Шукати в цьому блозі

Завантажується...

субота, 11 червня 2011 р.

Як працюють астрономи. Спостереження в телескоп



Темна ніч. Високо в небі сіяють зірки, і при їхньому слабкому світлі ледь видні обриси купола вежі астрономічної обсерваторії. Час від часу купол повільно повертається, і ми бачимо на ньому темний проріз, або люк, у якому на мить може мигнути скляне око телескопа. Піднімемося в темряві вузенькими сходами вежі й увійдемо під купол. Там на середині круглої площадки ми побачимо чавунну колону, на якій укріплена довга труба телескопа, що легко повертається в усі сторони. На передньому її кінці, оберненому до неба, укріплене велике двоопукле скло - лінза, або об'єктив. Об'єктивом світло збирається у фокальній площині, де виходить зображення розглянутого світила. Це зображення, одержуване в нижньому кінця телескопа, розглядається в збільшеному вигляді в окуляр. Окуляр являє собою систему лінз.
Телескоп рефрактор 
  Щоб спостереженням не заважали міське світло, дим і пил, що заповнюють нижні шари атмосфери, обсерваторії звичайно будують за містом і навіть на горах. Адже чим вище над землею, тим розрідженіше, спокійніше, чистіше й прозоріше повітря, тим краще спостерігати небесні світила. Але навіть над горами повітря часто буває недостатньо спокійним, і промені світла від небесних тіл, проходячи крізь повітряні струмені, постійно відхиляються ними. От чому зірочка, видима в телескоп, іноді тремтить і коливається, а маленькі зображення далеких планет, на яких так хочеться що-небудь розглянути, перетворюються як би в розмиті світлові плями. Повітряні струмені - вороги астронома. Вони різко обмежують збільшення, що дається телескопом. Чим сильніше збільшує телескоп, тим більше помітні хвилювання повітря. Тому планети розглядаються зі збільшенням не більш ніж в 500-600 разів, хоча сучасні великі телескопи могли б збільшувати в десятки тисяч разів. 
Схема телескопа рефраткора 
Прикладете око до окуляра - астроном показує вам Місяць. Але чому ж видно тільки маленьку його ділянку, а не весь? Тому що чим сильніше збільшення, тим менший шматочок неба видний у телескоп. Що це? Чомусь Місяць швидко йде з поля зору - з того шматочка неба, що видний у телескоп. Відбувається це тому, що за час нашого спостереження земна куля, обертаючись навколо своєї осі, встигла небагато повернутися, а вам здається, що вертиться небо і Місяць йде зі свого місця. У телескопі завдяки збільшенню цей поворот Землі здається ще більш швидшим. Але от Місяць перестав іти з поля зору - це астроном включив годинниковий механізм, що став повертати телескоп з тією же швидкістю, з якою обертається земна куля, тільки в напрямку, протилежному обертанню Землі. У такий спосіб астроном як би припинив обертання Землі. З кожною годиною Місяць усе ближче до обрію, усе вище й вище піднімається нижній кінець спрямованого на нього телескопа. От уже не дотягтися до окуляра й навшпиньках. Доводиться користуватися спеціальними сходами. У більших обсерваторіях підлога зроблена так, що вона за допомогою механічних пристроїв може плавно підніматися або опускатися. Для цього спостерігачеві досить нажати кнопку. Робляться також рухливі механізовані платформи для спостерігача: вони піднімають або опускають його. За допомогою механізмів пересувається й купол вежі. У маленьких вежах купол повертають рукою. 
 Телескоп рефлектор
 Обсерваторії будувалися вже в далекій давнині. Правда, тоді не було ще телескопів, але вже було багато досить різноманітних інструментів для визначення положення зірок на небі. На території колишнього СРСР, біля Самарканда, збереглися залишки чудової обсерваторії XV ст., побудованої видатним узбецьким астрономом і математиком Улугбеком. Вона свідчить про високий для того часу рівні методів дослідження небесних світил.
Схема телескопа рефлектора 
 Потім, уже після винаходу телескопа, люди затратили багато праці на те, щоб навчитися відливати великі й прозорі стекла потрібного сорту й надавати їм ту точну форму, що потрібно для одержання виразних зображень небесних світил. 
Телескоп системи Шмідта-Касегрена

Телескоп був винайдений на початку XVII ст., але й зараз ще не навчилися виготовляти телескоп з переднім склом - об'єктивом більше одного метра в поперечнику. Телескоп з об'єктивом називається рефрактором. Створили й інший вид телескопа - рефлектор, у якому світло збирається не опуклим склом, а ввігнутим дзеркалом. Рефлектор винайшов англійський учений Ісаак Ньютон. У рефлекторі дзеркало поміщають у нижньому кінці телескопа, воно відбиває промені й збирає їх у верхнього кінця труби, де й перебуває спостерігач. Звичайно за допомогою додаткового маленького дзеркала ці збіжні промені відбиваються вбік або навіть назад. В останньому випадку промені виходять із труби крізь отвір у великому дзеркалі. При такій конструкції спостерігач перебуває ближче до підлоги й не загороджує своєю головою світло, що йде в телескоп. 
Телескоп сисьеми Максутова-Касегрена 
Рефлектор має недолік: у нього чітко видно лише невелику ділянка неба. Найбільший телескоп такого роду, установлений у Каліфорнії, має дзеркало 5 м у поперечнику. За допомогою цього телескопа можна фотографувати не тільки яскраві зірки, але й зірки до 23-ї зоряної величини. У Радянському Союзі побудований і працює на Кримській астрофізичній обсерваторії рефлектор із дзеркалом діаметром 2,6 м. На Кавказі, поблизу станиці Зеленчуцької, на обсерваторії можна спостерігати небо в найбільший у світі рефлектор із дзеркалом діаметром 6 м.
Найбільший у світі 6-метровий телескоп-рефлектор Зеленчуцькій обсерваторії  
 У роки Великої Вітчизняної війни радянський конструктор телескопів Д. Д. Максутов розвязав завдання, над яким довго думали винахідники багатьох країн: він сконструював телескоп, що з'єднує в собі достоїнства рефрактора й рефлектора й у той же час не має їхніх недоліків. Максутов на верхньому кінці труби перед увігнутим дзеркалом поставив опукло-вгнуте тонке скло, називане меніском. (Часто стеклам для окулярів надається форма менісків.) Кожний телескоп, у якому недолік рефлектора усунутий, вимагає дзеркала й скла особливої форми. Для меніскового телескопа виготовлення й тих і інших легше, тому що поверхні їх сферичні. 
По системі Д. Д. Максутова на заводах виготовлялися раніше також шкільні телескопи. Вони невеликого розміру, але дають таке ж збільшення, як телескоп-рефрактор з довжиною труби майже метр, і збільшують спостережуваний предмет до 70 разів, тоді як біноклі звичайно мають збільшення лише від 2 до 8 разів.
Виготовляють більші телескопи різних систем і багато інших допоміжних приладів для спостережень небесних тіл. Дуже велике значення має точний вимір блиску небесних світил, обумовлене фотометрами.
 Один з найвідоміших та найкращих телескопів є телескоп імені Хаббла. Це є оптичний телескоп, який запущено на навколоземну орбіту NASA і Європейським космічним агентством (ЄКА). Більш докладніше про телескоп Хаббла можна прочитати тут. А переглянути відео про нього тут.



Немає коментарів:

Дописати коментар

Всё для Blogger(а) на Blogspot(е)!