Teleskopų Istorija

Teleskopų Istorija
Teleskopų Istorija

Video: Teleskopų Istorija

Video: Teleskopų Istorija
Video: Крайний рубеж телескопа Хаббл (National Geographic) | Документальный фильм про телескоп Хаббл 2024, Lapkritis
Anonim

Hansas Lipperschlei iš Olandijos, 1570–1619 m., Dažnai priskiriamas pirmojo teleskopo išradimas, tačiau jis neabejotinai nebuvo atradėjas. Greičiausiai jis tiesiog pavertė teleskopą populiariu ir paklausiu. Tačiau tuo pačiu metu jis nepamiršo 1608 m. Pateikti poros lęšių, įdėtų į vamzdelį, patento paraiškos. Prietaisą jis pavadino „spyglase“. Tačiau jo patentas buvo atmestas, nes jo išradimas atrodė per paprastas.

Teleskopų istorija
Teleskopų istorija

Iki 1609 m. Pabaigos Lipperschleu dėka maži teleskopai tapo įprasti visoje Prancūzijoje ir Italijoje. 1609 m. Rugpjūčio mėn. Thomas Harriotas patobulino ir patobulino išradimą, kuris astronomams leido apžiūrėti kraterius ir kalnus Mėnulyje.

Didelis lūžis įvyko, kai italų matematikas Galileo Galilei sužinojo apie olando bandymą užpatentuoti lęšio vamzdelį. Įkvėptas atradimo, Galileo nusprendė tokį prietaisą pasigaminti sau. 1609 m. Rugpjūtį būtent „Galileo“pastatė pirmąjį pasaulyje pilnavertį teleskopą. Iš pradžių tai buvo tik teleskopas - akinių lęšių derinys, šiandien jis būtų vadinamas refraktoriumi. Iki „Galileo“greičiausiai nedaugelis žinojo, kaip naudoti šį vamzdį astronomijos labui. Įrenginio dėka Galileo mėnulyje atrado kraterius, įrodė jo sferiškumą, atrado keturis Jupiterio mėnulius, Saturno žiedus.

Mokslo plėtra leido sukurti galingesnius teleskopus, kurie leido pamatyti daug daugiau. Astronomai pradėjo naudoti ilgo židinio nuotolio lęšius. Patys teleskopai virto didžiuliais, sunkiais vamzdeliais ir, žinoma, jais naudotis nebuvo patogu. Tada jiems buvo išrasti trikojai.

Iki 1656 m. Christianas Huyensas pagamino teleskopą, kuris 100 kartų padidino stebimus objektus, jo dydis buvo didesnis nei 7 metrai, o diafragma buvo apie 150 mm. Šis teleskopas jau yra šių dienų mėgėjų teleskopų lygyje. Iki 1670-ųjų buvo pastatytas 45 metrų teleskopas, kuris dar labiau padidino objektus ir suteikė platesnį matymo kampą.

Tačiau net paprastas vėjas gali būti kliūtis gauti aiškų ir kokybišką vaizdą. Teleskopas pradėjo ilgėti. Atradėjai, bandydami iš šio prietaiso išspausti maksimaliai, rėmėsi jų atrastu optiniu dėsniu: sumažėjo lęšio chromatinė aberacija, padidėjus židinio nuotoliui. Norėdami pašalinti chromatinius trukdžius, mokslininkai pagamino neįtikėtino ilgio teleskopus. Šie vamzdžiai, kurie tada buvo vadinami teleskopais, pasiekė 70 metrų ilgį ir sukėlė daug nepatogumų dirbant su jais ir juos pastatant. Refraktorių trūkumai privertė puikų protą ieškoti sprendimų, kaip pagerinti teleskopą. Atsakymas ir buvo rastas naujas būdas: spinduliai buvo renkami ir fokusuojami naudojant įgaubtą veidrodį. Refraktorius atgimė reflektoriuje, visiškai išsivadavusiame iš chromatizmo.

Šis nuopelnas visiškai priklauso Isaacui Newtonui, būtent jis sugebėjo veidrodžio pagalba suteikti naują gyvybę teleskopams. Jo pirmasis atšvaitas buvo tik keturių centimetrų skersmens. Pirmąjį 30 mm skersmens teleskopo veidrodį jis pagamino iš vario, alavo ir arseno lydinio 1704 m. Vaizdas aiškus. Beje, jo pirmasis teleskopas iki šiol kruopščiai saugomas Londono astronomijos muziejuje.

Tačiau ilgą laiką optikai nespėjo pagaminti pilnaverčių atšvaitų veidrodžių. Naujo tipo teleskopo gimimo metais laikomi 1720 metai, kai britai pastatė pirmąjį funkcinį atšvaitą, kurio skersmuo buvo 15 centimetrų. Tai buvo lūžis. Europoje yra reikalingi nešiojamieji, beveik kompaktiški, dviejų metrų ilgio teleskopai. Jie pradėjo pamiršti apie 40 metrų refraktorių vamzdžius.

XVIII amžius galėjo būti laikomas atšvaito šimtmečiu, jei ne anglų optikų atradimas: stebuklingas dviejų lęšių, pagamintų iš karūnos ir titnago, derinys.

Dviejų veidrodžių sistemą teleskope pasiūlė prancūzas Cassegrainas. Cassegrainas negalėjo iki galo realizuoti savo sumanymo, nes nebuvo techninių galimybių išrasti reikalingus veidrodžius, tačiau šiandien jo piešiniai buvo įgyvendinti. Būtent „Newton“ir „Cassegrain“teleskopai laikomi pirmaisiais „šiuolaikiniais“teleskopais, išrastais XIX amžiaus pabaigoje. Beje, Hablo kosminis teleskopas veikia taip pat, kaip ir „Cassegrain“teleskopas. Ir pagrindinis Newtono principas, naudojant vieną įgaubtą veidrodį, specialioje Rusijos astrofizikos observatorijoje buvo naudojamas nuo 1974 m. Ugniai atspari astronomija suklestėjo XIX amžiuje, kai pamažu augo achromatinių objektų skersmuo. Jei 1824 m. Skersmuo buvo dar 24 centimetrai, tai 1866 m. Jo dydis padvigubėjo, 1885 m. - 76 cm (Pulkovo observatorija Rusijoje), o iki 1897 m. Buvo išrastas Yerksky refraktorius. Galima apskaičiuoti, kad per 75 metus lęšių lęšiai padidėjo vienu centimetru per metus.

XVIII a. Pabaigoje kompaktiški, patogūs teleskopai pakeitė stambius atšvaitus. Metaliniai veidrodžiai taip pat pasirodė esą nelabai praktiški - brangūs gaminti, be to, jie su laiku nenuobodu. Iki 1758 m., Išradus du naujus stiklo tipus: lengvą karūną ir sunkųjį titnagą, tapo įmanoma sukurti dviejų lęšių lęšius. Mokslininkas J. Dollondas tai gerai panaudojo, kai pagamino dviejų lęšių objektyvą, vėliau pavadintą Dollond.

Išradus achromatinius lęšius, refraktoriaus pergalė buvo absoliuti; beliko tik patobulinti objektyvo teleskopus. Įgaubti veidrodžiai buvo pamiršti. Jas buvo galima atgaivinti astronomų mėgėjų rankomis. Taigi anglų muzikantas Williamas Herschelis 1781 metais atrado Urano planetą. Jo atradimas astronomijoje neturėjo lygių nuo senų senovės. Be to, Uranas buvo atrastas naudojant nedidelį naminį atšvaitą. Sėkmė paskatino Herschelį pradėti gaminti didesnius atšvaitus. Herschelis dirbtuvėse savo rankomis sulydė veidrodžius iš vario ir alavo. Pagrindinis jo gyvenimo darbas yra didelis teleskopas su 122 cm skersmens veidrodžiu. Šio teleskopo dėka atradimų netruko laukti: Herschelis atrado šeštąjį ir septintąjį Saturno planetos palydovus. Kitas, ne mažiau garsus astronomas mėgėjas, Anglijos dvarininkas Lordas Rossas išrado atšvaitą su 182 centimetrų skersmens veidrodžiu. Teleskopo dėka jis atrado daug nežinomų spiralinių ūkų.

Herschel ir Ross teleskopai turėjo daug trūkumų. Veidrodiniai metaliniai lęšiai buvo per sunkūs, atspindėjo tik dalį krintančios šviesos ir pritemdė. Reikėjo naujos ir tobulos medžiagos veidrodžiams. Ši medžiaga pasirodė esanti stiklo. 1856 m. Prancūzų fizikas Leonas Foucault bandė į reflektorių įstatyti veidrodį iš sidabruoto stiklo. Ir patirtis buvo sėkminga. Jau 90-aisiais astronomas mėgėjas iš Anglijos pastatė fotografijos stebėjimui skirtą atšvaitą su 152 centimetrų skersmens stikliniu veidrodžiu. Kitas akivaizdus teleskopinės inžinerijos laimėjimas buvo akivaizdus.

Šis proveržis nebuvo be Rusijos mokslininkų dalyvavimo. AŠ UŽ. Bruce'as išgarsėjo sukūręs specialius metalinius veidrodžius teleskopams. Lomonosovas ir Herschelis, nepriklausomai vienas nuo kito, išrado visiškai naują teleskopo dizainą, kuriame pagrindinis veidrodis pakrypsta be antrinio, taip sumažinant šviesos nuostolius.

Vokiečių optikas Fraunhoferis įdėjo produkciją į surinkimo liniją ir pagerino lęšių kokybę. O šiandien Tartu observatorijoje yra teleskopas su veikiančiu „Fraunhofer“objektyvu. Tačiau vokiečių optiko refrakteriai taip pat nebuvo be trūkumų - chromatizmo.

Tik XIX amžiaus pabaigoje buvo sugalvotas naujas lęšių gamybos būdas. Stiklo paviršius buvo pradėtas apdoroti sidabrine plėvele, kuri buvo pritvirtinta prie stiklo veidrodžio, veikiant vynuogių cukrų sidabro nitrato druskoms. Šie revoliuciniai lęšiai atspindėjo iki 95% šviesos, palyginti su senais bronziniais lęšiais, kurie atspindėjo tik 60% šviesos. L. Foucault sukūrė atšvaitus su paraboliniais veidrodėliais, keisdami veidrodžių paviršiaus formą. XIX amžiaus pabaigoje astronomas mėgėjas Crossley atkreipė dėmesį į aliuminio veidrodžius. Jo nupirktas 91 cm skersmens įgaubtas stiklinis parabolinis veidrodis iškart buvo įkištas į teleskopą. Šiandien šiuolaikiniuose observatorijose įrengiami teleskopai su tokiais didžiuliais veidrodžiais. Nors refrakto augimas sulėtėjo, reflektoriaus teleskopo kūrimas įsibėgėjo. Nuo 1908 iki 1935 metų įvairios pasaulio observatorijos pastatė daugiau nei dešimt atšvaitų su objektyvu, kuris viršijo „Yierks“. Didžiausias teleskopas įrengtas Vilsono kalno observatorijoje, jo skersmuo yra 256 centimetrai. Ir net ši riba labai greitai buvo padvigubinta. Kalifornijoje buvo sumontuotas amerikiečių milžiniškas atšvaitas; šiandien jam daugiau nei penkiolika metų.

Daugiau nei prieš 30 metų, 1976 m., Sovietų mokslininkai pastatė 6 metrų BTA teleskopą - didįjį Azimuthalio teleskopą. Iki XX amžiaus pabaigos ARB buvo laikomas didžiausiu pasaulyje teleskopu. BTA išradėjai buvo originalių techninių sprendimų, pavyzdžiui, kompiuterio valdomo alt-azimuto įrengimo, novatoriai. Šiandien šios naujovės naudojamos beveik visuose milžiniškuose teleskopuose. XXI amžiaus pradžioje BTA buvo nustumta į antrą dešimtį didelių teleskopų pasaulyje. O laipsniškas veidrodžio degradavimas kartkartėmis - šiandien jo kokybė nuo originalo nukrito 30% - paverčia jį tik istorijos paminklu mokslui.

Naujosios kartos teleskopuose yra du dideli teleskopai - 10 metrų dvyniai KECK I ir KECK II, skirti optiniams infraraudoniesiems spinduliams stebėti. Jie buvo įrengti 1994 ir 1996 JAV. Jie buvo surinkti W. Kecko fondo pagalbos dėka, kurios vardu jie ir yra pavadinti. Jų statybai jis skyrė virš 140 000 USD. Šie teleskopai yra maždaug aštuonių aukštų pastato dydžio ir sveria daugiau nei 300 tonų, tačiau jie dirba labai tiksliai. Pagrindinis 10 metrų skersmens veidrodis susideda iš 36 šešiakampių segmentų, kurie veikia kaip vienas atspindintis veidrodis. Šie teleskopai buvo įrengti vienoje optimaliausių vietų astronominiams stebėjimams Žemėje - Havajuose, ant užgesusio 4200 m aukščio vulkano „Manua Kea“šlaito. Iki 2002 m. Šie du teleskopai, esantys 85 m atstumu vienas nuo kito, pradėjo veikti interferometro režimu, suteikdamas tokią pat kampinę skiriamąją gebą kaip ir 85 metrų teleskopas.

Teleskopo istorija nuėjo ilgą kelią - nuo italų stiklininkų iki modernių milžiniškų palydovinių teleskopų. Šiuolaikinės didelės observatorijos jau seniai buvo kompiuterizuotos. Tačiau mėgėjiški teleskopai ir daugelis Hablo tipo prietaisų vis dar grindžiami „Galileo“sugalvotais darbo principais.

Rekomenduojamas: