Телескоп ямар оптик элементүүдээс бүрддэг вэ? Одон орны багаж хэрэгсэл, тэдгээрийн тусламжтайгаар ажиглалт хийх. Оптик дуран - төрөл ба дизайн. Нүдгүй телескопууд

Үүнийг алс холын селестиел биетүүдийг ажиглахад ашиглах зориулалттай. Хэрэв та энэ үгийг грек хэлнээс орос хэл рүү орчуулбал "Би алсаас ажиглаж байна" гэсэн утгатай болно.

Шинэхэн сонирхогч одон орон судлаачид дуран хэрхэн ажилладаг, тэдгээрийн ямар төрлийг сонирхож байгаа нь гарцаагүй оптик хэрэгсэлбайдаг. Оптик дэлгүүрт ирсэн эхлэгч нь худалдагчаас: "Энэ дуран хэдэн удаа томруулдаг вэ?" гэж асуудаг. Дараах мэдэгдэл нь зарим хүмүүст гайхмаар санагдаж болох ч асуултын томъёолол нь өөрөө буруу юм.

Энэ нь томруулах асуудал биш гэж үү?

Телескоп хэдий чинээ томруулна төдий чинээ “хөргөх” гэж боддог хүмүүс байдаг. Энэ нь алс холын объектуудыг бидэнд ойртуулдаг гэж зарим хүмүүс итгэдэг. Хоёр үзэл бодол хоёулаа буруу байна. Энэхүү оптик хэрэгслийн гол ажил бол бидний харж буй гэрлийг багтаасан цахилгаан соронзон спектрийн долгионоос цацрагийг цуглуулах явдал юм. Дашрамд хэлэхэд цахилгаан соронзон цацрагийн тухай ойлголт нь бусад долгион (радио, хэт улаан туяа, хэт ягаан туяа, рентген гэх мэт) багтдаг. Орчин үеийн телескопууд эдгээр бүх зурвасыг илрүүлж чаддаг.

Тэгэхээр телескопын үйл ажиллагааны мөн чанар нь хэдэн удаа томруулж чаддагт бус, хэр их гэрэл цуглуулж чаддагт л байдаг. Линз эсвэл толин тусгал илүү их гэрэл цуглуулах тусам бидэнд хэрэгтэй зураг илүү тод байх болно.

Сайн дүрсийг бүтээхийн тулд дурангийн оптик систем нь гэрлийн туяаг нэг цэгт төвлөрүүлдэг. Үүнийг фокус гэж нэрлэдэг. Хэрэв гэрэл түүнд төвлөрөөгүй бол бид бүдэг зураг авах болно.

Ямар төрлийн телескопууд байдаг вэ?

Телескоп хэрхэн ажилладаг вэ? Хэд хэдэн үндсэн төрлүүд байдаг:

• . Рефракторын загвар нь зөвхөн линз ашигладаг. Түүний ажил нь гэрлийн цацрагийн хугарал дээр суурилдаг;
• . Тэдгээр нь бүхэлдээ толин тусгалаас бүрддэг бөгөөд телескопын диаграм нь иймэрхүү харагдаж байна: линз нь гол толь бөгөөд хоёрдогч нь бас байдаг;
• эсвэл холимог төрөл. Эдгээр нь линз, толь хоёроос бүрдэнэ.

Рефрактор хэрхэн ажилладаг

Аливаа рефракторын линз нь хоёр гүдгэр линз шиг харагддаг. Түүний даалгавар бол гэрлийн туяаг цуглуулж, нэг цэг дээр төвлөрүүлэх явдал юм. Бид нүдний шилээр дамжуулан анхны зургийг томруулж авдаг. Орчин үеийн телескопын загварт ашигладаг линз нь нарийн төвөгтэй оптик систем юм. Хэрэв та хоёр талдаа гүдгэр, зөвхөн нэг том линз ашиглахаар хязгаарлавал энэ нь зураг дээр ноцтой алдаа гаргахад хүргэдэг.

Нэгдүгээрт, гэрлийн туяа нэг цэгт тодорхой нэгдэж чадахгүй. Энэ үзэгдлийг бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци гэж нэрлэдэг бөгөөд үүний үр дүнд түүний бүх хэсэгт ижил хурц тод зураг авах боломжгүй юм. Заагчийг ашиглах нь зургийн төвийг хурцалж болох боловч бид бүрхэг ирмэгтэй болно - мөн эсрэгээр.

Бөмбөрцөгөөс гадна рефракторууд нь өнгөний гажигтай байдаг. Сансрын биетүүдээс ялгарах гэрэлд янз бүрийн өнгөт спектрийн цацрагууд багтдаг тул өнгөний ойлголтын гажуудал үүсдэг. Линзээр дамжин өнгөрөхөд тэдгээр нь ижил хугарч чадахгүй тул багажийн оптик тэнхлэгийн янз бүрийн хэсгүүдийн дагуу тархсан байдаг. Үүний үр дүнд үүссэн зургийн өнгө нь хүчтэй гажуудал юм.

Оптикийн мэргэжилтнүүд гажуудалтай "тэмцэж" сурсан төрөл бүрийн. Энэ зорилгоор тэд өөр өөр линзээс бүрдсэн рефракторын оптик системийг үйлдвэрлэдэг. Тиймээс зураг засах нь бодитой болох боловч ийм ажил нь ихээхэн хүчин чармайлт шаарддаг.

Цацруулагчийн ажиллах зарчим

Одон орон судлалд тусгал дуран гарч ирсэн нь санамсаргүй зүйл биш юм, учир нь "толин тусгал" нь ямар ч хроматик өөрчлөлтгүй бөгөөд бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг үндсэн толин тусгалыг параболын хэлбэртэй болгосноор засч залруулж болно. Ийм толин тусгалыг параболик гэж нэрлэдэг. Загварт нь мөн багтсан хоёрдогч толь нь үндсэн толинд туссан гэрлийн цацрагийг хазайлгаж, дүрсийг зөв чиглэлд харуулах зориулалттай.

Энэ бол параболын хэлбэртэй гол толь юм өвөрмөц өмчбүх гэрлийн туяаг нэг фокус руу тодорхой оруулдаг.

Толин тусгал линзтэй телескопууд

Толин тусгал дуран дурангийн оптик дизайн нь линз ба толин тусгалыг нэгэн зэрэг агуулдаг. Энд байгаа линз нь бөмбөрцөг толь бөгөөд линз нь бүх боломжит гажуудлыг арилгах зорилготой юм. Хэрэв та толин тусгал линзтэй телескопыг рефрактор ба тусгалтай харьцуулж үзвэл катадиоптрик нь богино, авсаархан хоолойтой болохыг шууд анзаарч болно. Энэ нь гэрлийн цацрагийг олон дахин тусгах системтэй холбоотой юм. Сонирхогчдын одон орон судлаачдын ярианы хэлээр ярих юм бол ийм дуран дурангийн гол төв нь "атираат байдалд" байгаа юм шиг санагддаг. Кадиоптрикийн авсаархан, хөнгөн байдлаас шалтгаалан тэдгээр нь одон орон судлалын нийгэмлэгт маш их алдартай боловч ийм телескопууд нь энгийн рефрактор эсвэл Ньютоны системийн ердийн "толь" -оос хамаагүй үнэтэй байдаг.

Телескопын зарчим нь объектыг томруулах биш харин гэрлийг цуглуулах явдал юм. Гэрэл цуглуулах гол элемент болох линз эсвэл тольны хэмжээ том байх тусам илүү их гэрэл орох болно. Хамгийн гол нь цуглуулсан гэрлийн нийт хэмжээ нь эцсийн дүндээ харагдахуйц нарийвчлалын түвшинг тодорхойлдог - энэ нь алс холын ландшафт эсвэл Санчир гаригийн цагираг юм. Телескопын хувьд томруулалт буюу хүч нь чухал боловч нарийвчлалын түвшинд хүрэхэд тийм ч чухал биш юм.

Телескопууд байнга өөрчлөгдөж, сайжирч байгаа боловч үйл ажиллагааны зарчим нь хэвээр байна.

Телескоп нь гэрлийг цуглуулж, төвлөрүүлдэг

Гүдгэр линз буюу хотгор толь хэдий чинээ том байна төдий чинээ их гэрэл орж ирдэг. Илүү их гэрэл орох тусам илүү хол объектуудыг харах боломжийг олгодог. Хүний нүд өөрийн гэсэн гүдгэр линзтэй (линз) боловч энэ линз нь маш жижиг тул бага зэрэг гэрлийг цуглуулдаг. Толин тусгал нь хүний ​​нүднээс илүү гэрлийг цуглуулах чадвартай тул дуран нь илүү нарийвчлалтай харах боломжийг олгодог.

Телескоп нь гэрлийн туяаг төвлөрүүлж, дүрсийг бүтээдэг

Тодорхой дүр төрхийг бий болгохын тулд дурангийн линз ба толь нь авсан туяаг нэг цэгт цуглуулдаг - фокус. Хэрэв гэрэл нэг цэгт төвлөрөөгүй бол зураг бүдэгрэх болно.

Телескопын төрлүүд

Телескопуудыг гэрэлтэй ажиллах арга барилын дагуу "линз", "толин тусгал" ба хосолсон - толин тусгалтай дуран гэж хувааж болно.

Рефракторууд нь хугардаг дуран юм. Ийм дуран дахь гэрлийг хоёр гүдгэр линз ашиглан цуглуулдаг (үнэндээ энэ нь телескопын линз юм). Сонирхогчдын хөгжмийн зэмсгүүдийн дунд хамгийн түгээмэл ахроматууд нь ихэвчлэн хоёр линзтэй байдаг, гэхдээ илүү төвөгтэй байдаг. Ахроматик рефрактор нь цуглуулах, салгах гэсэн хоёр линзээс бүрддэг бөгөөд энэ нь бөмбөрцөг ба өнгөний гажигийг нөхөх боломжийг олгодог, өөрөөр хэлбэл линзээр дамжин өнгөрөх гэрлийн урсгалын гажуудлыг нөхөх боломжийг олгодог.

Бяцхан түүх:

Галилеогийн рефрактор (1609 онд бүтээгдсэн) оддын гэрлийг аль болох их цуглуулахын тулд хоёр линз ашигласан. мөн хүний ​​нүдээр харах боломжийг олгоно. Бөмбөрцөг толин тусгалаар дамжин өнгөрөх гэрэл нь дүрсийг үүсгэдэг. Галилейгийн бөмбөрцөг линз нь зургийг бүдэгрүүлдэг. Нэмж дурдахад, ийм линз нь гэрлийг өнгөт бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд задалдаг тул гэрэлтдэг объектын эргэн тойронд бүдгэрсэн өнгөт хэсэг үүсдэг. Тиймээс гүдгэр бөмбөрцөг линз нь оддын гэрлийг цуглуулж, түүнийг дагаж байгаа хотгор линз нь цуглуулсан гэрлийн туяаг дахин зэрэгцээ болгон хувиргадаг бөгөөд энэ нь ажиглагдсан дүрсний тод байдал, тод байдлыг сэргээх боломжийг олгодог.

Кеплер рефрактор (1611)

Аливаа бөмбөрцөг линз нь гэрлийн цацрагийг хугалж, тэдний анхаарлыг сарниулж, зургийг бүдгэрүүлдэг. Бөмбөрцөг Кепплер линз нь Галилейн линзээс бага муруйлттай, илүү урт фокусын урттай байдаг. Тиймээс ийм линзээр дамжин өнгөрч буй туяаг төвлөрүүлэх цэгүүд нь бие биенээсээ илүү ойрхон байдаг бөгөөд энэ нь зургийн гажуудлыг багасгах боловч бүрэн арилгахгүй байх боломжийг олгодог. Үнэндээ Кепплер өөрөө ийм дуран бүтээгээгүй ч түүний санал болгосон сайжруулалт нь рефракторын цаашдын хөгжилд хүчтэй нөлөө үзүүлсэн.

Ахроматик рефрактор

Акроматик рефрактор нь Кепплер дуран дээр суурилдаг боловч нэг бөмбөрцөг линзний оронд өөр өөр муруйлттай хоёр линз ашигладаг. Эдгээр хоёр линзээр дамждаг гэрэл нь нэг цэг дээр төвлөрдөг, өөрөөр хэлбэл. Энэ арга нь хроматик болон бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлаас зайлсхийдэг.

• Sturman F70076 телескоп
  50 мм-ийн объектив линзтэй эхлэгчдэд зориулсан энгийн бөгөөд хөнгөн хугарагч. Томруулах - 18*,27*,60*,90*. Энэ нь 6 мм ба 20 мм-ийн хоёр нүдний шилээр тоноглогдсон. Зургийг эргүүлэхгүй тул хоолой болгон ашиглаж болно. Азимут хаалт дээр.
• >Konus KJ-7 телескоп
  Германы (экваторын) бэхэлгээний 60 мм-ийн урт фокусын рефрактор дуран. Хамгийн их өсгөлт - 120x. Хүүхдүүд болон одон орон судлаачдад тохиромжтой.
• Телескоп MEADE NGC 70/700mm AZ
  70 мм-ийн голчтой, 250* хүртэлх хамгийн ашигтай томруулдаг сонгодог рефрактор. Гурван нүдний шил, призм, бэхэлгээний хамт ирдэг. Нарны аймгийн бараг бүх гаригууд болон 11.3 магнитудын бүдэг оддыг ажиглах боломжийг танд олгоно.
• Телескоп Synta Skywatcher 607AZ2
  Хөнгөн цагааны tripod дээр суурилуулсан AZ-2 азимут дээрх сонгодог рефрактор ба телескопыг өндрөөр нь микро масштабаар хэмжих чадвартай. Линзний диаметр 60 мм, хамгийн их өсгөлт нь 120 дахин, нэвтрэх чадал 11 (магнитуд). Жин 5 кг.
• Телескоп Synta Skywatcher 1025AZ3
  Хоёр тэнхлэгт дурангаар микрометрийн удирдамж бүхий хөнгөн цагаан tripod дээр AZ-3-ыг бага оврын баганад суурилуулсан хөнгөн хугарагч. Ихэнх DSLR камеруудад алслагдсан объектын зураг авахад телефото линз болгон ашиглаж болно. Линзний диаметр 100 мм, фокусын урт 500 мм, нэвтрэх чадал 12 (магнитуд). Жин 14 кг.

Гэрэл тусгагчлинз нь зөвхөн толиноос бүрдэх дуран дуран юм. Гэрэл тусгагч нь тусгалт дуран бөгөөд ийм дуран дахь дүрс нь рефрактортой харьцуулахад оптик системийн нөгөө талд харагдана.

Жаахан түүх

Грегори тусгал дуран (1663)

Жеймс Грегори параболик анхдагч толь бүхий телескоп зохион бүтээснээр телескоп үйлдвэрлэх цоо шинэ технологийг нэвтрүүлсэн. Ийм дурангаар ажиглаж болох дүрс нь бөмбөрцөг болон өнгөт гажуудалгүй.

Ньютоны тусгал (1668)

Ньютон гэрлийг цуглуулахын тулд металл анхдагч толин тусгалыг ашигласан бөгөөд гэрлийн туяаг нүдний шил рүү чиглүүлдэг дараагийн хөтөч толин тусгалыг ашигласан. Ийм байдлаар өнгөний гажилтыг даван туулах боломжтой болсон - учир нь энэ дуран нь линзний оронд толин тусгал ашигладаг. Гэхдээ толины бөмбөрцөг муруйлтаас болж зураг бүдгэрсэн хэвээр байв.

Өнөөг хүртэл Ньютоны схемийн дагуу хийсэн дуран дуранг ихэвчлэн тусгал гэж нэрлэдэг. Харамсалтай нь гажуудлаас ангид байдаггүй. Тэнхлэгийн хажуу талд бага зэрэг кома (изопланатизм) гарч эхэлдэг - апертурын янз бүрийн цагираган бүсүүдийн жигд бус өсөлттэй холбоотой гажуудал. Кома нь сарнисан цэг нь конусын төсөөлөл шиг харагдахад хүргэдэг - харааны талбайн төв рүү чиглэсэн хурц бөгөөд тод хэсэг нь төвөөс хол, бүдэг, бөөрөнхий. Тархалтын цэгийн хэмжээ нь харааны талбайн төвөөс зайтай пропорциональ бөгөөд нүхний диаметрийн квадраттай пропорциональ байна. Тиймээс комын илрэл нь харааны талбайн ирмэг дээр "хурдан" (өндөр диафрагм) гэж нэрлэгддэг Ньютонуудад ялангуяа хүчтэй байдаг.

Ньютоны телескопууд өнөөг хүртэл маш их алдартай хэвээр байна: тэдгээрийг үйлдвэрлэхэд маш энгийн бөгөөд хямд байдаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийн дундаж үнэ нь харгалзах рефракторуудынхаас хамаагүй бага гэсэн үг юм. Гэхдээ загвар нь өөрөө ийм телескоп дээр зарим хязгаарлалт тавьдаг: диагональ толин тусгалаар дамждаг цацрагийн гажуудал нь ийм телескопын нарийвчлалыг мэдэгдэхүйц дордуулдаг бөгөөд линзний диаметр нэмэгдэх тусам хоолойн урт пропорциональ хэмжээгээр нэмэгддэг. Үүний үр дүнд телескоп хэт том болж, урт хоолойтой харах талбай багасдаг. Үнэндээ 15 см-ээс их диаметртэй цацруулагчийг бараг үйлдвэрлэдэггүй, учир нь ... Ийм төхөөрөмжүүд нь давуу талаас илүү сул талтай байх болно.

• Телескоп Synta Skywatcher 1309EQ2
  Экваторын бэхэлгээний линзний диаметр нь 130 мм-ийн гэрэлтэгч. Хамгийн их томруулалт 260. Insight 13.3
• F800203M STURMAN телескоп
  Экваторын бэхэлгээний линзний диаметр нь 200 мм-ийн гэрэлтэгч. Хоёр нүдний шил, сарны шүүлтүүр, tripod, харагчтай.
• Meade Newton 6 LXD-75 f/5 телескоп EC алсын удирдлагатай
  150 мм-ийн линзний диаметртэй, 400 дахин томруулдаг сонгодог Ньютоны гэрэл ойлгогч. Цагны хяналт бүхий электрон хөтөчтэй холбогч нь урт хугацааны астрофотограф хийх боломжийг олгодог.

Толин тусгал линз(катадиоптрик) телескопууд нь маш богино, зөөврийн оптик хоолойноос өндөр нарийвчлалтай зургийн чанарыг олж авахын тулд линз болон толь хоёуланг нь ашигладаг.

Телескопын параметрүүд

Диаметр ба томруулалт

Телескопыг сонгохдоо линзний диаметр, нарийвчлал, томруулалт, бүтэц, эд ангиудын чанар зэргийг мэдэх нь чухал юм.

Телескопоор цуглуулсан гэрлийн хэмжээ нь үүнээс шууд хамаардаг диаметр(D) үндсэн толь эсвэл линз. Линзээр дамжин өнгөрөх гэрлийн хэмжээ нь түүний талбайтай пропорциональ байна.

Диаметрээс гадна линзний хэмжээ нь түүний шинж чанарт чухал ач холбогдолтой. харьцангуй нүх(A), голч нь фокусын урттай (мөн диафрагм гэж нэрлэдэг) харьцаатай тэнцүү.

Харьцангуй фокусхарьцангуй апертурын эсрэг гэж нэрлэдэг.

Зөвшөөрөл- энэ бол дэлгэрэнгүй мэдээллийг харуулах чадвар юм - i.e. Нарийвчлал өндөр байх тусам зураг илүү сайн болно. Өндөр нарийвчлалтай дуран нь хол, ойр байгаа хоёр объектыг салгах чадвартай бол бага нарийвчлалтай дуран нь зөвхөн нэг холимог объектыг харах болно. Одод бол гэрлийн цэгэн эх үүсвэр тул тэдгээрийг ажиглахад хэцүү бөгөөд дурангаар одны дифракцийн дүрсийг зөвхөн эргэн тойронд нь гэрлийн цагираг бүхий диск хэлбэрээр харж болно. Албан ёсоор харааны дурангийн хамгийн дээд нарийвчлал нь хангалттай томруулсан үед харагдахуйц ижил гэрэлтэй хос оддын хоорондох өнцгийн хамгийн бага зай бөгөөд агаар мандлаас тусад нь хөндлөнгөөс оролцдоггүй. Сайн багажны хувьд энэ утга нь ойролцоогоор 120/D нуман секундтэй тэнцүү байх ба энд D нь дурангийн нүх (диаметр) мм-ээр илэрхийлэгдэнэ.

Өсдөгтелескоп нь D/7-оос 1.5D хооронд байх ёстой бөгөөд D нь дурангийн линзний нүхний диаметр юм. Өөрөөр хэлбэл, 100 мм-ийн диаметртэй хоолойны хувьд нүдний шилийг 15-аас 150 дахин томруулж өгөхийн тулд сонгох ёстой.

Миллиметрээр илэрхийлсэн линзний диаметртэй тэнцүү тоогоор томруулсан үед дифракцийн хэв маягийн анхны шинж тэмдгүүд гарч ирэх бөгөөд цаашид өсгөх нь зургийн чанарыг улам дордуулж, нарийн ширийн зүйлийг ялгах боломжгүй болгодог. Нэмж дурдахад дуран сэгсрэх, атмосферийн үймээн самуун гэх мэтийг санах нь зүйтэй. Тиймээс сар болон гаригуудыг ажиглахдаа 1.4D - 1.7D-ээс дээш томруулалтыг ихэвчлэн ашигладаггүй, ямар ч тохиолдолд сайн хэрэгсэл нь зургийн чанарыг эрс дордуулахгүйгээр 1.5D хүртэл "сугалах" чадвартай байх ёстой. Рефракторууд үүнийг хамгийн сайн даван туулж, төв хамгаалалттай цацруулагчид ийм томруулсан үед найдвартай ажиллахаа больсон тул сар, гаригийг ажиглахад ашиглахыг зөвлөдөггүй.

Рационал томруулалтын дээд хязгаарыг эмпирик байдлаар тодорхойлдог бөгөөд дифракцийн үзэгдлийн нөлөөлөлтэй холбоотой байдаг (томруулах тусам телескопын гарах хүүхэн харааны хэмжээ, түүний гарах нүх багасдаг). Хамгийн өндөр нарийвчлалыг 0.7 мм-ээс бага хэмжээтэй сурагчид олж авдаг бөгөөд цаашдын өсөлт нь нарийн ширийн зүйлийн тоог нэмэгдүүлэхэд хүргэдэггүй. Эсрэгээр, сул, үүлэрхэг, бүдэг зураг нь нарийн ширийн зүйлийг багасгасан хуурмаг байдлыг бий болгодог. 1.5D-ийн томруулсан хэмжээ нь илүү тохиромжтой, ялангуяа харааны бэрхшээлтэй хүмүүст, зөвхөн тод, ялгаатай объектуудад илүү тохиромжтой байдаг.

Боломжит томруулалтын хүрээний доод хязгаарыг линзний диаметрийг гарах хүүхэн харааны диаметртэй харьцуулсан харьцаа (өөрөөр хэлбэл нүдний шилнээс гарч буй гэрлийн цацрагийн диаметр) нь тэдгээрийн фокусын уртын харьцаатай тэнцүү байхаар тодорхойлогддог. нэмэгдүүлэх. Хэрэв нүдний шилнээс гарч буй цацрагийн диаметр нь ажиглагчийн хүүхэн харааны диаметрээс хэтэрсэн бол зарим туяа тасарч, ажиглагчийн нүд гэрэл бага, дүрсний жижиг хэсгийг харах болно.

Тиймээс санал болгож буй томруулгын дараах цувралууд гарч ирнэ: 2D, 1.4D, 1D, 0.7D, D/7. D/2..D/3-ийг томруулах нь ердийн хэмжээтэй бөөгнөрөл болон бүдэг мананцартай объектуудыг ажиглахад тустай.

Уулс

Телескопын бэхэлгээ- телескопын оптик хоолойг суурилуулсан хэсэг. Үүнийг тэнгэрийн ажиглагдаж буй хэсэг рүү чиглүүлэх боломжийг олгож, ажлын байрлалд суурилуулах тогтвортой байдал, янз бүрийн ажиглалт хийхэд тохиромжтой. Угсралт нь суурь (эсвэл багана), телескопын хоолойг эргүүлэх хоёр перпендикуляр тэнхлэг, хөтөч ба эргэлтийн өнцгийг хэмжих системээс бүрдэнэ.

IN экваторын уулэхний тэнхлэг нь тэнгэрийн туйл руу чиглэсэн бөгөөд туйлын (эсвэл цагийн) тэнхлэг гэж нэрлэгддэг, хоёр дахь нь экваторын хавтгайд байрладаг бөгөөд хазайлтын тэнхлэг гэж нэрлэгддэг; Түүнд телескопын хоолой бэхлэгдсэн байна. Телескопыг 1-р тэнхлэгийн эргэн тойронд эргүүлэхэд түүний цагийн өнцөг тогтмол хазайлтаар өөрчлөгддөг; 2-р тэнхлэгийг тойрон эргэх үед хазайлт нь цагийн тогтмол өнцгөөр өөрчлөгддөг. Хэрэв телескопыг ийм бэхэлгээнд суурилуулсан бол тэнгэрийн өдөр тутмын эргэлтийн улмаас хөдөлж буй тэнгэрийн биетийг хянах нь дуранг нэг туйлын тэнхлэгийн эргэн тойронд тогтмол хурдтайгаар эргүүлэх замаар хийгддэг.

IN аль-азимутын бэхэлгэээхний тэнхлэг нь босоо, хоёр дахь нь хоолойг зөөвөрлөх нь хэвтээ хавтгайд байрладаг. Эхний тэнхлэг нь телескопыг азимутаар, хоёр дахь нь өндрөөр (зенитийн зай) эргүүлэхэд ашиглагддаг. Азимутын тулгуур дээр суурилуулсан дурангаар оддыг ажиглахдаа хоёр тэнхлэгийн эргэн тойронд нэгэн зэрэг, нарийн төвөгтэй хуулийн дагуу өөрчлөгддөг хурдтайгаар тасралтгүй, өндөр нарийвчлалтайгаар эргүүлэх ёстой.

www.amazing-space.stsci.edu сайтаас ашигласан зургууд

Телескопын бүтэц

20-р зуунд одон орон судлал манай орчлон ертөнцийг судлах олон алхам хийсэн боловч олон зуун жилийн түүхтэй дуран гэх мэт нарийн төвөгтэй багаж хэрэгслийг ашиглахгүйгээр эдгээр алхмуудыг хийх боломжгүй байх байсан. Телескопын хувьсал хэд хэдэн үе шаттайгаар явагдсан бөгөөд би тэдгээрийн талаар ярихыг хичээх болно.

Эрт дээр үеэс хүн төрөлхтөн тэнгэрт, дэлхийн гадна, хүний ​​нүдэнд үл үзэгдэх зүйл юу байгааг олж мэдэхийг хүсч ирсэн. Леонардо да Винчи, Галилео Галилей зэрэг эртний хамгийн агуу эрдэмтэд сансар огторгуйн гүн рүү харж, ертөнцийн нууцын хөшгийг өргөх боломжийг олгодог төхөөрөмжийг бүтээхийг оролдсон. Түүнээс хойш одон орон судлал, астрофизикийн салбарт олон нээлт хийсэн. Телескоп гэж юу байдгийг хүн бүр мэддэг ч анхны телескопыг хэдэн жилийн өмнө, хэн зохион бүтээсэн, хэрхэн зохион бүтээснийг хүн бүр мэддэггүй.

Телескоп бол тэнгэрийн биетүүдийг ажиглах зориулалттай төхөөрөмж юм.

Ялангуяа дуран гэдэг нь одон орон судлалын зорилгоор ашиглах шаардлагагүй оптик дурангийн системийг хэлдэг.

Цахилгаан соронзон спектрийн бүх хүрээний телескопууд байдаг.

оптик телескопууд

радио телескопууд

Рентген дуран

гамма-туяа дуран

Оптик телескопууд

Телескоп нь ажиглалтын объект руу чиглүүлэх, хянах зориулалттай тэнхлэгээр тоноглогдсон бэхэлгээнд суурилуулсан хоолой (хатуу, хүрээ эсвэл ферм) юм. Харааны дуран нь линз, нүдний шилтэй. Линзний арын фокусын хавтгай нь нүдний шилний урд талын фокусын хавтгайтай нийцдэг. Линзний фокусын хавтгайд нүдний шилний оронд гэрэл зургийн хальс эсвэл матрицын цацраг хүлээн авагч байрлуулж болно. Энэ тохиолдолд дурангийн линз нь оптикийн үүднээс авч үзвэл гэрэл зургийн линз юм. Телескоп нь фокус (фокустай төхөөрөмж) ашиглан төвлөрдөг. дуран сансрын одон орон судлал

Өөрийнхөөрөө оптик дизайнИхэнх телескопуудыг дараахь байдлаар хуваадаг.

Линз (рефрактор эсвэл диоптер) - линз эсвэл линзний системийг линз болгон ашигладаг.

Толин тусгал (цацруулагч эсвэл катоптрик) - хотгор толин тусгалыг линз болгон ашигладаг.

Толин тусгал дуран дуран (катадиоптрик) - бөмбөрцөг толин тусгалыг линз болгон ашигладаг бөгөөд линз, линзний систем эсвэл мениск нь гажигийг нөхөхөд үйлчилдэг.

Радио телескопууд

Радио телескопыг радио муж дахь сансрын биетүүдийг судлахад ашигладаг. Радио дурангийн гол элементүүд нь хүлээн авагч антен ба радиометр - мэдрэмтгий радио хүлээн авагч, давтамжийг тохируулах, хүлээн авах төхөөрөмж юм. Радио долгионы хүрээ нь оптик хүрээнээс хамаагүй өргөн байдаг тул хүрээнээс хамааран радио цацрагийг бүртгэхийн тулд радио дурангийн янз бүрийн загварыг ашигладаг. Урт долгионы бүсэд (метрийн хүрээ; хэдэн арван, хэдэн зуун мегагерц) олон тооны (арав, зуу, бүр мянга) энгийн хүлээн авагч, ихэвчлэн диполуудаас бүрддэг телескопуудыг ашигладаг. Богино долгионы хувьд (дециметр ба сантиметрийн хүрээ; хэдэн арван гигагерц) хагас эсвэл бүрэн эргэдэг параболик антеныг ашигладаг. Үүнээс гадна дурангийн нарийвчлалыг нэмэгдүүлэхийн тулд тэдгээрийг интерферометр болгон нэгтгэдэг. Дэлхийн бөмбөрцгийн янз бүрийн хэсэгт байрлах хэд хэдэн ганц дуран авайг нэг сүлжээнд нэгтгэх үед тэд маш урт суурь радио интерферометрийн (VLBI) тухай ярьдаг. Ийм сүлжээний жишээ бол Америкийн VLBA (Very Long Baseline Array) систем юм. 1997-2003 онд VLBA телескопын сүлжээнд багтсан Японы тойрог замын HALCA радио дуран (Харилцаа холбоо, одон орон судлалын өндөр дэвшилтэт лаборатори) ажиллаж байсан нь бүх сүлжээний нарийвчлалыг эрс сайжруулсан. Оросын тойрог замын радио телескоп Radioastron-ыг мөн аварга интерферометрийн элементүүдийн нэг болгон ашиглахаар төлөвлөж байна.

Рентген дуран

Рентген дуран нь рентген туяаны спектрийн алслагдсан объектуудыг ажиглахад зориулагдсан дуран юм. Ийм дуранг ажиллуулахын тулд тэдгээрийг рентген туяанд тунгалаг бус дэлхийн агаар мандлаас дээш өргөх шаардлагатай байдаг. Тиймээс өндөр уулын пуужин эсвэл хиймэл дагуул дээр дуран байрлуулдаг.

Оптик дизайн

Өндөр энергийн улмаас рентген туяаны квантууд нь матерт хугардаггүй (тиймээс линз хийхэд хэцүү байдаг) бөгөөд хамгийн гүехэн (ойролцоогоор 90 градус) -аас бусад өнцөгт тусдаггүй.

Рентген дуран нь цацрагийг төвлөрүүлэх хэд хэдэн аргыг ашиглаж болно. Хамгийн өргөн хэрэглэгддэг телескопууд нь Вольтер дуран (бэлчээрийн илчлэгийн толин тусгалтай), диафрагмын кодчилол, модуляц (хэлбэлзэх) коллиматорууд юм.

Рентген туяаны оптикийн хязгаарлагдмал боломжууд нь хэт ягаан туяаны болон харагдах гэрлийн мужид ажилладаг телескоптой харьцуулахад илүү нарийссан харах талбайг бий болгодог.

Анхны дуранг зохион бүтээсэн нь 1570-1619 оны Голландын Ханс Липпершлейтэй холбоотой байдаг ч түүнийг нээсэн нь бараг л лав биш юм. Шинэ дуран төхөөрөмжийг анх олны хүртээл болгож, эрэлт хэрэгцээтэй болгосон нь түүний гавьяа юм. Мөн тэрээр 1608 онд хоолойд байрлуулсан хос линзний патент авах хүсэлт гаргасан хүн юм. Тэрээр уг төхөөрөмжийг тагнуулын шил гэж нэрлэсэн. Гэсэн хэдий ч түүний төхөөрөмж хэтэрхий энгийн мэт санагдсан тул патентаас татгалзсан байна.

Түүнээс нэлээд өмнө одон орон судлаач Томас Диггс 1450 онд гүдгэр линз болон хонхор толины тусламжтайгаар оддыг томруулахыг оролдсон. Гэсэн хэдий ч тэрээр төхөөрөмжийг эцэслэн боловсруулахад тэвчээргүй байсан тул хагас шинэ бүтээл нь удалгүй мартагдсан юм. Өнөөдөр Digges нь гелиоцентрик системийг дүрсэлсэн гэдгээрээ алдартай.

1609 оны эцэс гэхэд Липпершлейгийн ачаар жижиг телескопууд Франц, Итали даяар түгээмэл болжээ. 1609 оны 8-р сард Томас Харриот шинэ бүтээлээ сайжруулж, сайжруулснаар одон орон судлаачдад саран дээрх тогоо, уулсыг үзэх боломжийг олгосон.

Италийн математикч Галилео Галилей голланд хүн линзний гуурсыг патентлах гэж оролдсон тухай мэдсэнээр томоохон нээлт болсон юм. Энэхүү нээлтээс санаа авсан Халли өөртөө ийм төхөөрөмж хийхээр шийджээ. 1609 оны 8-р сард Галилео дэлхийн анхны бүрэн хэмжээний телескопыг бүтээсэн юм. Эхлээд энэ нь зүгээр л толбоны хүрээ байсан - нүдний шилний хослол байсан бол өнөөдөр үүнийг рефрактор гэж нэрлэх болно. Галилеогийн өмнө цөөхөн хүн энэ зугаа цэнгэлийн хоолойг одон орон судлалын ашиг тусын тулд ашиглах талаар бодож байсан байх. Төхөөрөмжийн ачаар Галилео өөрөө саран дээрх уулс, тогоонуудыг нээж, сарны бөмбөрцөг хэлбэртэй болохыг баталж, Бархасбадийн дөрвөн хиймэл дагуул, Санчир гаригийн цагирагуудыг нээж, бусад олон хэрэгтэй нээлтүүдийг хийсэн.

Өнөөгийн хүний ​​хувьд Галилео дуран нь ямар ч арван настай хүүхэд орчин үеийн линз ашиглан илүү сайн хэрэгсэл бүтээхэд тийм ч онцгой зүйл биш юм. Гэвч Галилео дуран нь 20 дахин томруулсан, гэхдээ жижиг харах талбайтай, бага зэрэг бүдгэрсэн дүрстэй, бусад дутагдалтай, жинхэнэ ажиллаж байсан цорын ганц дуран байв. Галилео одон орон судлалд рефракторын эрин үеийг нээсэн нь 17-р зуун юм.

Цаг хугацаа, шинжлэх ухааны хөгжил нь илүү их зүйлийг харах боломжтой илүү хүчирхэг телескопуудыг бий болгох боломжийг олгосон. Одон орон судлаачид илүү урт фокусын урттай линз ашиглаж эхэлсэн. Телескопууд нь өөрөө том хэмжээтэй, хүнд хоолой болж хувирсан бөгөөд мэдээж хэрэг ашиглахад тохиромжгүй байв. Дараа нь тэдэнд зориулж tripod зохион бүтээжээ. Телескопууд аажмаар сайжирч, боловсронгуй болсон. Гэсэн хэдий ч түүний хамгийн их диаметр нь хэдхэн сантиметрээс хэтрэхгүй - том линз үйлдвэрлэх боломжгүй байв.

1656 он гэхэд Кристиан Хуенс ажигласан объектуудыг 100 дахин томруулдаг телескоп бүтээжээ. Энэхүү дуран нь аль хэдийн эхлэгчдэд зориулсан өнөөгийн дуран сонирхогчийн түвшинд хүрсэн гэж үздэг. 1670-аад он гэхэд 45 метрийн телескоп аль хэдийн бүтээгдсэн бөгөөд энэ нь объектуудыг улам томруулж, илүү өргөн өнцгөөр харах боломжийг олгодог.

Гэхдээ энгийн салхи ч гэсэн тодорхой, өндөр чанартай зураг авахад саад болж магадгүй юм. Телескоп уртасч эхлэв. Энэ төхөөрөмжөөс хамгийн их ашиг хүртэхийг хичээж буй нээлтчид өөрсдийн нээсэн оптик хуулинд тулгуурладаг - линзний хроматик аберраци буурах нь түүний фокусын урт нэмэгдэхэд тохиолддог. Хроматик хөндлөнгийн оролцоог арилгахын тулд судлаачид гайхалтай урттай телескоп хийсэн. Тэр үед телескоп гэж нэрлэгддэг байсан эдгээр хоолойн урт нь 70 метр хүрч, түүнтэй ажиллах, суурилуулахад ихээхэн хүндрэл учруулдаг байв. Рефракторын дутагдал нь агуу оюун ухааныг дуранг сайжруулах шийдлийг хайхад хүргэв. Хариулт болон шинэ аргыг олсон: туяаг цуглуулж, төвлөрүүлэх ажлыг хонхор толин тусгал ашиглан хийсэн. Рефрактор нь хроматизмаас бүрэн ангижирсан тусгал болж дахин төржээ.

Энэхүү гавъяа нь бүхэлдээ Исаак Ньютонд хамаатай бөгөөд тэрээр толины тусламжтайгаар телескопуудад шинэ амьдрал өгч чадсан хүн юм. Түүний анхны цацруулагч нь ердөө дөрвөн см диаметртэй байв. Мөн тэрээр 1704 онд зэс, цагаан тугалга, хүнцлийн хайлшаас 30 мм-ийн диаметртэй телескопын анхны толин тусгалыг хийжээ. Зураг тодорхой болсон. Дашрамд дурдахад түүний анхны дуран одоог хүртэл Лондон дахь Одон орон судлалын музейд нямбай хадгалагдаж байгаа юм.

Гэвч удаан хугацааны туршид оптикчид гэрэл ойлгогчдод зориулж бүрэн хэмжээний толь хийж чадахгүй байв. Шинэ төрлийн дуран төрсөн оныг 1720 онд Британичууд 15 см-ийн диаметртэй анхны функциональ цацруулагчийг бүтээж байсан гэж үздэг. Энэ бол нээлт байлаа. Европт хоёр метрийн урттай зөөврийн, бараг авсаархан телескоп эрэлт хэрэгцээтэй байна. Тэд 40 метрийн рефрактор хоолойнуудыг мартаж эхлэв.

Телескоп дахь хоёр тольны системийг Францын Кассегрейн санал болгосон. Кассегрейн шаардлагатай толь зохион бүтээх техникийн чадваргүйн улмаас санаагаа бүрэн хэрэгжүүлж чадаагүй ч өнөөдөр түүний зурсан зургууд хэрэгжээд байна. Энэ бол 19-р зууны төгсгөлд зохион бүтээсэн анхны "орчин үеийн" телескопууд гэж тооцогддог Ньютон ба Кассегрейн телескопууд юм. Дашрамд дурдахад, Хаббл сансрын дуран яг Кассегрейн дурангийн зарчмаар ажилладаг. Мөн нэг хонхор толин тусгалыг ашиглах Ньютоны үндсэн зарчмыг 1974 оноос хойш Оросын астрофизикийн тусгай обсерваторид ашиглаж байна. Рефракторын одон орон судлалын оргил үе нь 19-р зуунд ахроматик линзний диаметр аажмаар нэмэгдэж байх үед тохиолдсон. Хэрэв 1824 онд диаметр нь 24 сантиметр хэвээр байсан бол 1866 онд түүний хэмжээ хоёр дахин нэмэгдэж, 1885 онд диаметр нь 76 сантиметр болсон (Оросын Пулково обсерватори), 1897 он гэхэд Иерка рефрактор зохион бүтээжээ. 75 жилийн хугацаанд линз нь жилд нэг см-ээр нэмэгдэж байгааг тооцоолж болно.

18-р зууны эцэс гэхэд авсаархан, тохиромжтой телескопууд том гэрэл тусгагчийг орлох болсон. Металл толь нь тийм ч практик биш болсон - үйлдвэрлэхэд үнэтэй бөгөөд цаг хугацааны явцад бүдгэрч эхэлдэг. 1758 он гэхэд хөнгөн - титэм, хүнд - цахиур гэсэн хоёр шинэ төрлийн шилийг зохион бүтээснээр хоёр линзтэй линз бүтээх боломжтой болсон. Үүнийг эрдэмтэн Ж.Долонд амжилттай ашиглаж, хожим Доллондын линз гэж нэрлэгдэх хоёр линзтэй линз хийсэн.

Ахроматик линзийг зохион бүтээсний дараа рефракторын ялалт нь линзний дуранг сайжруулахад л үлджээ. Тэд хонхор толины тухай мартжээ. Сонирхогч одон орон судлаачдын гараар тэднийг амилуулсан. Уильям Хершель, 1781 онд Тэнгэрийн ван гарагийг нээсэн Английн хөгжимчин. Түүний нээлт эрт дээр үеэс одон орон судлалд тэнцээгүй. Түүгээр ч зогсохгүй Тэнгэрийн ваныг гар хийцийн жижиг тусгал ашиглан илрүүлсэн. Амжилт нь Хершелийг илүү том тусгал хийж эхлэхэд хүргэв. Хершель өөрөө цехдээ зэс, цагаан тугалганаас толь хайлуулжээ. Түүний амьдралын гол ажил бол 122 см-ийн диаметртэй том дуран юм. Энэхүү телескопын ачаар нээлтүүд удахгүй гарахгүй байсан тул Хершель Санчир гаригийн зургаа, долоо дахь хиймэл дагуулыг нээсэн. Өөр нэг алдартай, сонирхогч одон орон судлаач, Английн газрын эзэн Лорд Росс 182 сантиметр диаметр бүхий толь бүхий тусгал зохион бүтээжээ. Телескопын ачаар тэрээр хэд хэдэн үл мэдэгдэх спираль мананцарыг олж илрүүлсэн. Herschel болон Ross телескопууд олон сул талуудтай байсан. Толин тусгалын металл линз нь хэтэрхий хүнд болж, тэдгээрт унасан гэрлийн багахан хэсгийг тусгаж, бүдэгхэн болсон. Толин тусгал хийх шинэ төгс материал шаардлагатай болсон. Энэ материал нь шил болж хувирсан. Францын физикч Леон Фуко 1856 онд мөнгөлөг шилээр хийсэн толин тусгалыг тусгал руу оруулахыг оролджээ. Мөн туршлага амжилттай болсон. Аль хэдийн 90-ээд онд Английн сонирхогч одон орон судлаач 152 см диаметртэй шилэн толин тусгал бүхий гэрэл зургийн ажиглалт хийх тусгал бүтээжээ. Телескопын бүтээн байгуулалтын өөр нэг нээлт илт байлаа.

Оросын эрдэмтдийн оролцоогүйгээр энэ нээлт хийх боломжгүй байсан. БИ ОРСОН. Брюс телескопуудад зориулсан тусгай металл толь бүтээснээрээ алдартай болсон. Ломоносов, Хершель нар бие биенээсээ үл хамааран анхдагч толь нь хоёрдогчгүйгээр хазайдаг, улмаар гэрлийн алдагдлыг бууруулдаг цоо шинэ телескоп зохион бүтээжээ.

Германы оптикч Фраунхофер туузан дамжуулагч дээр линзний үйлдвэрлэл, чанарыг тавьсан. Өнөөдөр Тартугийн ажиглалтын төвд Фраунхоферын линзтэй, бүрэн бүтэн дуран байдаг. Гэхдээ Германы оптикийн рефракторууд нь бас дутагдалтай байсангүй - хроматизм.

Зөвхөн 19-р зууны төгсгөлд линз үйлдвэрлэх шинэ аргыг зохион бүтээжээ. Шилэн гадаргууг мөнгөн хальсаар эмчилж эхэлсэн бөгөөд усан үзмийн элсэн чихэрийг мөнгөний нитратын давстай болгох замаар шилэн толинд түрхсэн. Эдгээр цоо шинэ линз нь гэрлийн 95% -ийг тусгадаг байсан бол хуучин хүрэл линзээс ялгаатай нь гэрлийн зөвхөн 60% -ийг тусгадаг. Л.Фуко параболик толь бүхий тусгал бүтээж, толины гадаргуугийн хэлбэрийг өөрчилсөн. 19-р зууны сүүлчээр сонирхогч одон орон судлаач Кроссли хөнгөн цагаан толинд анхаарлаа хандуулжээ. Түүний худалдаж авсан 91 см диаметртэй хонхор шилэн парабол толийг тэр даруй дуран руу оруулав. Өнөөдөр ийм асар том толь бүхий телескопуудыг орчин үеийн ажиглалтын газруудад суурилуулсан. Рефракторын өсөлт удааширч байхад тусгалын дурангийн хөгжил эрч хүчээ авчээ. 1908-1935 онуудад дэлхийн янз бүрийн ажиглалтын газрууд Йеркийн линзээс том линзтэй нэгээс хагас арав гаруй цацруулагчийг бүтээжээ. Хамгийн том телескопыг Вилсон уулын ажиглалтын төвд суурилуулсан бөгөөд диаметр нь 256 сантиметр юм. Тэгээд ч энэ хязгаар удахгүй хоёр дахин нэмэгдэнэ. Америкийн аварга гэрэл ойлгогчийг Калифорнид суурилуулсан бөгөөд өнөөдөр энэ нь арван таван жилийн настай.

Одоогоос 30 гаруй жилийн өмнө 1976 онд ЗСБНХУ-ын эрдэмтэд 6 метрийн BTA телескоп - Том Азимутал телескоп бүтээжээ. 20-р зууны эцэс хүртэл БТА нь дэлхийн хамгийн том телескоп гэж тооцогддог байсан бөгөөд BTA-ийг зохион бүтээгчид нь компьютерийн удирдлагатай алтернатив суурилуулалт гэх мэт анхны техникийн шийдлүүдийг шинийг санаачлагчид байв. Өнөөдөр эдгээр шинэлэг зүйлүүдийг бараг бүх аварга телескопуудад ашиглаж байна. 21-р зууны эхээр БТА дэлхийн хоёр дахь арван том телескоп руу оржээ. Цаг хугацаа өнгөрөхөд толин тусгал аажмаар доройтож байгаа нь өнөөдөр түүний чанар анхны үнэ цэнээс 30% -иар буурсан нь зөвхөн шинжлэх ухааны түүхэн дурсгал болж хувирдаг.

Шинэ үеийн телескопуудад хэт улаан туяаны оптик ажиглалт хийх зориулалттай 10 метрийн хоёр том хос дуран KECK I болон KECK II багтсан байна. Тэдгээрийг 1994, 1996 онд АНУ-д суурилуулсан. Тэднийг В.Кек сангийн тусламжаар цуглуулж, нэрээр нь авчээ. Тэднийг барихад тэрээр 140 гаруй мянган доллар өгсөн. Эдгээр дурангууд нь найман давхар байшингийн хэмжээтэй бөгөөд тус бүр нь 300 гаруй тонн жинтэй боловч хамгийн өндөр нарийвчлалтайгаар ажилладаг. Үйл ажиллагааны зарчим нь 10 метрийн диаметртэй, 36 зургаан өнцөгт сегментээс бүрдэх, нэг цацруулагч толь болж ажилладаг үндсэн толь юм. Эдгээр телескопууд нь одон орны ажиглалт хийх хамгийн тохиромжтой газруудын нэг болох Хавайд, 2002 он гэхэд 85 м-ийн зайд байрладаг сөнөсөн Мануа Кеа галт уулын налуу дээр байрладаг. 85 метрийн телескоптой ижил өнцгийн нарийвчлалыг өгч, интерферометрийн горимд ажиллаж эхлэв. Телескопын түүх нь Италийн шил үйлдвэрлэгчдээс орчин үеийн аварга том хиймэл дагуулын дуран хүртэл урт замыг туулсан. Орчин үеийн томоохон ажиглалтын газрууд удаан хугацааны туршид компьютержсэн. Гэсэн хэдий ч сонирхогчдын телескопууд болон Хаббл зэрэг олон төхөөрөмжүүд нь Галилеогийн зохион бүтээсэн үйл ажиллагааны зарчимд суурилсаар байна.

Өргөдөл

Орчин үеийн телескопууд нь одон орон судлаачдад манай орчлон ертөнцийн хил хязгаараас хол "харах" боломжийг олгодог. Төхөөрөмжүүдийг объект руу зөв чиглүүлэхийн тулд нарийн төвөгтэй програм хангамжийн алгоритмуудыг ашигладаг бөгөөд энэ нь онкологичдод гэнэтийн байдлаар маш их хэрэгтэй болсон.

Алс холын галактикуудыг ажиглах, шинэ селестиел биетүүдийг хайх явцад эрдэмтэд сансрын биетүүдийн нарийн төвөгтэй замналуудыг тооцоолох шаардлагатай болдог бөгөөд ингэснээр тодорхой агшинд дуран нь алс холын гариг, сүүлт од эсвэл астероид байдаг тэнгэрийн яг тэр хэсгийг "хардаг". хамгийн тод харагдах болно.

Ийм тооцоог телескопыг удирддаг компьютерт зориулсан нарийн, тусгайлан бичсэн программ ашиглан хийдэг.

Мөн онкологийн асуудал, ялангуяа хөхний хорт хавдрын судалгаанд оролцсон Британийн эрдэмтэд дээжийг шинжлэхэд "одон орон судлалын" компьютерийн программыг амжилттай ашигласан. хорт хавдартай хавдархөх

Кембрижийн их сургуулийн эрдэмтэд хорт хавдрын эмчилгээг хувийн болгох гэж нэрлэгддэг арга техникийг сайжруулахын тулд хорт хавдрын 2000 дээжийг судалжээ. Энэ арга нь хими эмчилгээний хамгийн үр дүнтэй эмийг сонгохын тулд тухайн өвчтөнд хавдрын бие даасан шинж чанаруудын хамгийн их тоог нарийн мэдэх явдал юм.

Уламжлалт аргуудыг ашиглан эрдэмтэд 2000 дээжийг шинжлэхэд дор хаяж долоо хоног зарцуулах шаардлагатай байсан ч "одон орон судлалын" программыг ашигласнаар энэ ажлыг 1 хоногоос бага хугацаанд дуусгах боломжтой болсон.

Хөтөлбөрт тохируулга хийх, хавдар судлалын хэрэгцээнд хамгийн их дасан зохицохын тулд Кембрижийн эрдэмтэд ойрын ирээдүйд Европын янз бүрийн орны өвчтөнүүдээс авсан хөхний хавдрын 20,000 дээжийг шинжлэхээр төлөвлөж байна.

Ажиглагдсан одон орны объектыг томруулахын тулд та энэ объектоос гэрэл цуглуулж, түүнийг (жишээ нь, объектын дүрс) тодорхой цэгт төвлөрүүлэх хэрэгтэй.
Үүнийг линзээр хийсэн линз эсвэл тусгай толины тусламжтайгаар хийж болно.

Телескопын төрлүүд

*Refractors - гэрлийг линзний линзээр цуглуулдаг. Энэ нь мөн объектын дүрсийг тухайн цэг дээр үүсгэж, дараа нь нүдний шилээр хардаг.
* Гэрэл тусгагч - гэрлийг хотгор толиор цуглуулж, дараа нь гэрлийг жижиг хавтгай толины тусгалаар дурангийн хоолойн гадаргуу руу тусгаж, дүрсийг ажиглаж болно.
*Толь-линз (катадиоптрик) - линз болон толь хоёрыг хамтад нь ашигладаг.

Телескоп сонгох

Нэгдүгээрт, телескопыг томруулах нь түүний гол шинж чанар биш юм! Бүх телескопуудын гол шинж чанар нь нүх юм= линз (эсвэл толин тусгал) диаметр. Том нүх нь дурангаар илүү их гэрэл цуглуулах боломжийг олгодог тул ажиглагдсан бие нь илүү тодорхой болж, нарийн ширийн зүйлс илүү сайн харагдах бөгөөд илүү өндөр өсгөлтийг ашиглах боломжтой болно.

Дараа нь та хотын аль дэлгүүрт телескоп зардаг болохыг олж мэдэх хэрэгтэй. Зөвхөн телескоп болон бусад оптик хэрэгслийг борлуулах чиглэлээр мэргэшсэн дэлгүүрүүдээс худалдаж авах нь дээр. Үгүй бол дурангаа сайтар шалгана уу: линз нь зураасгүй байх ёстой, бүх нүдний шил, угсралтын заавар зэргийг багцад багтаасан байх ёстой. Та мөн онлайн дэлгүүрээр дамжуулан телескоп захиалж болно (жишээлбэл, энд). Энэ тохиолдолд танд илүү их сонголт байх болно. Телескоп хүргэх, төлбөрийн аргыг олж мэдэхээ бүү мартаарай.

Телескопын үндсэн төрлүүдийн давуу болон сул талууд:

Рефрактор: илүү бат бөх, засвар үйлчилгээ бага шаарддаг (линз нь хаалттай хоолойд байдаг тул). Рефрактороор олж авсан зураг нь илүү тод, ханасан байдаг. 100% гэрлийг дамжуулдаг (бүрсэн линзтэй). Температурын өөрчлөлт нь зургийн чанарт бага нөлөө үзүүлдэг.
-Refractors: цацруулагчаас илүү үнэтэй, өнгөний гажигтай. (апохроматик рефракторт энэ нь achromatic refractors-аас бага тод илэрдэг) Апертурын харьцаа бага.

Рефлектор: рефрактороос хямд, өнгөний гажиг байхгүй, хоолойн урт богино.
-Рефлекторууд: тохируулга хийх хэрэгцээ (бүх оптик гадаргууг тооцоолсон газарт нь суурилуулах), зургийн тодосгогчийг багасгах, нээлттэй хоолой (=>толь бохирдол). Үндсэн толин тусгал дээрх мөнгөн бүрээс нь хэдэн жилийн дараа муудаж болно. Дурангаа дулаан өрөөнөөс хүйтэн агаарт аваачихад толин тусгал манан болж, 30 хүртэл минутын завсарлага шаардагдана. Цацруулагч нь ижил нүхтэй рефрактороос 30-40% бага гэрлийг дамжуулдаг.

Толин тусгал линз: авсаархан, хроматизмгүй, гэрэл ойлгогчд байдаг бусад гажуудал. Хоолой хаалттай байна.
-Толь-линз: толинд тусгаснаас болж гэрлийн алдагдал их, нэлээд хүнд, өндөр үнэ.

Телескопыг сонгохдоо хамгийн эхний шалгуур бол нүх юм. Дүрэм үргэлж хэрэгждэг: диафрагм том байх тусмаа сайн. Илүү том нүхтэй телескоп нь агаар мандалд илүү их нөлөөлдөг нь үнэн. Томоос хамаагүй бага нүхтэй телескопоор од илүү сайн харагдах тохиолдол гардаг. Гэсэн хэдий ч хотын гадна эсвэл уур амьсгал тогтвортой үед том нүхтэй телескоп илүү их зүйлийг харуулах болно.

Оптикийн талаар бүү мартаарай: энэ нь шил, бүрсэн байх ёстой.

100 мм-ийн рефрактор нь 120-130 мм-ийн тусгалтай ойролцоогоор тэнцүү гэдгийг мэдэх нь чухал (дахин тусгал нь 100% гэрлийн дамжуулалтгүй учраас).

->Телескопын томруулагчийн тухай: дурангийн хамгийн их ашиг тустай томрох үед зураг нь бага багаар тодорхой болно, ойролцоогоор 2*D, энд D нь мм-ийн нүх юм (жишээлбэл, 60 мм-ийн рефракторын хувьд хамгийн их ашигтай томруулалт нь: 2*60=120x). Гэхдээ! Бүх зүйл дахин оптикоос шалтгаална: 60 ​​мм-ийн рефрактор, ердийн оптик, уур амьсгалтай бол та 200x хүртэл тод дүрс авах боломжтой, гэхдээ үүнээс илүүгүй!).

->Та линзний өөр өөр фокусын урттай телескопуудыг олж болно. Урт фокусын дуран нь ихэвчлэн богино фокусын телескопоос илүү сайн дүрсийг өгдөг (учир нь богино фокусын дуран нь гажуудалгүйгээр хийхэд илүү хэцүү байдаг). Гэсэн хэдий ч урт линзний фокус нь урт дуран хоолой гэсэн үг - хэмжээсийг нэмэгдүүлэх

->Телескопын өөр нэг шинж чанар нь харьцангуй апертур буюу линзний диаметрийг фокусын урттай харьцуулсан харьцаа юм. Харьцангуй диафрагм (1/5 нь 1/12-ээс их) том байх тусам гэрэлтүүлэгчийн дүрс илүү тод байх тусам гажуудал нь мэдэгдэхүйц байх болно;

1:10 ~ нүхний харьцаатай рефрактор нь 1:8 нүхний харьцаатай гэрэл ойлгогчтой тохирч байна.

->Хэмжээгээрээ дуран сонгоно уу: хэрвээ та дурангаа байнга хөдөлгөдөг бол (жишээлбэл, хотоос гадагш явахад) жижиг дуран авбал илүү тохиромжтой, хэт урт, хүнд биш байх болно. Хэрэв дуран авахгүй бол томыг нь авч болно.

->Дурангийн штатив болон бэхэлгээнд анхаарлаа хандуулах нь зүйтэй. Сул тавагтай бол дуран дээр хүрэх бүрт зураг ганхах болно (томруулагчийг сонгох тусам илүү их ганхах болно)

Азимут ба экваторын гэсэн хоёр төрлийн уул байдаг.

Азимутын бэхэлгээ нь дуранг хэвтээ ба босоо гэсэн хоёр тэнхлэгийн дагуу объект руу чиглүүлэх боломжийг олгодог.
Экватор - дурангийн эргэлтийн тэнхлэгүүдийн нэг нь дэлхийн эргэлтийн тэнхлэгтэй параллель байна.

Давуу болон сул талууд янз бүрийн төрөлбаар

Азимутал: маш энгийн төхөөрөмж. Экваторынхаас хямд. Экваторынхаас бага жинтэй.
-Азимутал: одны дүрс нь харах талбараас "зугтдаг" (дэлхий тэнхлэгээ тойрон эргэлддэг тул) - дуранг хоёр тэнхлэгийн дагуу дахин чиглүүлэх шаардлагатай (томруулах тусам илүү олон удаа) => одны зургийг авахад илүү хэцүү байх болно.

Экватор: од "зугтсан" үед - уулын нэг бариулыг хөдөлгөж, та түүнийг "гүйцэх" болно.
-Экватор: уулын хүнд жин. Эхэндээ угсралтыг эзэмшиж, тохируулахад хэцүү байх болно (тохируулгын талаар дэлгэрэнгүй)

Экваторын цахилгаан бэхэлгээ байдаг - та дурангаа дахин чиглүүлэх шаардлагагүй - тоног төхөөрөмж үүнийг таны өмнөөс хийх болно

Хэрэв та дэлгүүрт худалдаж авбал залхуу байж болохгүй: дурангаа сайтар шалгана уу: линз, толь дээр зураас, чипс болон бусад согогууд байх ёсгүй. Иж бүрдэл нь үйлдвэрлэгчээс зарласан бүх нүдний шилийг багтаасан байх ёстой (иж бүрдэлд юу оруулах ёстойг заавраас харж болно).

Телескоп бол алслагдсан объектуудыг ажиглахад ашигладаг төхөөрөмж юм. Грек хэлнээс орчуулбал "телескоп" нь "алс", "ажиглах" гэсэн утгатай.

Телескоп юунд зориулагдсан вэ?

Зарим хүмүүс дуран нь объектыг томруулдаг гэж боддог бол зарим нь түүнийг ойртуулдаг гэж үздэг. Аль аль нь буруу. гол ажилтелескоп - цахилгаан соронзон цацрагийг цуглуулах замаар ажиглагдсан объектын талаарх мэдээллийг авах.

Цахилгаан соронзон цацраг нь зөвхөн харагдах гэрэл биш юм. Мөн цахилгаан соронзон долгионд радио долгион, терагерц ба хэт улаан туяа, хэт ягаан туяа, рентген туяа, гамма цацраг орно. Телескопууд нь цахилгаан соронзон спектрийн бүх мужид зориулагдсан.

Оптик дуран

Телескопын гол ажил бол харах өнцөг буюу харагдах байдлыг нэмэгдүүлэх явдал юм өнцгийн хэмжээалсын объект.

Өнцгийн хэмжээ гэдэг нь ажиглагдаж буй объект болон ажиглагчийн нүдийг диаметрийн эсрэг талын цэгүүдийг холбосон шугамуудын хоорондох өнцөг юм. Ажиглагдсан объект хол байх тусам харах өнцөг бага байх болно.

Цамхагт краны гулсалтын эсрэг хоёр цэгийг нүд рүүгээ шулуун шугамаар оюун ухаанаараа холбоно. Үүссэн өнцөг нь харах өнцөг буюу өнцгийн хэмжээ байх болно. Зэргэлдээх хашаанд зогсож буй крантай ижил туршилт хийцгээе. Энэ тохиолдолд өнцгийн хэмжээ нь өмнөхөөсөө хамаагүй бага байх болно. Бүх объектууд өнцгийн хэмжээнээсээ хамааран бидэнд том эсвэл жижиг мэт харагддаг. Объект хол байх тусам түүний өнцгийн хэмжээ бага байх болно.

Оптик дуран нь гэрлийн зэрэгцээ цацрагийн оптик тэнхлэгийн налуу өнцгийг өөрчилдөг систем юм. Энэ оптик системийг нэрлэдэг анхаарал хандуулах. Үүний онцлог нь гэрлийн туяа параллель туяагаар орж, ижил зэрэгцээ туяагаар гардаг боловч нүцгэн нүдээр ажиглах өнцгөөс өөр өөр өнцгөөр гардаг явдал юм.

Фокусын систем нь линз ба нүдний шилнээс бүрдэнэ. Линз нь ажиглагдсан объект руу чиглэсэн бөгөөд нүдний шил нь ажиглагчийн нүд рүү чиглэнэ. Тэдгээр нь нүдний шилний урд талын фокус нь линзний арын фокустай давхцахаар байрладаг.

Оптик дуран нь харагдах спектрийн цахилгаан соронзон цацрагийг цуглуулж, төвлөрүүлдэг. Хэрэв дизайндаа зөвхөн линз ашигладаг бол ийм дуран гэж нэрлэдэг рефрактор , эсвэл диоптрит дуран. Хэрэв зөвхөн толь байгаа бол үүнийг дууддаг тусгал , эсвэл катаприк дуран. Холимог төрлийн оптик дуран байдаг бөгөөд тэдгээр нь линз, толь хоёуланг нь агуулдаг. Тэд гэж нэрлэдэг толин тусгал линз , эсвэл катадиоптрик.

Дарвуулт флотын үед ашиглаж байсан "сонгодог" телескоп нь линз, нүдний шилнээс бүрддэг байв. Линз нь объектын бодит дүр төрхийг бий болгосон эерэг нэгдэх линз байв. Томруулсан дүрсийг ажиглагч нүдний шил - сөрөг салах линзээр харав.

Хамгийн энгийн оптик дурангийн зургийг 1509 онд Леонардо Винчигээс өмнө бүтээж байжээ.Голландын оптикчийг дурангийн зохиогч гэж үздэг. Жон Липперши 1608 онд Гааг хотод шинэ бүтээлээ харуулсан.

Галилео Галилей 1609 онд дуран авайг дуран болгожээ.Түүний бүтээсэн төхөөрөмж нь линз, нүдний шилтэй бөгөөд 3 дахин томруулдаг. Дараа нь Галилео 8 дахин томруулдаг дуран бүтээжээ. Гэхдээ түүний загварууд маш том байсан. Тиймээс 32 дахин томруулдаг дурангийн линзний диаметр нь 4.5 м, дуран нь өөрөө нэг метр орчим урт байв.

Грекийн математикч Галилеогийн зэмсгүүдэд "телескоп" гэсэн нэр өгөхийг санал болгов. Жованни Демисиани 1611 онд

Галилео анх телескопыг тэнгэрт чиглүүлж, наран дээрх толбо, саран дээрх уулс, тогоонуудыг харж, Сүүн зам дахь оддыг судалж үзсэн хүн юм.

Галилейн дуран бол энгийн хугардаг дурангийн жишээ юм. Түүний доторх линз нь нэгдэх линз юм. Фокусын хавтгайд (оптик тэнхлэгт перпендикуляр, фокусыг дамжин өнгөрөх) тухайн объектын багасгасан дүрсийг олж авдаг. Дивизийн линз болох нүдний шил нь томруулсан дүрсийг харах боломжтой болгодог. Галилеогийн дуран нь алслагдсан объектыг сул томруулдаг. Энэ нь орчин үеийн телескопод ашиглагддаггүй, гэхдээ үүнтэй төстэй схемийг театрын дуранд ашигладаг.

1611 онд Германы эрдэмтэн Йоханнес Кеплерилүү дэвшилтэт загвартай болсон. Диверс линзний оронд тэрээр нүдний шилний хэсэгт нэгдмэл линз байрлуулсан. Зураг нь доошоо эргэв. Энэ нь газар дээрх объектуудыг ажиглахад таагүй байдлыг бий болгосон боловч сансрын биетүүдийн хувьд үүнийг хүлээн зөвшөөрөх боломжтой байв. Ийм дуран дээр линзний фокусын ард завсрын дүрс байсан бөгөөд үүнд хэмжих масштаб эсвэл гэрэл зургийн хавтан суулгаж болно. Энэ төрлийн дуран нь одон орон судлалд шууд хэрэглэгдэхүүнээ олжээ.

IN тусгах телескопуудЛинзний оронд цуглуулагч элемент нь хонхор толин тусгал бөгөөд арын фокусын хавтгай нь нүдний шилний урд талын фокусын хавтгайтай нийцдэг.

Толин тусгал телескопыг 1667 онд Исаак Ньютон зохион бүтээсэн бөгөөд үндсэн толь нь зэрэгцээ гэрлийн цацрагийг цуглуулдаг. Ажиглагч гэрлийн урсгалыг хаахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд ойсон цацрагийн замд хавтгай толин тусгалыг байрлуулсан бөгөөд энэ нь оптик тэнхлэгээс хазайдаг. Дүрсийг нүдний шилээр хардаг.

Нүдний шилний оронд гэрэл зургийн хальс эсвэл гэрэл мэдрэмтгий матриц байрлуулж, түүн дээр тусгагдсан дүрсийг аналог цахилгаан дохио эсвэл тоон өгөгдөл болгон хувиргаж болно.

IN толин тусгал линзтэй телескопуудЛинз нь бөмбөрцөг толь бөгөөд линзний систем нь гажуудлыг нөхдөг - гэрлийн цацрагийн хамгийн тохиромжтой чиглэлээс хазайснаас үүссэн зургийн алдаа. Тэд ямар ч бодит оптик системд байдаг. Аберрацийн үр дүнд цэгийн дүрс бүдгэрч, тодорхойгүй болно.

Одон орон судлаачид селестиел биетүүдийг ажиглахад оптик дуран ашигладаг.

Гэвч орчлон ертөнц дэлхий рүү зөвхөн гэрлээс илүү ихийг илгээдэг. Радио долгион, рентген туяа, гамма цацраг нь сансраас бидэнд ирдэг.

Радио телескоп

Энэхүү дуран нь Нарны аймаг, Галактик, Мегагалактик дахь селестиел биетүүдээс ялгарах радио долгионыг хүлээн авч, тэдгээрийн орон зайн бүтэц, координат, цацрагийн эрч хүч, спектрийг тодорхойлох зориулалттай. Үүний гол элементүүд нь хүлээн авагч антен, маш мэдрэмтгий хүлээн авагч - радиометр юм.

Антенн нь миллиметр, сантиметр, дециметр, метр долгионыг хүлээн авах чадвартай. Ихэнхдээ энэ нь параболик хэлбэртэй толь тусгал бөгөөд гол нь цацраг туяа юм. Энэ бол толины тусгалаар чиглэсэн радио цацрагийг цуглуулдаг төхөөрөмж юм. Дараа нь энэ цацрагийг радиометрийн оролт руу дамжуулж, өсгөж, бичлэг хийхэд тохиромжтой хэлбэрт шилжүүлдэг. Энэ нь бичигчээр бичигдсэн аналог дохио эсвэл хатуу диск дээр бичигдсэн тоон дохио байж болно.

Ажиглагдсан объектын дүрсийг бүтээхийн тулд радио дуран нь цэг бүрт цацрагийн энергийг (гэрэлт) хэмждэг.

Сансрын телескопууд

Дэлхийн агаар мандал нь оптик цацраг, хэт улаан туяа, радио цацрагийг дамжуулдаг. Мөн хэт ягаан туяа, рентген туяа нь агаар мандалд саатдаг. Тиймээс тэдгээрийг зөвхөн сансраас ажиглаж, дэлхийн хиймэл дагуул, сансрын пуужин эсвэл тойрог замын станц дээр суурилуулсан болно.

Рентген дуран Эдгээр нь рентген туяаны спектрийн объектуудыг ажиглахад зориулагдсан тул дэлхийн агаар мандал ийм цацрагийг дамжуулдаггүй тул хиймэл хиймэл дагуул эсвэл сансрын пуужин дээр суурилуулсан.

Рентген туяа нь одод, галактикийн бөөгнөрөл, хар нүхнээс ялгардаг.

Рентген дуран дахь линзний функцийг рентген толь гүйцэтгэдэг. Рентген цацраг нь материалаар бараг бүрэн дамждаг эсвэл түүнд шингэдэг тул ердийн толин тусгалыг рентген телескопод ашиглах боломжгүй юм. Тиймээс туяаг төвлөрүүлэхийн тулд металлаар хийсэн бэлчээрийн эсвэл ташуу тусгалын толин тусгалыг ихэвчлэн ашигладаг.

Рентген дурангаас гадна хэт ягаан туяаны телескопууд , хэт ягаан туяанд ажилладаг.

Гамма-туяа дуран

Бүх гамма-туяа дуран сансрын биетүүд дээр байрладаггүй. Хэт өндөр энергитэй сансрын гамма цацрагийг судалдаг газар дээр суурилсан дурангууд байдаг. Гэхдээ дэлхийн гадаргуу дээрх гамма цацрагийг агаар мандалд шингээж авбал яаж илрүүлэх вэ? Хэт өндөр энерги бүхий сансрын гамма фотонууд агаар мандалд орж, фотонуудын эх үүсвэр болох атомуудаас хоёрдогч хурдан электронуудыг "тасалж" авдаг нь харагдаж байна. Энэ нь дэлхий дээр байрладаг телескопоор бичигдсэн харагдаж байна.