Основы телескопов

Рано или поздно каждый звездопад решает, что пришло время покупка телескопа. Это захватывающий следующий шаг к дальнейшему исследованию космоса. Однако, как и в случае с любой другой крупной покупкой, об этих «двигателях исследования вселенной» можно многое узнать, начиная от мощности до цены. Первое, что пользователь хочет сделать, это выяснить его цели наблюдения. Они заинтересованы в наблюдении за планетой? Исследование глубокого неба? Астрофотография? Всего понемногу? Сколько денег они хотят потратить? Знание ответа на эти вопросы поможет сузить выбор телескопа.

Телескопы бывают трех основных конструкций: рефрактор, рефлектор и катадиоптрик, а также некоторые варианты каждого из типов. У каждого есть свои плюсы и минусы, и, конечно, каждый тип может стоить немного или дорого в зависимости от качества оптики и необходимых аксессуаров.

Рефрактор - это телескоп, в котором используются две линзы для обзора небесного объекта. На одном конце (то, что дальше от зрителя), он имеет большую линзу, называемую «линзой объектива» или «предметным стеклом». На другом конце находится объектив, через который смотрит пользователь. Это называется «окуляр» или «окуляр». Они работают вместе, чтобы обеспечить вид неба.

Объектив собирает свет и фокусирует его как четкое изображение. Это изображение увеличивается, и это то, что видит звездный наблюдатель через окуляр. Этот окуляр регулируется путем перемещения его внутрь и наружу корпуса телескопа, чтобы сфокусировать изображение.

Отражатель работает немного по-другому. Свет собирается внизу прицела вогнутым зеркалом, называемым первичным. Первичный имеет параболическую форму. Есть несколько способов, которыми первичная может сфокусировать свет, и то, как это делается, определяет тип отражающего телескопа.

Многие телескопы обсерватории, такие как Близнецы на Гавайях или орбиты Космический телескоп Хаббл используйте фотографическую пластину, чтобы сфокусировать изображение. Называется «Положение основного фокуса», пластина расположена вблизи верхней части прицела. В других таких областях используется вторичное зеркало, помещенное в положение, аналогичное фотографической пластине, для отразить изображение обратно на корпус прицела, где оно просматривается через отверстие в первичном зеркало. Это известно как фокус Кассегрена.

Затем есть ньютоновский, своего рода отражающий телескоп. Он получил свое имя, когда Сэр Исаак Ньютон придумал базовый дизайн. В ньютоновском телескопе плоское зеркало расположено под углом в том же положении, что и вторичное зеркало в кассегрене. Это вторичное зеркало фокусирует изображение в окуляре, расположенном в боковой части трубки, вблизи верхней части прицела.

Наконец, есть катадиоптрические телескопы, которые объединяют элементы рефракторов и отражателей в своей конструкции. Первый такой телескоп был создан немецким астрономом Бернхардом Шмидтом в 1930 году. Он использовал основное зеркало в задней части телескопа со стеклянной корректирующей пластиной в передней части телескопа, которая была разработана для устранения сферической аберрации. В оригинальном телескопе фотопленка была расположена в фокусе. Не было вторичного зеркала или окуляров. Потомок этого оригинального проекта, названного дизайном Шмидта-Кассегрена, является самым популярным типом телескопа. Изобретенный в 1960-х годах, он имеет вторичное зеркало, которое направляет свет через отверстие в основном зеркале к окуляру.

Второй тип катадиоптрического телескопа был изобретен русским астрономом Д. Максутов. (Голландский астроном А. Bouwers создал аналогичную конструкцию в 1941 году, до Максутова.) В телескопе Максутова используется линза с более сферическим корректором, чем в Шмидте. В остальном конструкции довольно похожи. Сегодняшние модели известны как Максутов-Cassgrain.

После первоначального выравнивания, которое необходимо, чтобы оптика хорошо работала вместе, оптика рефрактора устойчива к смещению. Стеклянные поверхности запечатаны внутри трубки и редко нуждаются в очистке. Уплотнение также сводит к минимуму влияние воздушных потоков, которые могут запутать вид. Это один из способов, с помощью которых пользователи могут получать устойчивые четкие изображения неба. Недостатки включают в себя ряд возможных аберраций линз. Кроме того, поскольку линзы должны поддерживаться краем, это ограничивает размер любого рефрактора.

Отражатели не страдают от хроматической аберрации. Их зеркала легче построить без дефектов, чем линзы, так как используется только одна сторона зеркала. Кроме того, поскольку опора для зеркала сзади, могут быть построены очень большие зеркала, что позволяет увеличить область видимости. К недостаткам относятся простота смещения, необходимость частой очистки и возможная сферическая аберрация, которая является дефектом в реальной линзе, которая может размыть изображение.

Как только пользователь имеет базовое представление о типах областей на рынке, он может сосредоточиться на том, чтобы подобрать нужный размер для просмотра своих любимых целей. Они могут узнать больше о некоторых телескопах средней ценовой категории на рынке. Это никогда не повредит, чтобы просмотреть рынок и узнать больше о конкретных инструментах. И лучший способ «попробовать» разные телескопы - пойти на звездную вечеринку и спросить других владельцев прицелов, не хотят ли они позволить кому-нибудь взглянуть на их приборы. Это простой способ сравнить и сопоставить изображение с помощью разных инструментов.

Отредактировано и обновлено Кэролин Коллинз Петерсен.