości. Teleskop zaczął się wydłużać. Odkrywcy, chcąc wydobyć z tego urządzenia jak najwięcej, oparli się na odkrytym przez siebie prawie optycznym - zmniejszenie aberracji chromatycznej obiektywu następuje wraz ze wzrostem jego ogniskowej. Aby wyeliminować zakłócenia chromatyczne, badacze stworzyli teleskopy o niesamowitej długości. Rury te, zwane wówczas teleskopami, osiągały długość 70 metrów i powodowały wiele niedogodności w pracy z nimi i ich ustawianiu. Wady refraktorów zmusiły wielkie umysły do ​​poszukiwania rozwiązań udoskonalających teleskopy. Odpowiedz i nowy sposób stwierdzono: zbieranie i skupianie promieni zaczęto przeprowadzać za pomocą zwierciadła wklęsłego. Refraktor odrodził się w reflektorze, całkowicie wolnym od chromatyczności.

Kredyt ten w całości trafia do Izaaka Newtona, to on zdołał dać nowe życie teleskopy za pomocą lustra. Jego pierwszy reflektor miał średnicę zaledwie czterech centymetrów. I w 1704 roku wykonał pierwsze zwierciadło do teleskopu o średnicy 30 mm ze stopu miedzi, cyny i arsenu. Obraz stał się wyraźny. Nawiasem mówiąc, jego pierwszy teleskop jest nadal starannie zachowany w Muzeum Astronomicznym w Londynie.

Ale również przez długi czas optycy nie byli w stanie wykonać pełnoprawnych lusterek do reflektorów. Za rok narodzin nowego typu teleskopu przyjmuje się rok 1720, kiedy to Brytyjczycy zbudowali pierwszy funkcjonalny reflektor o średnicy 15 centymetrów. To był przełom. W Europie istnieje zapotrzebowanie na przenośne, niemal kompaktowe teleskopy o długości dwóch metrów. Zaczęto zapominać o 40-metrowych rurach refraktorowych.

Pod koniec XVIII wieku nieporęczne reflektory zastąpiły kompaktowe i wygodne teleskopy. Lustra metalowe również okazały się mało praktyczne - są drogie w produkcji, a także z czasem blakną. Już w roku 1758 wraz z wynalezieniem dwóch nowych rodzajów szkła: lekkiego – koronowego i ciężkiego – krzemiennego, możliwe stało się tworzenie soczewek dwusoczewkowych. Z czego naukowiec skutecznie skorzystał J. Dollonda, który wyprodukował obiektyw z dwoma soczewkami, nazwany później obiektywem Dollona.

Teleskopy Herschela i Rossa

Po wynalezieniu soczewek achromatycznych zwycięstwo refraktora było absolutne; pozostało jedynie ulepszyć teleskopy soczewkowe. Zapomnieli o wklęsłych lustrach. Zostały przywrócone do życia rękami astronomów-amatorów. William Herschel, angielski muzyk, który w 1781 roku odkrył planetę Uran. Jego odkrycie nie miało sobie równych w astronomii od czasów starożytnych. Co więcej, Uran został odkryty przy pomocy małego domowy odbłyśnik. Sukces skłonił Herschela do rozpoczęcia produkcji większych reflektorów. Sam Herschel w swoim warsztacie stapiał lustra z miedzi i cyny. Głównym dziełem jego życia był duży teleskop ze zwierciadłem o średnicy 122 cm, czyli średnica jego największego teleskopu. Na odkrycia nie trzeba było długo czekać, dzięki temu teleskopowi Herschel odkrył szóstego i siódmego satelitę planety Saturn. Inny, nie mniej znany, astronom-amator, angielski właściciel ziemski Lord Ross, wynalazł reflektor z lustrem o średnicy 182 centymetrów. Dzięki teleskopowi odkrył szereg nieznanych mgławic spiralnych. Teleskopy Herschela i Rossa miały wiele wad. Lustrzane, metalowe soczewki okazały się zbyt ciężkie, odbijały tylko niewielką część padającego na nie światła i stawały się przyćmione. Potrzebny był nowy, doskonały materiał na lustra. Materiałem tym okazało się szkło. W 1856 roku francuski fizyk Leon Foucault próbował włożyć do reflektora lustro wykonane ze posrebrzanego szkła. I doświadczenie zakończyło się sukcesem. Już w latach 90-tych astronom-amator z Anglii zbudował reflektor do obserwacji fotograficznych ze szklanym zwierciadłem o średnicy 152 centymetrów. Kolejny przełom w konstrukcji teleskopów był oczywisty.

Ten przełom nie mógłby nastąpić bez udziału rosyjskich naukowców. JESTEM W. Bruce zasłynął z opracowania specjalnych metalowych lusterek do teleskopów. Łomonosow i Herschel niezależnie od siebie wymyślili zupełnie nową konstrukcję teleskopu, w której zwierciadło główne odchyla się bez zwierciadła wtórnego, zmniejszając w ten sposób utratę światła.

Niemiecki optyk Fraunhofer umieścił produkcję i jakość soczewek na przenośniku taśmowym. A dzisiaj w Obserwatorium w Tartu znajduje się teleskop z nienaruszoną, działającą soczewką Fraunhofera. Ale refraktory niemieckiego optyka również nie były pozbawione wady - chromatyzmu.

Powstanie astronomii refraktorowej

Układ dwóch zwierciadeł w teleskopie zaproponował Francuz Cassegrain. Cassegrain nie był w stanie w pełni zrealizować swojego pomysłu ze względu na brak technicznych możliwości wynalezienia niezbędnych luster, ale dziś jego rysunki zostały wdrożone. To teleskopy Newtona i Cassegraina uważane są za pierwsze „nowoczesne” teleskopy, wynalezione pod koniec XIX wieku. Swoją drogą, kosmiczne Teleskop Hubble'a Działa dokładnie na zasadzie teleskopu Cassegraina. Podstawowa zasada Newtona wykorzystująca pojedyncze zwierciadło wklęsłe jest stosowana w Specjalnym Obserwatorium Astrofizycznym w Rosji od 1974 roku. Rozkwit astronomii refraktorowej nastąpił w XIX wieku, kiedy średnica soczewek achromatycznych stopniowo wzrastała. Jeśli w 1824 r. średnica wynosiła jeszcze 24 centymetry, to w 1866 r. jej wielkość podwoiła się, w 1885 r. średnica osiągnęła 76 centymetrów (Obserwatorium Pułkowo w Rosji), a w 1897 r. wynaleziono refraktor Ierka. Można obliczyć, że przez 75 lat soczewka powiększała się w tempie jednego centymetra rocznie.

Pod koniec XIX wieku wymyślili nowa metoda produkcja soczewek. Powierzchnie szklane zaczęto pokrywać srebrną powłoką, którą nałożono na szklane lustro, wystawiając cukier winogronowy na działanie soli azotanu srebra. Te zasadniczo nowe soczewki odbijały do ​​95% światła, w przeciwieństwie do starych soczewek z brązu, które odbijały tylko 60% światła. L. Foucault stworzył odbłyśniki ze zwierciadłami parabolicznymi, zmieniając kształt powierzchni zwierciadeł. Pod koniec XIX wieku Crossley, astronom amator, zwrócił swoją uwagę na lustra aluminiowe. Zakupione przez niego zwierciadło paraboliczne ze szkła wklęsłego o średnicy 91 cm zostało od razu włożone do teleskopu. Dziś teleskopy z tak ogromnymi zwierciadłami instalowane są w nowoczesnych obserwatoriach. Podczas gdy rozwój refraktora zwolnił, rozwój teleskopu zwierciadlanego nabrał tempa. W latach 1908–1935 różne obserwatoria na całym świecie zbudowały ponad półtora tuzina reflektorów z soczewką większą niż soczewka Yerka. Największy teleskop zainstalowany jest w Obserwatorium Mount Wilson, jego średnica wynosi 256 centymetrów. I nawet ten limit wkrótce zostanie podwojony. W Kalifornii zainstalowano amerykański gigantyczny reflektor, który dziś ma ponad dwadzieścia lat.

Najnowsza historia teleskopów

Ponad 40 lat temu, w 1976 roku, naukowcy z ZSRR zbudowali 6-metrowy teleskop BTA – Wielki Teleskop Azymutalny. Do końca XX w. BTA uchodził za największy teleskop na świecie.Wynalazcy BTA byli innowatorami w zakresie oryginalnych rozwiązań technicznych, takich jak sterowana komputerowo instalacja azymutalna. Dziś te innowacje są stosowane w prawie wszystkich gigantycznych teleskopach. Na początku XXI wieku BTA został zepchnięty do drugiej dziesiątki największych teleskopów na świecie. A stopniowa degradacja lustra z biegiem czasu – dziś jego jakość spadła o 30% w stosunku do pierwotnej wartości – czyni z niego jedynie zabytek nauki.

W stronę nowego pokolenia teleskopy obejmują dwa duże 10-metrowe bliźniacze teleskopy KECK I i KECK II do obserwacji w optycznej podczerwieni. Zainstalowano je w latach 1994 i 1996 w USA. Zebrano je dzięki pomocy Fundacji W. Kecka, od której pochodzą nazwy. Na ich budowę przekazał ponad 140 000 dolarów. Teleskopy te mają wielkość ośmiopiętrowego budynku i ważą ponad 300 ton każdy, ale działają z najwyższą precyzją. Zasada działania to zwierciadło główne o średnicy 10 metrów, składające się z 36 sześciokątnych segmentów, pracujących jako jedno zwierciadło odblaskowe. Teleskopy te instalowane są w jednym z optymalnych miejsc na Ziemi do obserwacji astronomicznych – na Hawajach, na zboczu wygasły wulkan Manua Kea ma wysokość 4200 m. Do 2002 roku te dwa teleskopy, oddalone od siebie o 85 m, zaczęły działać w trybie interferometru, zapewniając taką samą rozdzielczość kątową jak teleskop 85-metrowy.

Natomiast w czerwcu 2019 roku NASA planuje wynieść na orbitę unikalny teleskop na podczerwień (JWST) z 6,5-metrowym zwierciadłem.

Historia teleskopu minęła długi dystans- od włoskich producentów szkła po nowoczesne gigantyczne teleskopy satelitarne. Nowoczesne duże obserwatoria są od dawna skomputeryzowane. Jednak teleskopy amatorskie i wiele urządzeń, takich jak Hubble, nadal opiera się na zasadach działania wymyślonych przez Galileusza.

Irina Kalina, 15.04.2014
Aktualizacja: Tatiana Sidorova, 11.02.2018
Powielanie bez aktywnego linku jest zabronione!

Uważa się, że pierwszy na świecie teleskop powstał w 1608 roku. Mówi się, że dwóch chłopców bawiło się w warsztacie producenta okularów i przypadkowo zauważyło, że przedmioty wydają się większe i bliższe, jeśli włoży się do nich jedną soczewkę (szkło powiększające). przed drugim, tym samym. Do zdarzenia doszło w mieście Middelburg w Holandii.

Kto wynalazł teleskop

Być może nie stało się to dokładnie w ten sposób, ale najprawdopodobniej to holenderski wytwórca szkła powiększającego Johann (lub Hans) Lippershey (1570-1619) (urodzony w Niemczech: jego ojczyzną jest miasto Wesel w Niemczech) był jako pierwszy otrzymał patent na wynalezienie urządzenia, które mogło zapewnić trzy do czterokrotnego powiększenia obrazu przedmiotowego obiektu. Około rok później, w 1609 r., słynny włoski naukowiec Galileo Galilei (1564-1642) zademonstrował podobny wynalazek senatowi weneckiemu.

Historycy uważają, że Galileusz, jeśli nie został wynaleziony, to ulepszył teleskop. Co więcej, jego urządzenie okazało się znacznie lepsze niż Holendra: teleskop stworzony przez Galileusza dawał 30-krotne powiększenie, co pozwoliło Galileuszowi badać niebo.

Konstrukcja teleskopu opiera się na fakcie, że wiązka przechodząca przez granicę pomiędzy ośrodkami optycznymi (powietrzem i szkłem soczewki) ulega odchyleniu. Zjawisko to nazywa się załamaniem światła lub załamaniem, a teleskopy podobne do instrumentów Lippersheya i Galileusza nazywane są refraktorami. Używają systemu soczewek do zbierania światła. W teleskopie refrakcyjnym promienie świetlne najpierw przechodzą przez pierwszy rząd soczewek (obiektyw), który kompresuje promienie w wąską wiązkę, a drugi rząd soczewek z tych samych promieni buduje obraz widoczny dla ludzkiego oka.

Największy na świecie teleskop refrakcyjny o średnicy soczewki przekraczającej metr, zbudowanej w Obserwatorium Yerkes w Wisconsin (USA). Inny typ teleskopu – reflektor – wynalazł Włoch Nicolo Zucchi (1586-1670). W reflektorze obraz budowany jest poprzez odbicie światła od zakrzywionych zwierciadeł, a ostatnie zwierciadło przesyła powstały obraz do obserwatora (lub do jakiegoś urządzenia, np. monitora z ekranem). W 1616 roku Zucchi obserwował niebo za pomocą teleskopu własnego projektu. Odbłyśnik jest łatwiejszy w budowie niż refraktor i daje bardziej szczegółowy obraz. Teleskop zwierciadlany z największym zwierciadłem (średnica 6,1 m) - Wielki Teleskop Azymutalny (BTA) jest zainstalowany na Kaukazie, w Specjalnym Obserwatorium Astrofizycznym w Zelenczuku.