Phát minh ra kính thiên văn quang học. Kính thiên văn đầu tiên

Nhân loại tiếp tục tạo ra ngày càng nhiều mô hình tiên tiến hơn cho đến ngày nay. Nó cho phép bạn xem mọi phần của tất cả Thiên thể vùng đất bên ngoài cuộc sống trần gian. Tuy nhiên, câu hỏi ai là người sáng tạo vẫn còn phù hợp với xã hội hiện đại.

Đối với một số thông tin lịch sử Kính thiên văn đầu tiên được phát minh bởi John of Lippershey vào năm 1608. Họ sẽ nghĩ thế nào khi đây là một người tham gia nghiên cứu thiên văn học, thực tế anh ta là một bậc thầy bình thường trong việc sản xuất kính đeo mắt để điều chỉnh thị lực.

Phát minh này được phát minh khá tình cờ, và ý tưởng tạo ra nó nảy sinh trong thời gian giải trí chung với những đứa trẻ, với sự trợ giúp của kính lúp, chúng đã xem xét các tòa nhà của những ngôi nhà nằm ở phía xa. Sau khi rút ra kết luận thích hợp, ông bắt đầu chế tạo kính thiên văn. Thiết bị này được thiết kế để kiểm tra các vật thể ở xa trong không gian.

Sau đó, ông mang nó đến The Hague để trưng bày nhằm lấy tài liệu thích hợp để xác nhận phát minh của mình. Điều gì đã bị từ chối đối với anh ta. Nhưng một thời gian sau khi chết, tài liệu này đã được trao cho một nhà khoa học khác là Jansen, nhưng sau đó người ta mới biết rằng chiếc kính thiên văn đầu tiên được phát minh bởi nhà khoa học người Hà Lan John of Lippershey.

Mặc dù vậy, có những nhà khoa học khác cũng cố gắng tạo ra loại này Mỹ phẩm. Điều này bao gồm một nhà thiên văn học vĩ đại như Galileo Galilei, chính ông ấy có thể được coi là nhà thiết kế và tạo ra thiết bị đầu tiên size lớn, nhằm mục đích xem xét các thiên thể. Công suất quang học của thấu kính có hệ thống cải tiến nhất để quan sát các thiên thể ngoài Trái đất.

Ít lâu sau, vào năm 1656, nhà khoa học Christian Huyens đã phát triển thiết bị trong đó sức mạnh của thấu kính, so với các công trình trước đó, sức mạnh của kính lúp tăng lên.

Isaac Newton, người cũng tham gia vào loại hoạt động này, đã đề xuất sử dụng kính gương kết hợp với ống kính quang học. Công nghệ sản xuất kính thiên văn này được sử dụng cho đến ngày nay.

Thế hệ mới

Các nhà khoa học nhận được một lượng lớn dữ liệu không gian nhờ vào công nghệ hiện đại chế tạo kính thiên văn. Một mô hình đặc biệt phổ biến là Speedzer, hoạt động bằng cách sử dụng tia hồng ngoại. Và gần đây, với mục đích tương tự, một kính thiên văn khác có hành động tương tự đã được phát minh - đây là Webb nổi tiếng, trên khoảnh khắc nàyđứng đầu trong số những người tiền nhiệm của nó được liệt kê ở trên.

Đây là một phát minh tương đối mới của thời đại chúng ta, được lên kế hoạch sử dụng vào tháng 9 năm 2015. Họ muốn đưa anh ta vào không gian với sự giúp đỡ của tàu không gian"Ariane-5".

Ngay từ đầu, một ý tưởng như vậy đã nảy sinh vào năm 2000, sau đó việc phóng bị hoãn lại cho đến năm 2007, nhưng do một số vấn đề nảy sinh nên nó đã bị hoãn lại vì kính thiên văn Webb có một số sai sót trong thiết kế của nó. Nhưng vào năm 2007, vụ phóng đã không được thực hiện. Nhưng như các nhà khoa học nói, sau khi điều này được hiện thực hóa, nó sẽ ở trong không gian cho đến năm 2020.

Kính thiên văn Dobson, tên gọi khác của ngàm Dobson, có nghĩa là giá đỡ được thiết kế để lắp đặt thiết bị sử dụng công nghệ Newton. Cái tên kính thiên văn Dobson đến với chúng tôi là nhờ John Dobson, người sinh ra ở Bắc Kinh vào tháng 9 năm 1915. Dobson đã quan tâm đến cấu trúc của vũ trụ khi còn nhỏ.

Sau đó, nó trở thành một thú vui yêu thích và trở thành hoạt động chính, trong thời gian đó, ông bắt đầu đi khắp các thành phố đến các cơ sở giáo dục để thuyết trình về thiên văn học. Anh ấy rất vui mừng với phát minh của mình, thậm chí anh ấy còn trưng bày nó trên các đường phố của thành phố, và đề nghị mỗi người đi ngang qua đó nhìn lên bầu trời với nó, sau đó anh ấy hỏi họ về những gì họ đã thấy ở đó và kể về nó bằng lời của họ. .

Có thể sau vài thập kỷ nữa, để thay thế các mô hình thiết bị quang học đã có để khám phá không gian, các nhà khoa học du hành vũ trụ sẽ đưa ra các mô hình mới hơn khác có thiết kế phức tạp hơn trong kho của họ. Trong khi tận hưởng những khám phá, chúng ta mơ về các hành tinh và sao Hỏa.

Khúc xạ Galileo (1609)

Mặc dù nó được phát minh bởi một người khác, Galileo Galilei đã cải tiến nó, tăng khả năng của nó lên rất nhiều. Ngoài ra, Galileo là người đầu tiên hiểu rằng nó có thể được sử dụng không chỉ để ước lượng trực quan các vật thể ở xa trên Trái đất, mà còn để nghiên cứu bầu trời.

Bức ảnh cho thấy Galileo đang trình diễn một trong những chiếc kính thiên văn của mình cho những người cai trị Venice vào tháng 8 năm 1609. Trong vòng vài năm sau đó, Galileo đã thực hiện một số quan sát lớn, bao gồm việc phát hiện ra 4 mặt trăng lớn của Sao Mộc.

Phản ánh Newton (1668)

Tuy nhiên, do chất lượng gương kém, chiếc gương phản chiếu đầu tiên của Newton đã làm biến dạng và làm tối hình ảnh khá mạnh. Phản xạ trở nên phổ biến trong giới thiên văn học hơn một trăm năm sau, khi gương xuất hiện được đánh bóng tốt hơn và hấp thụ ít ánh sáng hơn.

Đài thiên văn Hoàng gia Greenwich (Đài quan sát Hoàng gia Greenwich) từ năm 1675 là tổ chức thiên văn chính của Vương quốc Anh. Nó được tổ chức bởi Vua Charles II cho mục đích điều hướng và nghiên cứu liên quan và nằm ở Greenwich, ngoại ô London. Vào thời điểm đó, Anh là cường quốc hàng hải lớn nhất, nước này cần các công cụ chính xác nhất có thể để xác định vị trí của tàu, điều hướng trên biển, bản đồ học, v.v. Kinh tuyến đi qua Greenwich được coi là số 0 ở Vương quốc Anh và các thuộc địa của nó, và kể từ năm 1884, giờ chuẩn đã được tính từ đó trên toàn thế giới.

Tại đây, tại Đài thiên văn Greenwich, John Flamsteed, nhà thiên văn học đầu tiên của hoàng gia, bắt đầu quan sát các vì sao và mặt trăng vào năm 1676. Đến cuối XIX thế kỷ, Đài thiên văn Greenwich có một gương phản xạ 76cm, khúc xạ 71cm, 66cm và 33cm và nhiều dụng cụ phụ trợ. Năm 1953, một phần của đài quan sát đã được di chuyển 70 km về phía tây nam, đến lâu đài Hirstmonso cuối thời trung cổ.

Nhà khoa học vĩ đại người Nga M.V. Lomonosov không chỉ phát minh và chế tạo ra hơn một tá thiết bị mới về cơ bản Dụng cụ quang học mà còn tạo ra trường phái quang học ứng dụng và khoa học của Nga. Trong số các phát minh của ông có một ống nhìn ban đêm được gọi là ống nhìn ban đêm của Lomonosov, và một loại kính thiên văn phản xạ mới sau này được Herschel sử dụng trong chiếc kính viễn vọng nổi tiếng của ông.

Dưới sự hướng dẫn của Lomonosov, vào năm 1761, nhà nhãn khoa Ivan Ivanovich Belyaev đã làm một "ống trời" dài hơn 12 m, với các gương kim loại lớn và một vật kính. Cái này Phạm vi phát hiện, bất động, được phép quan sát các ngôi sao và hành tinh đang chuyển động. Sau đó, vào năm 1764, cũng chính Belyaev, theo bản vẽ của Lomonosov, đã làm ba đường ống dành cho hoàng hôn. Những chiếc ống này có thân bằng đồng và bốn chiếc kính mỗi chiếc. Trước đó, "ống nhìn ban đêm" được coi là bất khả thi, và ý tưởng của Lomonosov đã bị chế giễu trong giới khoa học.

Chiếc John Herschel (John Frederick William Herschel) đầu tiên được xây dựng vào năm 1774, dựa trên ý tưởng và tính toán của Lomonosov (theo các nguồn khác, Herschel và Lomonosov đã độc lập đưa ra hệ thống quang học với các nguyên tắc hoạt động giống nhau). Herschel đã cải tiến thiết kế của kính thiên văn nhiều lần, cuối cùng đã xây dựng được một kính dài 20 foot (6 m). Đó là một công cụ khá cồng kềnh, cần bốn công nhân để vận hành. Trong vài thập kỷ, công trình này vẫn là công trình lớn nhất thế giới.

Herschel đã biên soạn một danh mục khổng lồ về các ngôi sao và tinh vân, thực hiện những quan sát có giá trị về các hành tinh hệ mặt trờiĐặc biệt, vào năm 1781, ông khẳng định Sao Thiên Vương là một hành tinh, không phải một ngôi sao, đồng thời phát hiện ra hai vệ tinh của Sao Thiên Vương và hai vệ tinh của Sao Thổ. Con trai của Herschel cũng tích cực tham gia vào quang học thiên thể và đã dành vài năm trong Nam Phi, nơi ông đã xây dựng một cái tương tự để nghiên cứu bầu trời Nam bán cầu.

Đài quan sát Pulkovo (đầy đủ tên chính thức"Đài quan sát thiên văn chính (Pulkovo) của Viện Hàn lâm Khoa học Nga", viết tắt - GAO RAS) hiện là đài quan sát thiên văn chính của RAS. Nó nằm cách St.Petersburg 19 km về phía nam trên Cao nguyên Pulkovo.

Việc khai trương đài thiên văn, theo quyết định của Viện Hàn lâm Khoa học St.Petersburg, diễn ra vào ngày 7 tháng 8 năm 1839. Đài thiên văn được thành lập bởi nhà thiên văn học xuất sắc Vasily Yakovlevich Struve, người trở thành giám đốc đầu tiên của đài. Đài thiên văn Pulkovo có một trong những vật khúc xạ lớn nhất thế giới vào thời điểm đó (38cm). Giống như đài thiên văn Greenwich, đài thiên văn Pulkovo được thiết kế để phát triển điều hướng và nghiên cứu bầu trời, đo đạc trắc địa, v.v. Vào năm 1847, giám đốc của Đài thiên văn Greenwich đã viết rằng không một nhà thiên văn học nào có thể coi mình là một nhà thiên văn trừ khi anh ta làm quen với Đài thiên văn Pulkovo. Trước năm 1884 tất cả bản đồ địa lý Nga lấy kinh tuyến Pulkovo làm điểm xuất phát. Đài quan sát, gần như bị phá hủy trong thời Đại Chiến tranh vệ quốc, đã được khôi phục và mở cửa trở lại vào năm 1954.

Đến nay, các hoạt động khoa học của đài thiên văn bao gồm hầu hết các lĩnh vực ưu tiên. nghiên cứu cơ bản thiên văn học hiện đại: cơ học thiên thể và động lực học sao, đo thiên văn (các thông số hình học và động học của Vũ trụ), Mặt trời và các mối quan hệ mặt trời-mặt đất, vật lý và sự tiến hóa của các ngôi sao, thiết bị và phương pháp quan sát thiên văn.

Đài quan sát vật lý thiên văn Crimean được thành lập vào đầu thế kỷ 20 gần làng Simeiz trên núi Koshka, là đài quan sát riêng của nhà thiên văn nghiệp dư Nikolai Maltsov. Năm 1912, nó được tặng cho Đài thiên văn Pulkovo, sau đó nó bắt đầu biến thành một trung tâm khoa học chính thức tiến hành phép đo quang của các ngôi sao và hành tinh nhỏ. Năm 1926, một vật phản xạ kiểu Anh dài 1 mét, một trong những vật liệu khúc xạ lớn nhất thời bấy giờ, đã được lắp đặt tại Đài quan sát Crimean. Đài quan sát Crimean, giống như đài Pulkovo, gần như bị phá hủy hoàn toàn trong Chiến tranh thế giới thứ hai, sau đó được khôi phục và cải tiến.

Hiện nay Đài thiên văn Crimean là một tổ hợp nghiên cứu phát triển, tiến hành nghiên cứu trong các lĩnh vực Vật lý các ngôi sao và thiên hà, Vật lý Mặt trời, Thiên văn vô tuyến, Thiên văn tia gamma, Vật lý thiên văn thực nghiệm, Sản xuất quang học. Các nhân viên của Đài quan sát Crimean đã phát hiện ra khoảng 1300 tiểu hành tinh và 3 sao chổi. Hiện tại, đài quan sát đang bị đe dọa phá hủy do sự phát triển bất hợp pháp trên lãnh thổ của nó với một khu định cư kiểu nhà tranh với các khu phức hợp giải trí bắt đầu vào tháng 3 năm 2009.

200 inch Hale (1948)

Kính thiên văn Hale sử dụng những tấm gương khổng lồ làm bằng kính Pyrex mới đặc biệt không thay đổi hình dạng và kích thước do biến động nhiệt độ. Gương ở đáy ống kính thiên văn phản chiếu ánh sáng của các vì sao, cabin của người quan sát ở trên cùng. Một gương bổ sung có thể phản chiếu ánh sáng qua một lỗ ở giữa gương chính.

Hubble không gian (Hubble, 1990)

Kính viễn vọng Hubble được đặt theo tên của nhà thiên văn học nổi tiếng Edwin Hubble. Nhà khoa học này đã có tác động rất lớn đến vấn đề xác định kích thước vũ trụ của chúng ta và đưa ra định luật: “các thiên hà bay xa nhau với tốc độ tỉ lệ thuận với khoảng cách giữa chúng”. Nhân tiện, nhiều quan sát của Hubble được thực hiện bằng kính thiên văn Hale.

Sự ra mắt của kính thiên văn Hubble diễn ra vào tháng 4 năm 1990, là một bước đột phá thực sự của ngành thiên văn học. Lần đầu tiên nó được đưa ra khỏi bầu khí quyển và thoát khỏi sự biến dạng phát sinh từ sự truyền ánh sáng qua bầu khí quyển của trái đất. Với sự trợ giúp của kính viễn vọng Hubble, tốc độ giãn nở của Vũ trụ được xác định chính xác hơn, nhiều ngôi sao và tinh vân mới được phát hiện, vật chất tối được phát hiện, thứ mà trước đó chỉ tồn tại trong tính toán của từng nhà vật lý. Hubble đã trở thành vật thể không gian đầu tiên có nguồn gốc nhân tạo, được thiết kế để thực hiện bảo trì dự phòng và sửa chữa hiện tại ngay trong không gian. Lần sửa chữa thứ năm và cho đến nay của Hubble được thực hiện vào ngày 11 tháng 5 năm 2009, lần sửa chữa tiếp theo sẽ được dự kiến ​​vào năm 2014.

WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, 2001)

WMAP là một tàu vũ trụ của NASA được thiết kế để nghiên cứu bức xạ nền được tạo ra bởi vụ nổ lớn. Nói một cách chính xác, đây không phải, mà là một vệ tinh nghiên cứu. Với sự trợ giúp của WMAP, bản đồ rõ ràng đầu tiên của bầu trời trong phạm vi vi sóng đã được tạo ra, tuổi của Vũ trụ được xác định (13,7 tỷ năm), thành phần của Vũ trụ đã được đo lường (theo ít nhất khu vực gần nhất). Khoảng 72% vũ trụ là năng lượng tối, 23% là vật chất tối và chỉ 5% là vật chất thông thường.

Vào ngày 14 tháng 5 năm 2009, vệ tinh kế nhiệm của WMAP, vệ tinh Planck, đã được phóng lên. Về mặt lý thuyết, độ nhạy của thiết bị Planck cao hơn 10 lần và độ phân giải góc cao hơn 3 lần so với WMAP.

Kính thiên văn Swift (Swift, 2004)

Tia X quỹ đạo Swift được thiết kế để nghiên cứu các hiện tượng vũ trụ nhanh gọi là vụ nổ tia gamma, được cho là do cái chết của một ngôi sao lớn hoặc sự kết hợp của hai vật thể dày đặc như sao neutron. Trước vụ phóng Swift diễn ra vào năm 2004, các nhà thiên văn đã mất khoảng 6 giờ để ghi lại tất cả các thông số của nó sau khi sửa chữa một vụ nổ tia gamma. Swift có thể bắt đầu ghi tất cả dữ liệu trên thông lượng gamma không quá một phút sau khi ghi chùm. Swift đã ghi lại dữ liệu từ hàng trăm vụ nổ tia gamma, và vào tháng 4 năm 2009 đã phát hiện ra một luồng tia gamma truyền đến chúng ta từ một vật thể không gian xa nhất từng được ghi lại cho đến nay.

Chúng tôi cảm ơn các nguồn thông tin được cung cấp bởi NewScientist, Astronomer.ru, Wikipedia.

TẠI đầu thế kỷ XVII trong. một số nhà sản xuất kính đeo ở thành phố Midzelburg của Hà Lan đã tuyên bố là người phát minh ra "thiết bị nhìn xa". Hợp lý nhất là những tuyên bố của Hans Litschers, người vào năm 1608 đã cố gắng giành được đặc quyền để sản xuất ống soi đốm. Lippershey được cho là đã từng chứng kiến ​​những đứa con của mình soi mói bằng thấu kính lồi và lõm khi xem xét tháp chuông của nhà thờ.

Đặt cả hai ống kính lại với nhau, họ có thể nhìn thấy chi tiết cánh hướng thời tiết ở trên cùng. Lippershey đã lắp cả hai thấu kính vào một hộp hình trụ và do đó đã tạo ra chiếc kính gián điệp đầu tiên. Điều này đã truyền cảm hứng cho nhà khoa học người Ý Galileo Galilei vào năm 1609 để chế tạo kính viễn vọng của riêng mình, nhờ đó ông đã có nhiều khám phá thiên văn quan trọng: ông mô tả chi tiết cảnh quan Mặt Trăng, nhìn thấy các vành đai của Sao Thổ và 4 vệ tinh lớn của Sao Mộc.

Hình ảnh thẳng và ngược

Kính thiên văn của Galileo rất nhỏ gọn, vì chiều dài hình học của ống bằng hiệu giữa tiêu cự của thị kính và vật kính. Các tia sáng đi qua thị kính trước khi đến tiêu điểm của thấu kính, tạo ra ảnh thẳng, ngược. Ống nhòm sân khấu vẫn đang được thiết kế theo nguyên tắc này. Kính thiên văn, được thiết kế vào năm 1611 bởi nhà thiên văn học người Đức Johannes Kepler, bao gồm hai thấu kính hội tụ và chiều dài của ống bằng tổng độ dài tiêu cự của chúng. Một thiết bị như vậy sẽ cho hình ảnh ngược, nhưng điều này không cần thiết cho các quan sát thiên văn. Các thấu kính hoặc lăng kính đảo ngược bổ sung được đặt trong kính thiên văn giúp chúng ta có thể thu được hình ảnh trực tiếp, điều rất mong muốn, chẳng hạn như khi đi săn, nhưng chúng làm giảm công suất, khiến việc quan sát các chòm sao ở xa rất khó khăn.

Nhìn vào vô cực

Năm 1663, người Scotland James Gregory đã khám phá ra nguyên lý của kính thiên văn gương (gương phản xạ). Trong hệ thống của mình, gương chính thu thập một chùm ánh sáng, và một gương phụ nhỏ hơn phản xạ các tia tới tiêu điểm của gương chính, nơi hình ảnh xuất hiện. Kính thiên văn khúc xạ tiêu sắc đầu tiên được tạo ra vào năm 1729 bởi nhà thiên văn nghiệp dư người Anh Chester Moore Hall. Vào thế kỷ 19 và 20, với sự hoàn thiện của cơ sở lý thuyết và sự ra đời của những chiếc kính đặc biệt, kính thiên văn đã trở nên mạnh mẽ hơn rất nhiều.

1614: Demiscian đặt ra từ "kính thiên văn" (từ tiếng Hy Lạp "tele" - "khoảng cách" và "skopein" - "để nhìn").

1645: Anton Maria Schirlei de Reita chế tạo một trong những kính thiên văn đầu tiên.

1789: Vityam Herschel chế tạo một kính thiên văn gương cầu với đường kính gương là 122 cm.

Năm 1894: Ernst Abbe đã tạo ra chiếc ống nhòm điểm 0 thân thiện với người dùng đầu tiên.

Thường là một phát minh Kính viễn vọng đầu tiên được cho là của Hans Lipperschley đến từ Hà Lan, 1570-1619, nhưng ông gần như chắc chắn không phải là người phát hiện ra. Rất có thể, công lao của ông là ông là người đầu tiên làm cho dụng cụ kính thiên văn mới trở nên phổ biến và có nhu cầu. Và cũng chính ông vào năm 1608 đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho một cặp thấu kính được đặt trong một ống. Anh ta gọi thiết bị này là kính gián điệp. Tuy nhiên, bằng sáng chế của anh ấy đã bị từ chối vì thiết bị của anh ấy có vẻ quá đơn giản.

Trước ông rất lâu, nhà thiên văn học Thomas Digges đã cố gắng phóng đại các ngôi sao vào năm 1450 bằng cách sử dụng thấu kính lồi và gương lõm. Tuy nhiên, anh không đủ kiên nhẫn để tinh chỉnh thiết bị, và bản bán phát minh đã sớm bị lãng quên một cách an toàn. Ngày nay người ta nhớ đến Digges nhờ mô tả của ông về hệ nhật tâm.

Cuối năm 1609, nhỏ Kính gián điệp, nhờ Lippershley, đã trở nên phổ biến trên khắp Pháp và Ý. Vào tháng 8 năm 1609, Thomas Harriot đã hoàn thiện và cải tiến phát minh, cho phép các nhà thiên văn nhìn thấy các miệng núi lửa và các ngọn núi trên mặt trăng.

Galileo Galilei và kính thiên văn

Bước đột phá lớn xảy ra khi nhà toán học người Ý Galileo Galilei biết được nỗ lực cấp bằng sáng chế ống kính của một người Hà Lan. Lấy cảm hứng từ sự khám phá, Halley quyết định làm một thiết bị như vậy cho chính mình. Vào tháng 8 năm 1609, chính Galileo là người đã chế tạo ra chiếc kính thiên văn hoàn chỉnh đầu tiên trên thế giới. Lúc đầu, nó chỉ là một phạm vi đốm - sự kết hợp ống kính đeo kính, ngày nay nó sẽ được gọi là khúc xạ. Trước Galileo, rất có thể, ít người đoán rằng sẽ sử dụng ống giải trí này vì lợi ích của thiên văn học. Nhờ thiết bị này, Galileo đã tự mình khám phá ra núi và miệng núi lửa trên Mặt trăng, chứng minh tính hình cầu của Mặt trăng, phát hiện ra 4 vệ tinh của sao Mộc, các vành đai của sao Thổ và thực hiện nhiều khám phá hữu ích khác.

Đối với con người ngày nay, kính thiên văn Galileo sẽ không có vẻ gì đặc biệt; bất kỳ đứa trẻ mười tuổi nào cũng có thể dễ dàng thu thập nhiều thiết bị tốt nhất sử dụng ống kính hiện đại. Nhưng kính thiên văn Galileo là kính thiên văn hoạt động thực sự duy nhất cho đến nay với độ phóng đại 20x, nhưng có trường nhìn nhỏ, hình ảnh hơi mờ và các khuyết điểm khác. Chính Galileo là người đã phát hiện ra tuổi của khúc xạ trong thiên văn học - thế kỷ 17.

Thế kỷ 17 trong lịch sử ngắm sao

Thời gian và sự phát triển của khoa học đã giúp chúng ta có thể chế tạo ra những chiếc kính thiên văn mạnh hơn, giúp chúng ta có thể nhìn thấy nhiều thứ hơn. Các nhà thiên văn đã bắt đầu sử dụng ống kính có tiêu cự dài hơn. Bản thân những chiếc kính thiên văn này đã trở thành những chiếc ống lớn không thể thay đổi được với kích thước và tất nhiên là không thuận tiện khi sử dụng. Sau đó, giá ba chân được phát minh cho chúng. Kính thiên văn dần dần được cải tiến và hoàn thiện hơn. Tuy nhiên, đường kính tối đa của nó không vượt quá vài cm - không thể sản xuất thấu kính lớn.

Bởi 1656 Christian Huyensđã chế tạo một kính thiên văn có khả năng phóng đại 100 lần các vật quan sát được, kích thước hơn 7 mét, khẩu độ khoảng 150 mm. Kính thiên văn này đã được coi là ở cấp độ của kính thiên văn nghiệp dư ngày nay dành cho người mới bắt đầu. Vào những năm 1670, một kính viễn vọng 45 mét đã được chế tạo, có thể phóng to các vật thể hơn và cho góc nhìn lớn hơn.

Isaac Newton và phát minh ra gương phản xạ

Nhưng ngay cả một cơn gió bình thường cũng có thể là một trở ngại để có được hình ảnh rõ ràng và chất lượng cao. Kính thiên văn bắt đầu phát triển về chiều dài. Những người khám phá, cố gắng khai thác tối đa thiết bị này, đã dựa vào quy luật quang học mà họ phát hiện ra - sự giảm quang sai màu của ống kính xảy ra khi độ dài tiêu cự của nó tăng lên. Để loại bỏ nhiễu màu, các nhà nghiên cứu đã chế tạo kính thiên văn có chiều dài đáng kinh ngạc nhất. Những chiếc ống này, khi đó được gọi là kính thiên văn, dài tới 70 mét và gây ra rất nhiều bất tiện khi làm việc với chúng và điều chỉnh chúng. Những khuyết điểm của khúc xạ đã buộc những bộ óc vĩ đại phải tìm kiếm giải pháp cải tiến kính thiên văn. Trả lời và cách mớiđược tìm thấy: sự thu và hội tụ các tia bắt đầu được thực hiện bằng cách sử dụng một gương cầu lõm. Khúc xạ đã được tái sinh thành một vật phản xạ, giải phóng hoàn toàn khỏi hiện tượng nhiễm sắc.

Công lao này hoàn toàn thuộc về Isaac Newton, chính anh ấy là người đã cố gắng cho cuộc sống mới kính thiên văn với một gương. Chiếc gương phản xạ đầu tiên của ông chỉ có đường kính 4 cm. Và ông đã chế tạo chiếc gương đầu tiên cho kính thiên văn có đường kính 30 mm từ hợp kim của đồng, thiếc và thạch tín vào năm 1704. Hình ảnh trở nên rõ ràng. Nhân tiện, chiếc kính thiên văn đầu tiên của ông vẫn được lưu giữ cẩn thận trong Bảo tàng Thiên văn ở London.

Nhưng cũng thời gian dài các nhà nhãn khoa không bao giờ chế tạo được những tấm gương chính thức cho những tấm gương phản xạ. Năm ra đời của một loại kính thiên văn mới được coi là năm 1720, khi người Anh chế tạo chiếc gương phản xạ chức năng đầu tiên có đường kính 15 cm. Đó là một bước đột phá. Ở châu Âu, có nhu cầu về kính thiên văn di động, gần như nhỏ gọn, dài hai mét. Khoảng 40 mét ống khúc xạ bắt đầu bị lãng quên.

Vào cuối thế kỷ 18, những chiếc kính thiên văn nhỏ gọn, tiện dụng đã thay thế những tấm gương phản xạ cồng kềnh. Gương kim loại cũng không thực tế lắm - sản xuất đắt tiền cũng như mờ dần theo thời gian. Đến năm 1758, với việc phát minh ra hai loại thủy tinh mới: nhẹ - vương miện và nặng - đá lửa, người ta có thể tạo ra thấu kính hai thấu kính. Những gì một cách an toàn và tận dụng lợi thế của nhà khoa học J. Dollond, người đã chế tạo ra ống kính hai thấu kính, sau này được gọi là ống kính đô la.

Kính thiên văn Herschel và Ross

Sau khi phát minh ra thấu kính tiêu sắc, chiến thắng của khúc xạ là tuyệt đối, nó chỉ còn là cải tiến kính thiên văn thấu kính. Quên về gương cầu lõm. Có thể làm chúng sống lại nhờ bàn tay của các nhà thiên văn nghiệp dư. William Herschel, nhạc sĩ người Anh, người phát hiện ra hành tinh Uranus vào năm 1781. Khám phá của ông đã không được sánh bằng trong thiên văn học từ thời cổ đại. Hơn nữa, sao Thiên Vương được phát hiện với sự giúp đỡ của một phản xạ tự chế. Thành công đã thúc đẩy Herschel bắt đầu chế tạo các tấm phản xạ lớn hơn. Chính Herschel trong xưởng đã nung những chiếc gương làm bằng đồng và thiếc. Tác phẩm chính trong cuộc đời của ông là một kính thiên văn lớn với gương có đường kính 122 cm, đây là đường kính kính thiên văn lớn nhất của ông. Khám phá không được bao lâu thì nhờ vào kính thiên văn này, Herschel đã phát hiện ra vệ tinh thứ sáu và thứ bảy của hành tinh Sao Thổ. Một nhà thiên văn nghiệp dư khác, không kém phần nổi tiếng, chủ đất người Anh, Lord Ross, đã phát minh ra vật phản xạ với gương có đường kính 182 cm. Nhờ kính thiên văn, ông đã phát hiện ra một số tinh vân xoắn ốc chưa được biết đến. Kính thiên văn của Herschel và Ross có nhiều khuyết điểm. Thấu kính kim loại gương quá nặng, chỉ phản xạ một phần nhỏ ánh sáng chiếu vào chúng và bị mờ đi. Một vật liệu hoàn hảo mới cho gương đã được yêu cầu. Vật liệu này là thủy tinh. Nhà vật lý người Pháp Leon Foucault vào năm 1856 đã cố gắng lắp một chiếc gương thủy tinh mạ bạc vào một tấm phản xạ. Và trải nghiệm là một thành công. Vào những năm 90, một nhà thiên văn nghiệp dư người Anh đã chế tạo một gương phản xạ để quan sát bằng ảnh với một gương kính có đường kính 152 cm. Một bước đột phá khác trong việc xây dựng kính thiên văn là rõ ràng.

Bước đột phá này không phải không có sự tham gia của các nhà khoa học Nga. TÔI ĐÃ VÀO. Bruce trở nên nổi tiếng vì đã phát triển những tấm gương kim loại đặc biệt cho kính thiên văn. Lomonosov và Herschel, độc lập với nhau, đã phát minh ra một thiết kế hoàn toàn mới của kính thiên văn, trong đó gương chính nghiêng mà không cần gương thứ cấp, do đó giảm mất ánh sáng.

Nhà nhãn khoa người Đức Fraunhofer đã đưa việc sản xuất và chất lượng thấu kính lên băng chuyền. Và ngày nay có một kính thiên văn với toàn bộ thấu kính Fraunhofer đang hoạt động trong Đài quan sát Tartu. Nhưng các khúc xạ của quang học Đức cũng không phải là không có khuyết điểm - hiện tượng màu sắc.

Sự trỗi dậy của thiên văn khúc xạ

Hệ thống hai gương trong kính thiên văn được đề xuất bởi Cassegrain, người Pháp. Cassegrain không thể hiện thực hóa ý tưởng của mình một cách trọn vẹn do thiếu tính khả thi về mặt kỹ thuật trong việc phát minh ra những chiếc gương cần thiết, nhưng hôm nay bản vẽ của anh đã được thực hiện. Đó là kính thiên văn của Newton và Cassegrain được coi là kính thiên văn "hiện đại" đầu tiên, được phát minh vào cuối thế kỷ 19. Nhân tiện, vũ trụ kính viễn vọng Hubble Nó hoạt động giống như kính thiên văn Cassegrain. Và nguyên lý cơ bản của Newton sử dụng một gương lõm duy nhất đã được sử dụng tại Đài quan sát Vật lý Thiên văn Đặc biệt ở Nga từ năm 1974. Thời kỳ hoàng kim của thiên văn khúc xạ xảy ra vào thế kỷ 19, khi đường kính của thấu kính tiêu sắc dần lớn lên. Nếu năm 1824 đường kính tăng thêm 24 cm thì đến năm 1866 kích thước của nó tăng gấp đôi, năm 1885 đường kính bắt đầu là 76 cm (đài thiên văn Pulkovo ở Nga), đến năm 1897 thì khúc xạ Ierk được phát minh. Có thể tính rằng trong 75 năm, vật kính đã tăng với tốc độ một cm mỗi năm.

Vào cuối thế kỷ 19, họ đã phát minh ra phương pháp mới sản xuất ống kính. Các bề mặt thủy tinh bắt đầu được xử lý bằng một lớp phim bạc, màng này được phủ lên gương thủy tinh bằng cách cho đường nho tiếp xúc với muối bạc nitrat. Những thấu kính đột phá này phản xạ tới 95% ánh sáng, trái ngược với những thấu kính đồng cổ chỉ phản xạ 60% ánh sáng. L. Foucault đã tạo ra gương phản xạ bằng gương parabol bằng cách thay đổi hình dạng bề mặt của gương. Vào cuối thế kỷ 19, Crossley, một nhà thiên văn nghiệp dư, đã chuyển sự chú ý của mình sang gương nhôm. Anh ta mua một chiếc gương cầu lõm bằng thủy tinh hình parabol có đường kính 91 cm được lắp ngay vào kính thiên văn. Ngày nay, kính thiên văn với những tấm gương khổng lồ như vậy được lắp đặt trong các đài quan sát hiện đại. Trong khi sự phát triển của vật liệu khúc xạ chậm lại, sự phát triển của kính thiên văn phản xạ đã có động lực. Từ năm 1908 đến năm 1935, các đài quan sát khác nhau trên khắp thế giới đã xây dựng hơn một chục gương phản xạ với thấu kính lớn hơn thấu kính Ierk. Kính thiên văn lớn nhất được lắp đặt tại Đài quan sát Mount Wnlson, đường kính của nó là 256 cm. Và thậm chí giới hạn này sẽ sớm bị vượt qua hai lần. Một gương phản xạ khổng lồ của Mỹ đã được gắn ở California, ngày nay tuổi của nó đã hơn hai mươi năm.

Lịch sử gần đây của kính thiên văn

Hơn 40 năm trước, vào năm 1976, các nhà khoa học Liên Xô đã chế tạo kính thiên văn BTA dài 6 mét - Kính thiên văn Azimuthal cỡ lớn. Cho đến cuối thế kỷ 20, ARB được coi là kính thiên văn lớn nhất thế giới. Các nhà phát minh ra BTA là những nhà cải tiến trong các giải pháp kỹ thuật ban đầu, chẳng hạn như cài đặt góc phương vị với sự hướng dẫn của máy tính. Ngày nay, những đổi mới này được sử dụng trong hầu hết các kính thiên văn khổng lồ. Vào đầu thế kỷ 21, BTA đã được đưa vào danh sách mười kính thiên văn lớn thứ hai trên thế giới. Và sự xuống cấp dần dần của chiếc gương theo thời gian - ngày nay chất lượng của nó đã giảm 30% so với ban đầu - biến nó chỉ còn là một di tích lịch sử đối với khoa học.

Đến một thế hệ mới kính thiên văn bao gồm hai kính thiên văn đôi lớn 10 mét KECK I và KECK II để quan sát quang học hồng ngoại. Chúng được lắp đặt vào năm 1994 và 1996 tại Hoa Kỳ. Chúng được thu thập nhờ sự giúp đỡ của Quỹ W. Keck, sau đó chúng được đặt tên. Ông đã cung cấp hơn 140.000 đô la cho việc xây dựng của họ. Những kính thiên văn này có kích thước bằng một tòa nhà tám tầng và nặng hơn 300 tấn mỗi kính, nhưng chúng hoạt động với độ chính xác cao nhất. Nguyên lý hoạt động - gương chính có đường kính 10 mét, gồm 36 đoạn hình lục giác, hoạt động như một gương phản chiếu. Những kính thiên văn này được lắp đặt ở một trong những nơi tốt nhất trên Trái đất để quan sát thiên văn - ở Hawaii, trên một con dốc núi lửa đã tắt Manua Kea cao 4200 m.Đến năm 2002, hai kính thiên văn đặt cách nhau 85 m này bắt đầu hoạt động ở chế độ giao thoa kế, cho độ phân giải góc tương đương với kính thiên văn 85 m.

Và vào tháng 6 năm 2019, NASA có kế hoạch phóng một kính viễn vọng hồng ngoại độc đáo (JWST) với gương 6,5 mét vào quỹ đạo.

Lịch sử của kính thiên văn đã trôi qua đường dài- từ kính viễn vọng của Ý đến kính viễn vọng vệ tinh khổng lồ hiện đại. Các đài quan sát lớn hiện đại đã được vi tính hóa từ lâu. Tuy nhiên, các kính thiên văn nghiệp dư và nhiều kính thiên văn, chẳng hạn như Hubble, vẫn dựa trên nguyên lý hoạt động do Galileo phát minh.

Irina Kalina, 15/04/2014
Cập nhật: Tatyana Sidorova, 02.11.2018
Việc in lại mà không có liên kết hoạt động bị cấm!

Người ta tin rằng chiếc kính thiên văn đầu tiên trên thế giới được chế tạo vào năm 1608. Người ta nói rằng hai cậu bé đang chơi trong cửa hàng của một nhà sản xuất kính và tình cờ nhận thấy rằng các vật có vẻ lớn hơn và gần hơn nếu một thấu kính (kính lúp) được đặt vào. trước cái khác, giống nhau. Chuyện xảy ra ở thành phố Middelburg, Hà Lan.

Ai là người phát minh ra kính thiên văn

Nó có thể không xảy ra chính xác như vậy, nhưng rất có thể đó là nhà sản xuất kính lúp người Hà Lan Johann (hoặc Hans) Lippershey (1570-1619) (sinh ra ở Đức: quê hương của ông là thành phố Wesel của Đức) là người đầu tiên nhận bằng sáng chế cho việc phát minh ra thiết bị, có thể cho hình ảnh phóng to gấp 3 đến 4 lần của đối tượng được đề cập. Khoảng một năm sau, vào năm 1609, nhà khoa học nổi tiếng người Ý Galileo Galilei (1564-1642) đã trình diễn một phát minh tương tự với Thượng viện Venice.

Các nhà sử học tin rằng Galileo, nếu không được phát minh, đã cải tiến kính thiên văn. Hơn nữa, thiết bị này hóa ra còn tốt hơn nhiều đối với anh ta so với người Hà Lan: kính thiên văn do Galileo tạo ra có độ phóng đại gấp 30 lần, cho phép Galileo nghiên cứu bầu trời.

Thiết bị của kính thiên văn dựa trên thực tế là chùm tia đi qua ranh giới giữa phương tiện quang học (không khí và thấu kính thủy tinh), bị lệch hướng. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng, hay khúc xạ, và các kính thiên văn tương tự như của Lippershey và Galileo được gọi là kính khúc xạ. Họ sử dụng một hệ thống thấu kính để thu thập ánh sáng. Trong kính thiên văn khúc xạ, tia sáng đầu tiên đi qua hàng thấu kính thứ nhất (vật kính), làm co các tia thành một chùm hẹp, và dãy thấu kính thứ hai từ các tia giống nhau sẽ tạo ra hình ảnh mà mắt người có thể nhìn thấy được.

Lớn nhất thế giới kính thiên văn khúc xạ với đường kính thấu kính hơn một mét được chế tạo tại Đài quan sát Yerkes ở Wisconsin (Mỹ). Một loại kính thiên văn khác - kính phản xạ - được phát minh bởi Nicolo Zucchi người Ý (1586-1670). Trong gương phản xạ, hình ảnh được tạo ra bằng cách phản xạ ánh sáng từ gương cong và gương cuối cùng gửi hình ảnh được tạo thành đến người quan sát (hoặc đến một số thiết bị, chẳng hạn như màn hình có màn hình). Năm 1616, Zucchi quan sát bầu trời bằng kính thiên văn do chính mình thiết kế. Vật liệu phản xạ dễ chế tạo hơn vật liệu khúc xạ và cho hình ảnh chi tiết hơn. Kính thiên văn phản xạ với gương lớn nhất (đường kính 6,1 m) - Kính thiên văn Azimuthal lớn (BTA) được lắp đặt ở Caucasus, tại Đài quan sát Vật lý Thiên văn Đặc biệt ở Zelenchuk.