Teleskopu Vēsture

Teleskopu Vēsture
Teleskopu Vēsture

Video: Teleskopu Vēsture

Video: Teleskopu Vēsture
Video: Большой азимутальный телескоп (1974) 2024, Aprīlis
Anonim

Pirmā teleskopa izgudrošana bieži tiek ieskaitīta Holandes iedzīvotājam Hansam Liperšlei (1570-1619), taču viņš gandrīz noteikti nebija atklājējs. Visticamāk, viņš vienkārši padarīja teleskopu populāru un pieprasītu. Bet tajā pašā laikā viņš neaizmirsa 1608. gadā iesniegt patenta pieteikumu par lēcu pāri, kas ievietots mēģenē. Viņš nosauca ierīci par spyglass. Tomēr viņa patents tika noraidīts, jo viņa izgudrojums šķita pārāk vienkāršs.

Teleskopu vēsture
Teleskopu vēsture

Līdz 1609. gada beigām, pateicoties Lipperschleu, mazie teleskopi bija kļuvuši izplatīti visā Francijā un Itālijā. 1609. gada augustā Tomass Harijs pilnveidoja un pilnveidoja izgudrojumu, kas astronomiem ļāva apskatīt krāterus un kalnus uz Mēness.

Lielais pārtraukums notika, kad itāļu matemātiķis Galileo Galilejs uzzināja par holandieša mēģinājumu patentēt lēcas mēģeni. Atklāta iedvesmots, Galileo nolēma izgatavot šādu ierīci sev. 1609. gada augustā tieši Galileo uzcēla pasaulē pirmo pilnvērtīgo teleskopu. Sākumā tas bija tikai teleskops - briļļu lēcu kombinācija, šodien to dēvētu par refraktoru. Pirms Galileo, visticamāk, maz cilvēku zināja, kā izmantot šo mēģeni astronomijas labā. Pateicoties ierīcei, Galileo uz Mēness atklāja krāterus, pierādīja sfēriskumu, atklāja četrus Jupitera pavadoņus, Saturna gredzenus.

Zinātnes attīstība ļāva izveidot jaudīgākus teleskopus, kas ļāva redzēt daudz vairāk. Astronomi sāka izmantot garas fokusa attāluma lēcas. Paši teleskopi pārvērtās milzīgās, smagās caurulēs, un, protams, tos nebija ērti lietot. Tad viņiem tika izgudroti statīvi.

Līdz 1656.gadam Kristians Huijenss bija izgatavojis teleskopu, kas 100 reizes palielināja novērotos objektus, tā izmērs bija lielāks par 7 metriem, bet diafragma bija aptuveni 150 mm. Šis teleskops jau ir mūsdienu amatieru teleskopu līmenī. Līdz 1670. gadiem tika uzbūvēts 45 metru teleskops, kas vēl vairāk palielināja objektus un sniedza plašāku skata leņķi.

Bet pat parasts vējš varētu būt šķērslis skaidra un kvalitatīva attēla iegūšanai. Teleskops sāka pieaugt garumā. Atklājēji, mēģinot izspiest no šīs ierīces maksimumu, paļāvās uz viņu atklāto optisko likumu: lēcas hromatiskās aberācijas samazināšanās notiek, palielinoties tās fokusa attālumam. Lai novērstu hromatiskos traucējumus, pētnieki izgatavoja visneticamākā garuma teleskopus. Šīs caurules, kuras pēc tam sauca par teleskopiem, sasniedza 70 metrus garu un radīja daudz neērtību, strādājot ar tām un uzstādot. Refraktoru trūkumi ir izraisījuši lielus prātus meklēt risinājumus teleskopa uzlabošanai. Atbilde un tika atrasts jauns veids: staru savākšanu un fokusēšanu sāka veikt, izmantojot ieliektu spoguli. Refraktors atdzima reflektorā, pilnībā atbrīvojoties no hromatisma.

Šis nopelns pilnībā pieder Īzakam Ņūtonam, tieši viņam izdevās ar spoguļa palīdzību piešķirt jaunu dzīvību teleskopiem. Tā pirmā atstarotāja diametrs bija tikai četri centimetri. Pirmo spoguli teleskopam ar diametru 30 mm no vara, alvas un arsēna sakausējuma viņš izgatavoja 1704. gadā. Attēls ir skaidrs. Starp citu, viņa pirmais teleskops joprojām tiek rūpīgi saglabāts Londonas Astronomijas muzejā.

Bet ilgu laiku optiķiem neizdevās izgatavot pilnvērtīgus atstarotāju spoguļus. Par jauna veida teleskopa dzimšanas gadu tiek uzskatīts 1720. gads, kad briti uzbūvēja pirmo funkcionālo atstarotāju 15 centimetru diametrā. Tas bija izrāviens. Eiropā ir pieprasījums pēc pārnēsājamiem, gandrīz kompaktiem divu metru gariem teleskopiem. Viņi sāka aizmirst par 40 metru refraktoru caurulēm.

18. gadsimtu varēja labi uzskatīt par atstarotāja gadsimtu, ja ne atklāja angļu optikas: burvju divu lēcu kombinācija, kas izgatavota no vainaga un krama.

Divu spoguļu sistēmu teleskopā ierosināja francūzis Cassegrain. Kasegrains nevarēja pilnībā realizēt savu ideju, jo trūkst tehnisko iespēju izgudrot nepieciešamos spoguļus, taču šodien viņa zīmējumi ir īstenoti. Tieši Ņūtona un Kasegrainas teleskopi tiek uzskatīti par pirmajiem "modernajiem" teleskopiem, kas izgudroti 19. gadsimta beigās. Starp citu, Habla kosmiskais teleskops darbojas tāpat kā Cassegrain teleskops. Un Ņūtona pamatprincips, izmantojot vienu ieliektu spoguli, tiek izmantots Krievijas Īpašajā astrofizikas observatorijā kopš 1974. gada. Ugunsizturīgā astronomija uzplauka 19. gadsimtā, kad pakāpeniski pieauga ahromatisko objektu diametrs. Ja 1824. gadā diametrs bija vēl 24 centimetri, tad 1866. gadā tā izmērs dubultojās, 1885. gadā tas bija 76 centimetri (Pulkovas observatorija Krievijā), un līdz 1897. gadam tika izgudrots Yerksky refraktors. Var lēst, ka 75 gadu laikā objektīvu lēcas ir palielinājušās par vienu centimetru gadā.

Līdz 18. gadsimta beigām lielgabarīta atstarotājus nomainīja kompakti, parocīgi teleskopi. Metāla spoguļi arī izrādījās ne pārāk praktiski - dārgi izgatavoti, turklāt ar laiku arī blāvi. Līdz 1758. gadam, izgudrojot divus jaunus stikla veidus: vieglu - vainagu un smagu - kramu, kļuva iespējams izveidot divu objektīvu objektīvus. Zinātnieks Dž. Dollonds to labi izmantoja, kad izgatavoja divu objektīvu objektīvu, kura nosaukums vēlāk bija Dollonds.

Pēc ahromatisko lēcu izgudrošanas refraktora uzvara bija absolūta; atlika tikai uzlabot lēcu teleskopus. Ieliektie spoguļi tika aizmirsti. Viņus bija iespējams atdzīvināt ar astronomu amatieru rokām. Tātad angļu mūziķis Viljams Heršels atklāja Urāna planētu 1781. gadā. Viņa atklājumam kopš seniem laikiem nebija līdzīgu astronomijā. Turklāt Urāns tika atklāts, izmantojot nelielu paštaisītu atstarotāju. Panākumi pamudināja Heršelu sākt ražot lielākus atstarotājus. Heršels darbnīcā ar savām rokām kausēja spoguļus no vara un alvas. Viņa dzīves galvenais darbs ir liels teleskops ar spoguli 122 cm diametrā. Pateicoties šim teleskopam, atklājumi nebija ilgi gaidāmi: Heršels atklāja Saturnas planētas sesto un septīto pavadoni. Vēl viens, ne mazāk slavens astronoms amatieris, angļu zemes īpašnieks lords Ross izgudroja atstarotāju ar 182 centimetru diametra spoguli. Pateicoties teleskopam, viņš atklāja vairākus nezināmus spirālveida miglājus.

Heršela un Rosas teleskopiem bija daudz trūkumu. Spoguļa metāla lēcas bija pārāk smagas, atstaroja tikai daļu no krītošās gaismas un aptumšoja. Bija nepieciešams jauns un perfekts spoguļu materiāls. Šis materiāls izrādījās stikls. 1856. gadā franču fiziķis Leons Fuko mēģināja atstarotājā ievietot spoguli, kas izgatavots no sudrabota stikla. Un pieredze bija veiksmīga. Jau 90. gados astronoms amatieris no Anglijas uzbūvēja atstarotāju foto novērojumiem ar stikla spoguli, kura diametrs bija 152 centimetri. Vēl viens teleskopiskās inženierijas sasniegums bija acīmredzams.

Šis izrāviens nebija bez krievu zinātnieku līdzdalības. ES PIEDALOS. Brūss kļuva slavens ar īpašu metāla spoguļu izstrādi teleskopiem. Lomonosovs un Heršels neatkarīgi viens no otra izgudroja pilnīgi jaunu teleskopa dizainu, kurā galvenais spogulis sasveras bez sekundārā, tādējādi samazinot gaismas zudumu.

Vācu optiķis Fraunhofers ražošanu ievietoja montāžas līnijā un uzlaboja lēcu kvalitāti. Un šodien Tartu observatorijā ir teleskops ar strādājošu Fraunhofera objektīvu. Bet vācu optikas refraktori arī nebija bez trūkumiem - hromatisma.

Tikai 19. gadsimta beigās tika izgudrots jauns objektīvu izgatavošanas paņēmiens. Stikla virsmas sāka apstrādāt ar sudraba plēvi, kas tika uzklāta uz stikla spoguļa, pakļaujot vīnogu cukuru sudraba nitrāta sāļiem. Šīs revolucionārās lēcas atstaroja līdz pat 95% gaismas, atšķirībā no vecajām bronzas lēcām, kas atstaroja tikai 60% gaismas. L. Fuko radīja atstarotājus ar paraboliskiem spoguļiem, mainot spoguļu virsmas formu. 19. gadsimta beigās Crossley, amatieru astronoms, pievērsa uzmanību alumīnija spoguļiem. Viņa nopirktais 91 cm diametra ieliektais stikla paraboliskais spogulis nekavējoties tika ievietots teleskopā. Mūsdienās mūsdienu observatorijās tiek uzstādīti teleskopi ar tik milzīgiem spoguļiem. Kamēr refraktora izaugsme palēninājās, atstarotāja teleskopa attīstība ieguva impulsu. Laikā no 1908. līdz 1935. gadam dažādas pasaules observatorijas uzbūvēja vairāk nekā duci atstarotāju ar objektīvu, kas pārsniedza Yierks. Lielākais teleskops ir uzstādīts Vilsonas kalna observatorijā, tā diametrs ir 256 centimetri. Un pat šī robeža ļoti drīz tika dubultota. Kalifornijā ir uzstādīts amerikāņu milzīgais atstarotājs, šodien tam ir vairāk nekā piecpadsmit gadu.

Pirms vairāk nekā 30 gadiem, 1976. gadā, padomju zinātnieki uzbūvēja 6 metru BTA teleskopu - Lielo Azimutāla teleskopu. Līdz 20. gadsimta beigām ARB tika uzskatīts par pasaules lielāko teleskopu. BTA izgudrotāji bija oriģinālu tehnisko risinājumu, piemēram, datorizētas alt-azimuta instalācijas, novatori. Mūsdienās šie jauninājumi tiek izmantoti gandrīz visos milzu teleskopos. 21. gadsimta sākumā BTA tika nobīdīta uz otro duci lielo teleskopu pasaulē. Un pakāpeniska spoguļa degradācija laiku pa laikam - šodien tā kvalitāte ir samazinājusies par 30% no oriģināla - pārvērš to tikai par vēstures pieminekli zinātnei.

Jaunās paaudzes teleskopos ir divi lieli teleskopi - 10 metru dvīņi KECK I un KECK II optiskiem infrasarkanajiem novērojumiem. Tie tika uzstādīti 1994. un 1996. gadā ASV. Tie tika savākti, pateicoties W. Keck fonda palīdzībai, pēc kuras viņi ir nosaukti. Viņu būvniecībai viņš nodrošināja vairāk nekā 140 000 USD. Šie teleskopi ir aptuveni astoņu stāvu ēkas lielumā un katrs sver vairāk nekā 300 tonnas, taču tie strādā ar visaugstāko precizitāti. Galvenais spogulis, kura diametrs ir 10 metri, sastāv no 36 sešstūra segmentiem, kas darbojas kā viens atstarojošais spogulis. Šie teleskopi tika uzstādīti vienā no optimālākajām vietām uz Zemes astronomiskiem novērojumiem - Havaju salās, uz dzimušā Manua Kea vulkāna nogāzes ar 4200 m augstumu. Līdz 2002. gadam šie divi teleskopi, kas atradās 85 m attālumā viens no otra, sāka darboties interferometra režīmā, dodot tādu pašu leņķisko izšķirtspēju kā 85 metru teleskops.

Teleskopa vēsture ir gājusi garu ceļu - no itāļu stiklotājiem līdz moderniem milzu satelīta teleskopiem. Mūsdienu lielās observatorijas jau sen ir datorizētas. Tomēr amatieru teleskopi un daudzas Habla tipa ierīces joprojām balstās uz Galileo izgudrotajiem darba principiem.

Ieteicams: