КУРС ОБЩЕЙ АСТРОНОМИИ телескопы Электромагни тное излуче

КУРС ОБЩЕЙ АСТРОНОМИИ телескопы

Электромагни тное излуче ние (электромагнитные волны) • • • Электромагни тно е излуче ние (электромагнитные волны) — распространяющееся в пространстве возмущение электрических и магнитных полей. Электромагнитное излучение - электромагнитные колебания , которые возбуждаются заряженными частицами, атомами, молекулами, антеннами и другими излучающими системами. Электромагнитное излучение состоит из элементарных частиц (фотонов) и распространяется в вакууме со скоростью света.

Армиллярная сфера

Квадрант КВАДРАНТ использовался для измерения высоты звезд в меридиане.

• Секстант • СЕКСТАНТ, каким пользовался Тихо; требовал двух наблюдателей для измерения углового расстояния между двумя звездами

Вид телескопа Галлилея

Телескоп-рефрактор • Телескоп Галилея • Телескоп Кеплера

ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА первого телескопа Галилея

Телескоп Ньютона • РАСПОЛОЖЕНИЕ ЗЕРКАЛ в телескопе-рефлекторе Ньютона. 1 – параболическое главное зеркало; 2 – плоское ньютоновское зеркало; 3 – главный фокус; 4 – фокус Ньютона.

Телескопы-рефлекторы • Телескоп Ньютона • Телескоп Кассегрена

• Телескоп Максутова • Телескоп Шмидта

Монтировка телескопа, часть телескопа, на которой укрепляется его оптическая труба. Монтировка телескопа позволяет направить его в наблюдаемую область неба, обеспечивает стабильность его установки в рабочем положении, удобство выполнения наблюдений различного типа. Основные части монтировки телескопа: основание (или колонна), две взаимно перпендикулярные оси для поворотов трубы телескопа, приводы и система отсчёта углов поворота. Различают два основных типа монтировки телескопа: экваториальную монтировку (или параллактическую) и азимутальную монтировку (или горизонтальную). В экваториальной монтировки телескопа 1 -я ось направлена в полюс мира и называемая полярной (или часовой) осью, а 2 -я лежит в плоскости экватора и называется осью склонений; с нею скреплена труба телескопа. При повороте телескопа вокруг 1 -й оси меняется его часовой угол при постоянном склонении; при повороте вокруг 2 -й оси изменяется склонение при постоянном часовом угле. При наблюдениях на телескопе, установленном на экваториальной монтировке, слежение за небесным телом, движущимся вследствие видимого суточного вращения неба, осуществляется путём поворота телескопа с постоянной скоростью вокруг одной полярной оси. Типы экваториальных монтировок телескопа: Английская монтировка, Немецкая монтировка, Американская монтировка. В азимутальной М. т. 1 -я ось вертикальная, а 2 -я, несущая трубу, лежит в плоскости горизонта, 1 -я ось служит для поворота телескопа по азимуту, 2 -я — по высоте (зенитному расстоянию). При наблюдениях звёзд в телескоп, установленный на азимутальной монтировки телескопа, его необходимо непрерывно и с высокой степенью точности поворачивать одновременно вокруг двух осей, причём со скоростями, меняющимися по сложному закону.

Монтировки телескопов а — симметричная английская монтировка (в ярме); б — несимметричная английская монтировка; в — немецкая монтировка на прямой колонне; г — немецкая монтировка на ломаной колонне; д — опорная немецкая монтировка; е — американская монтировка (на вилке); ж — монтировка типа ярма с подковой; з — азимутальная монтировка советского 6 -м телескопа БТА. 1 — Основание (или колонна); 2 — полярная ось; 3 — ось склонений; 4 — труба телескопа; 5 — червячные пары осей; 6 — часовой механизм; 7 — круги отсчёта углов поворота осей; 8 — гидростатические подшипники осей; 9 — противовес; 10 — вертикальная ось азимутальной монтировки; 11 — горизонтальная ось азимутальной монтировки.

Один из вариантов экваториальной монтировки вилочная монтировка, параллактическая монтировка телескопа с полярной осью, заканчивающейся вилкой, несущей ось склонения, вокруг которой вращается телескоп. Вилочная монтировка позволяет наводить телескоп на любую точку неба. Вилочная монтировка, впервые применённая в США (1908) для 1, 5 -м рефлектора Маунт-Вилсоновской обсерватории, широко используется для установки крупных рефлекторов; в частности, 2, 6 -м рефлектор Крымской астрофизической обсерватории установлен на Вилочная монтировка. Немецкая монтировка, экваториальная монтировка телескопа, у которой полярная ось заканчивается корпусом, несущим ось склонения и телескоп. Немецкая монтировка обладает компактностью и позволяет устанавливать длинные, но не очень тяжёлые трубы. Она применяется преимущественно для рефракторов. К её недостаткам следует отнести необходимость прерывать наблюдения при прохождении светилом меридиана. Английская монтировка, экваториальная монтировка телескопа, у которой полярная ось ОО опирается обоими концами на две колонны ; по середине её большой подшипник оси склонения DD поддерживает телескоп. Для балансировки применяется противовес Q. А. м. позволяет направить лучи света в куде фокус F посредством лишь двух плоских вспомогательных зеркал. Впервые применена в Англии (отсюда и название). Американская монтировка, экваториальная монтировка телескопа, у которой полярная ось ОО заканчивается вилкой , несущей ось склонений DD и телескоп. А. м. применена во многих крупных телескопах мира (впервые в США, с чем связано название «Американская монтировка» ), в том числе в 2, 6 -метровом рефлекторе Крымской астрофизической обсерватории АН СССР. Для уменьшения прогибов вилки в некоторых телескопах северный конец вилки замыкают в виде ярма или ярма с цилиндрической подковой, скользящей по опоре.

ТЕЛЕСКОП НА МОНТИРОВКЕ КУДЕ (от фр. coude – изгиб, угол). Телескоп вращается на опорах, но фокус остается на месте. 1 – гиперболическое вторичное зеркало; 2 – плоские вспомогательные зеркала; 3 – параболическое главное зеркало; 4 – фокус; 5 – южная опора; 6 – противовес; 7 – северная опора; 8 – полярная ось.

ОПТИЧЕСКАЯ СХЕМА камеры Шмидта. 1 – сферическое главное зеркало; 2 – фокальная поверхность; 3 – коррекционная пластина.

БТА – Большой Телескоп Альт-Азимутальный • • БТА является телескопом-рефлектором. Главное зеркало диаметром 605 см имеет форму параболоида вращения. Фокусное расстояние зеркала 24 м, вес зеркала без учета оправы — 42 т. Оптическая схема БТА позволяет работу в главном фокусе главного зеркала и двух фокусах Несмита. В обоих случаях можно применять корректор аберраций. Телескоп установлен на альт-азимутальной монтировке. Масса подвижной части телескопа — около 650 т. Общая масса телескопа — около 850 т. Главный конструктор — Баграт Константинович Иоаннисиани. Расположение: Телескоп установлен в Специальной астрофизической обсерватории (САО) на горе Семиродники близ поселка Нижний Архыз Зеленчукского района Карачаево-Черкесской Республики, РФ, на высоте 2070 м над уровнем моря. История: Телескоп был изготовлен Ленинградским Оптико-Механическим Объединением. Главное зеркало изготовлено Лыткаринским заводом оптического стекла (ЛЗОС). Введен в эксплуатацию в 1975 г. Заготовка для изготовления зеркала весила 70 тонн, что требовало разработки плавки и отливки стекла, и его охлаждения. Всего было изготовлено три заготовки. Первую предполагалось охлаждать девять месяцев, однако такая «большая» скорость изменения температуры привела к расколу болванки. Вторая охлаждалась медленнее — 0, 03 градуса в час. Для полного охлаждения потребовалось два года и 19 дней. Для обработки зеркала потребовалось 16, 5 месяцев и 15 000 карат алмазного инструмента, после чего болванка стала легче на 30 тонн. После тонкой полировки масса уже готового зеркала равнялась 42 тонны. Зеркало везли на специальном трейлере, часть пути по воде. Некоторые дороги в Карачаево-Черкессии пришлось расширять специально для этого. Перед транспортировкой зеркала, сначала по всему пути следования провезли имитатор, чтобы установить технические условия перевозки (скорости на ровных участках пути, на подъёмах, движении на воде, места стоянок, методы борьбы с перегревом и т. п). Однако уже после трудоемкой доставки зеркала в обсерваторию и его установки в монтировку, обнаружились дефекты на поверхности зеркала, что потребовало изготовления ещё одного — третьего зеркала. Отражающее покрытие зеркала из алюминия. С интервалом в среднем раз в 3 -5 лет производится его обновление, последнее было в июле 2005 года. Зеркало отсоединяют от телескопа и алюминируют прямо в оправе в специальной вакуумной установке ВУАЗ-6. 11 мая 2007 года начата перевозка первого главного зеркала БТА на изготовивший его ЛЗОС с целью переполировки.

Главное зеркало БТА

Башня пятиметрового телескопа

Кек 1 и Кек 2

ТЕЛЕСКОПЫ КЕК I и II находятся на вершине древнего вулкана Мауна-Кеа на острове Гавайи. В отличие от обычных оптических телескопов с монолитными зеркалами, у этих телескопов зеркала составлены из 36 шестиугольных сегментов каждое. Эти зеркальные мозаики образуют крупнейшие в мире оптические системы; каждая из них эквивалентна по площади одному зеркалу диаметром 10 м.

Мозаичное зеркало телескопа Кек

Проницающая сила телескопа где D-диаметр объектива в см, Г-увеличение телескопа между равнозрачковым и разрешающим, С-качество изображения. При отличных изображениях С=3, 9, при хороших С=3, 3 -3, 9, при средних 2, 5 -3, 3, при плохих С=1, 8 -2, 5, при очень плохих С<1, 8. Так же существует следующие формулы: mvis = 5, 5 +2, 5 lg. D + 2, 5 lg. Г* где D в см или mvis = 2, 1 +5 lg. D где D в мм

Космический телескоп им. Э. Хаббла

Схема телескопа Хаббл

Очень Большой Телескоп (Very Large Telescope-VLT)

Гигантский Магелланов Телескоп (Giant Magellan Telescope)