Телескопы: основные назначения, схемы и характеристики

    2.4. Рентгеновские телескопы.  

    Фотоны  с высокими энергиями, к которым  относятся и фотоны рентгеновских  волн, уже пробивают всевозможные системы зеркальных объективов. Регистрация  таких волн по силам счетчикам элементарных частиц, таким, как счетчик Гейгера. Попадающая в такое устройство частица вызывает кратковременный импульс тока, который и регистрируется. Очень большие проблемы стояли перед астрономами с тем, чтобы при всей сложности процесса регистрации больших потоков рентгеновских фотонов добиться высокого разрешения телескопа. Но сегодня разрешение рентгеновских телескопов достигает уже не несколько градусов, как было раньше, а всего 1’.  

    2.5. Гамма-телескопы.  

    Гамма-фотоны еще более энергичны, чем фотоны рентгеновского излучения. Их тоже регистрируют специальные устройства-счетчики, только иной конструкции. Увы, разрешение гамма-телескопов не превосходит двух-трех градусов. Гамма-телескопы сегодня регистрируют само наличие и примерное направление на так называемые гамма-вспышки – мощные всплески гамма-излучения, причин которых еще не нашли. Более или менее точно указать место вспышки позволяет одновременное наблюдение вспышки двумя-тремя гамма-телескопами. Совместное использование гамма-телескопов и телескопов, принимающих другие типы излучения, в последние годы помогло отождествлять некоторые гамма-вспышки с тем или иным видимым объектом.  
 

     Заключение.

    Оптические  телескопы бывают двух основных типов (рефракторы и рефлекторы), отличающиеся выбором главного собирающего свет элемента (линза или зеркало соответственно). У телескопа-рефрактора на передней стороне трубы имеется объектив, а в задней части, где формируется изображение, - окуляр или фотографическое оборудование. В отражательном телескопе в качестве объектива использовано вогнутое зеркало, располагающееся в задней части трубы.

    Объектив  телескопа-рефрактора обычно представляет собой составную линзу из двух или нескольких элементов с относительно большим фокусным расстоянием. Использование составных линз уменьшает хроматическую аберрацию (такие линзы называют ахроматическими дублетами и триплетами). Минимизировать как хроматическую, так и сферическую аберрацию можно, если использовать большое фокусное расстояние, но это приводит к тому, что рефракторы получаются длинными и громоздкими. В прошлом для уменьшения погрешностей строились только рефракторы больших размеров.

    При создании и установке больших  стеклянных линз возникает ряд трудностей; кроме того, толстые линзы поглощают слишком много света.

    Все большие астрономические телескопы  представляют собой рефлекторы. Рефлекторные телескопы популярны и у любителей, поскольку они не так дороги, как рефракторы, и их легче изготовить самостоятельно. В рефлекторе свет собирается в точке перед первичным зеркалом, называемой первичным фокусом. Собранный пучок света обычно направляется (посредством вторичного зеркала) к более удобному для работы месту. В очень больших телескопах наблюдатель имеет возможность работать непосредственно в первичном фокусе в специальной кабине, установленной в главной трубе. На практике как вторичное зеркало, так и кабина в первичном фокусе не оказывают существенного влияния на работу телескопа. Большие многоцелевые профессиональные телескопы обычно строят так, что наблюдатель получает возможность выбора фокуса. Ньютоновский фокус используется только в любительских оптических телескопах. 

    Первичные зеркала в отражательных телескопах обычно изготавливают из стекла или  керамики, которая не расширяется (и  не сжимается) при изменении температуры. Поверхность зеркала тщательно обрабатывается до получения требуемой формы, обычно сферической или параболической, с точностью до долей длины волны света. Для получения отражательных свойств на поверхность стекла наносится тонкий слой алюминия. В ранних отражательных телескопах, первичное зеркало было изготовлено из полированного металлического сплава (68% меди и 32% олова). По латыни термин "зеркальный" предается как "speculum"; по этой причине для обозначения отражательного телескопа до сих пор иногда используют сокращение "spec". Самые ранние стеклянные зеркала покрывали серебром, но это оказалось неудобным из-за того, что на воздухе серебро темнеет.

    В наиболее современных больших телескопах применяются методы активной оптики, которые позволяют использовать более тонкие и легкие зеркала, необходимая форма которых сохраняется поддерживающей системой, управляемой компьютером. Это позволяет использовать как зеркала с очень большими диаметрами, так и зеркала, составленные из отдельных элементов.

    Кроме того с развитием науки и техники появились новые телескопы: радиотелескопы, ультрафиолетовые, гамма и другие. По мере развития астрономической техники появилась возможность изучать объекты во всем электромагнитном спектре, для чего были разработаны специальные системы телескопов и дополнительных детекторов, позволяющие работать в различных диапазонах волн. Термин "телескоп", первоначально означавший оптический инструмент, получил более широкое значение. 

     Приложение 1. История создания оптических телескопов.

    Первый телескоп был построен в 1609 году итальянским астрономом Галилео Галилеем. Телескоп имел скромные размеры (длина трубы 1245 мм, диаметр объектива 53 мм, окуляр 25 диоптрий), несовершенную оптическую схему и 30-кратное увеличение. Однако он позволил сделать целую серию замечательных открытий (фазы Венеры, горы на Луне, спутники Юпитера, пятна на Солнце, звезды в Млечном Пути).

    Очень плохое качество изображения в первых телескопах заставило оптиков искать пути решения этой проблемы. Оказалось, что увеличение фокусного расстояния объектива значительно улучшает качество изображения.

    В 1663 году Грегори создал новую схему телескопа-рефлектора. Грегори первым предложил использовать в телескопе вместо линзы зеркало.

    Первый телескоп-рефлектор был построен Исааком Ньютоном в 1668 году. Схема, по которой он был построен, получила название «схема Ньютона».Длина телескопа составляла 15 см.

    В 1672 году Кассегрен предложил схему двухзеркальной системы, вскоре ставшую наиболее популярной. Первое зеркало было параболическим, второе имело форму выпуклого гиперболоида и располагалось перед фокусом первого. 
В настоящее время практически все телескопы являются зеркальными.   
Самый большой в мире зеркальный телескоп имени Кека имеет диаметр 10 м и находится на Гавайских островах. В России на Кавказе работает телескоп размером 6 м.

    В двадцатом веке астрономы сделали  много шагов в изучении вселенной.

    Эти шаги были бы невозможны без использования  больших и сложных телескопов, расположенных на высокогорных лабораториях и управляемых большим количеством квалифицированных специалистов.

     Приложение 2. Рекомендации наблюдателям

    Место для наблюдений

    Одним из ключевых факторов, влияющих на качество ваших астрономических наблюдений, является правильный выбор места  для наблюдательной площадки. На городском небе, залитом светом бесчисленных уличных фонарей, можно увидеть гораздо меньше интересных объектов, чем на темном деревенском небе.

    Приложение 3. Крупнейшие телескопы.

1. Зигель Ф.Ю. Астрономы наблюдают, 1985 г. – 226c.
2. Малахов А.А. Астрономия небесной механики. Основы астрофизики. Проблемы космологии: учеб.-метод. пособие.- Шадринск: ИП «З.А, Пестова», 2008. – 184 c.
3. Навашина. М.С. Телескоп астронома-любителя, Физматгиз, 1967.
4. Сикорук Л. Л., Шпальский М. Р.Телескопы для любителей астрономии; 1990 г. – 386с.
5. Энциклопедический словарь юного астронома, (сост. Н.П.Ерпылев) 1988
6. Энциклопедия для детей. Т.8. Астрономия. Эб8 /Глав. ред. М. Д. Аксёнова. — М.: Аванта+, 1997. – 688 c.
7. http://www.Astrogalaxy.Ru
8. http://www.sky-watcher.ru/
9. http://www.telescopehistory.ru/invention/
10. http://www.ru.wikipedia.org/wiki/Телескоп