História ďalekohľadov

História ďalekohľadov
História ďalekohľadov

Video: História ďalekohľadov

Video: História ďalekohľadov
Video: Чимаманда Адичи: Опасность единственной точки зрения 2024, Marec
Anonim

Hans Lipperschlei z Holandska, 1570-1619, sa často zaslúžil o vynález prvého ďalekohľadu, ale takmer určite nebol objaviteľom. S najväčšou pravdepodobnosťou práve urobil populárny a žiadaný ďalekohľad. Zároveň však nezabudol v roku 1608 podať patentovú prihlášku na dvojicu šošoviek umiestnených v tubuse. Prístroj nazval ďalekohľad. Jeho patent bol však zamietnutý, pretože sa jeho vynález zdal príliš jednoduchý.

História ďalekohľadov
História ďalekohľadov

Na konci roku 1609 sa vďaka Lipperschleu stali malé ďalekohľady bežné po celom Francúzsku a Taliansku. V auguste 1609 Thomas Harriot zdokonalil a zdokonalil vynález, ktorý umožnil astronómom pozorovať krátery a hory na Mesiaci.

Veľký zlom nastal, keď sa taliansky matematik Galileo Galilei dozvedel o Holanďanovom pokuse o patentovanie tubusu objektívu. Inšpirovaný objavom sa Galileo rozhodol vyrobiť takéto zariadenie pre seba. V auguste 1609 to bol Galileo, kto zostrojil prvý plnohodnotný ďalekohľad na svete. Spočiatku to bol iba ďalekohľad - kombinácia okuliarových šošoviek, dnes by sa to nazývalo refraktor. Pred Galileom s najväčšou pravdepodobnosťou len málokto vedel, ako používať túto elektrónku v prospech astronómie. Vďaka prístroju Galileo objavil krátery na Mesiaci, dokázal jeho guľatosť, objavil štyri mesiace Jupitera, prstencov Saturnu.

Rozvoj vedy umožnil vytvoriť výkonnejšie ďalekohľady, ktoré umožnili vidieť oveľa viac. Astronómovia začali používať objektívy s dlhou ohniskovou vzdialenosťou. Samotné ďalekohľady sa zmenili na obrovské, ťažké elektrónky a ich použitie samozrejme nebolo vhodné. Potom boli pre ne vynájdené statívy.

Do roku 1656 vyrobil Christian Huyens ďalekohľad, ktorý pozorované objekty zväčšil stokrát, jeho veľkosť bola viac ako 7 metrov a otvor bol asi 150 mm. Tento ďalekohľad je už na úrovni dnešných amatérskych ďalekohľadov. Do 70. rokov 16. storočia bol postavený 45-metrový ďalekohľad, ktorý ešte viac zväčšoval objekty a poskytoval širší uhol pohľadu.

Ale aj obyčajný vietor by mohol byť prekážkou pri získavaní jasného a kvalitného obrazu. Teleskop začal narastať do dĺžky. Objavitelia, ktorí sa snažili z tohto prístroja vytlačiť maximum, sa spoliehali na optický zákon, ktorý objavili: k zníženiu chromatickej aberácie šošovky dôjde so zväčšením jej ohniskovej vzdialenosti. Na odstránenie chromatickej interferencie vytvorili vedci ďalekohľady tej najneuveriteľnejšej dĺžky. Tieto rúry, ktoré sa potom nazývali ďalekohľady, dosahovali dĺžku 70 metrov a spôsobovali pri práci a nastavovaní veľa nepríjemností. Nevýhody refraktorov viedli veľké mysle k hľadaniu riešení na zlepšenie ďalekohľadu. Odpoveď sa našla a nový spôsob: zhromažďovanie a zaostrovanie lúčov sa začalo robiť pomocou konkávneho zrkadla. Refraktor sa znovu zrodil do reflektora, úplne zbaveného chromatografie.

Táto zásluha patrí výlučne Isaacovi Newtonovi, bol to on, komu sa podarilo pomocou zrkadla dať nový život teleskopom. Jeho prvý reflektor mal priemer iba štyri centimetre. A prvé zrkadlo pre ďalekohľad s priemerom 30 mm vyrobil zo zliatiny medi, cínu a arzénu v roku 1704. Obrázok je jasný. Mimochodom, jeho prvý ďalekohľad je stále starostlivo uchovaný v Astronomickom múzeu v Londýne.

Lenže optici dlho nestíhali vyrábať plnohodnotné zrkadlá pre reflektory. Za rok narodenia nového typu ďalekohľadu sa považuje rok 1720, keď Briti zostrojili prvý funkčný reflektor s priemerom 15 centimetrov. Bol to prielom. V Európe existuje dopyt po prenosných, takmer kompaktných ďalekohľadoch dlhých dva metre. Začali zabúdať na 40-metrové rúry refraktorov.

18. storočie by sa dalo pokojne považovať za storočie reflektora, nebyť objavu anglických optikov: magická kombinácia dvoch šošoviek vyrobených z korunky a pazúrika.

Dvojzrkadlový systém v ďalekohľade navrhol Francúz Cassegrain. Cassegrain nemohol úplne realizovať svoj nápad kvôli chýbajúcej technickej realizovateľnosti vynájdenia potrebných zrkadiel, ale dnes boli jeho výkresy implementované. Práve ďalekohľady Newton a Cassegrain sa považujú za prvé „moderné“ďalekohľady vynájdené na konci 19. storočia. Mimochodom, Hubblov vesmírny ďalekohľad funguje rovnako ako ďalekohľad Cassegrain. A Newtonov základný princíp s použitím jediného konkávneho zrkadla sa od roku 1974 používa v Špeciálnom astrofyzikálnom observatóriu v Rusku. Žiaruvzdorná astronómia prekvitala v 19. storočí, keď priemer achromatických cieľov postupne narastal. Ak v roku 1824 bol priemer ďalších 24 centimetrov, potom v roku 1866 sa jeho veľkosť zdvojnásobila, v roku 1885 začala byť 76 centimetrov (Pulkovo observatórium v Rusku) a do roku 1897 bol vynájdený Yerkskyho refraktor. Dá sa odhadnúť, že v priebehu 75 rokov sa šošovky šošoviek zväčšovali rýchlosťou jeden centimeter ročne.

Na konci 18. storočia nahradili objemné reflektory kompaktné a praktické ďalekohľady. Kovové zrkadlá sa tiež ukázali ako nie príliš praktické - nákladné na výrobu a tiež časom nudné. Do roku 1758, s vynálezom dvoch nových druhov skla: svetlého - korunného - a silného - kremeňa -, bolo možné vytvoriť šošovky s dvoma šošovkami. Vedec J. Dollond to dobre využil, keď vyrobil dvoj šošovkovú šošovku, ktorá sa neskôr volala Dollond.

Po vynáleze achromatických šošoviek bolo víťazstvo refraktora absolútne jediné, čo zostávalo, bolo vylepšiť ďalekohľady šošoviek. Na konkávne zrkadlá sa zabudlo. Bolo možné ich oživiť rukami amatérskych astronómov. Takže William Herschel, anglický hudobník, objavil v roku 1781 planétu Urán. Jeho objav nemal v astronómii obdoby od staroveku. Urán bol navyše objavený pomocou malého domáceho reflektora. Úspech podnietil spoločnosť Herschel k tomu, aby začala vyrábať väčšie reflektory. Herschel v dielni vlastnou rukou tavil zrkadlá z medi a cínu. Hlavným dielom jeho života je veľký ďalekohľad so zrkadlom v priemere 122 cm. Vďaka tomuto ďalekohľadu na seba objavy nenechali dlho čakať: Herschel objavil šiesty a siedmy satelit planéty Saturn. Ďalší, nemenej slávny amatérsky astronóm, anglický statkár Lord Ross, vynašiel reflektor so zrkadlom s priemerom 182 centimetrov. Vďaka ďalekohľadu objavil množstvo neznámych špirálových hmlovín.

Teleskopy Herschel a Ross mali veľa nevýhod. Zrkadlové kovové šošovky boli príliš ťažké, odrážali iba zlomok dopadajúceho svetla a stlmili sa. Vyžadoval sa nový a dokonalý materiál pre zrkadlá. Ukázalo sa, že tento materiál bol sklo. V roku 1856 sa francúzsky fyzik Leon Foucault pokúsil vložiť do reflektora zrkadlo zo postriebreného skla. A skúsenosť mala úspech. Už v 90. rokoch amatérsky astronóm z Anglicka zostrojil reflektor na fotografické pozorovanie so skleneným zrkadlom s priemerom 152 centimetrov. Bol zrejmý ďalší prielom v teleskopickom inžinierstve.

Tento prielom nebol bez účasti ruských vedcov. SOM V. Bruce sa preslávil vývojom špeciálnych kovových zrkadiel pre ďalekohľady. Lomonosov a Herschel, nezávisle na sebe, vymysleli úplne nový dizajn ďalekohľadu, pri ktorom sa hlavné zrkadlo nakláňa bez sekundárneho, čím sa znižuje strata svetla.

Nemecký optik Fraunhofer nasadil výrobu na montážnu linku a zlepšil kvalitu šošoviek. A dnes je v observatóriu Tartu ďalekohľad s funkčnou Fraunhoferovou šošovkou. Ale refraktory nemeckého optika tiež neboli bez chyby - chromatizmu.

Až na konci 19. storočia bol vynájdený nový spôsob výroby šošoviek. Sklenené povrchy sa začali ošetrovať strieborným filmom, ktorý sa nanášal na sklenené zrkadlo vystavením hroznového cukru pôsobeniu dusičnanov strieborných. Tieto revolučné šošovky odrážali až 95% svetla, na rozdiel od šošoviek zo starého bronzu, ktoré odrážali iba 60% svetla. ĽFoucault vytvoril reflektory s parabolickými zrkadlami, ktoré zmenili tvar povrchu zrkadiel. Na konci 19. storočia obrátil amatérsky astronóm Crossley svoju pozornosť na hliníkové zrkadlá. Konkávne sklenené parabolické zrkadlo s priemerom 91 cm, ktoré kúpil, bolo okamžite vložené do ďalekohľadu. Dnes sa v moderných observatóriách inštalujú ďalekohľady s takými obrovskými zrkadlami. Zatiaľ čo sa rast refraktora spomalil, vývoj reflektorového ďalekohľadu naberal na obrátkach. V rokoch 1908 až 1935 rôzne observatóriá na svete zostrojili viac ako tucet reflektorov s objektívom, ktorý prekročil ten Yierksov. Najväčší ďalekohľad je nainštalovaný na observatóriu Mount Wilson, jeho priemer je 256 centimetrov. A dokonca aj táto hranica sa veľmi skoro zdvojnásobila. V Kalifornii bol nainštalovaný americký obrovský reflektor, ktorý má dnes viac ako pätnásť rokov.

Pred viac ako 30 rokmi, v roku 1976, sovietski vedci zostrojili 6-metrový BTA ďalekohľad - Veľký azimutálny ďalekohľad. Do konca 20. storočia bol ARB považovaný za najväčší ďalekohľad na svete. Vynálezcovia BTA boli novátormi v originálnych technických riešeniach, ako napríklad počítačom riadená alt-azimutová inštalácia. Dnes sa tieto inovácie používajú takmer vo všetkých obrovských ďalekohľadoch. Na začiatku 21. storočia bolo BTA odsunuté nabok k druhej desiatke veľkých ďalekohľadov na svete. A postupná degradácia zrkadla z času na čas - dnes jeho kvalita klesla o 30% oproti pôvodnému - ho mení iba na historickú pamiatku vedy.

Nová generácia ďalekohľadov zahŕňa dva veľké ďalekohľady - 10-metrové dvojčatá KECK I a KECK II na optické infračervené pozorovanie. Inštalované boli v rokoch 1994 a 1996 v USA. Zhromaždili sa vďaka pomoci Nadácie W. Kecka, podľa ktorej sú aj pomenované. Na ich výstavbu poskytol viac ako 140 000 dolárov. Tieto ďalekohľady sú veľké asi ako osemposchodová budova a každý váži viac ako 300 ton, ale pracujú s najvyššou presnosťou. Hlavné zrkadlo s priemerom 10 metrov pozostáva z 36 šesťuholníkových segmentov, ktoré pôsobia ako jediné reflexné zrkadlo. Tieto ďalekohľady boli nainštalované na jednom z najoptimálnejších miest na Zemi pre astronomické pozorovania - na Havaji, na svahu vyhasnutej sopky Manua Kea s výškou 4 200 m. Do roku 2002 boli tieto dva ďalekohľady umiestnené vo vzdialenosti 85 m od seba, začali pracovať v režime interferometra, ktorý poskytoval rovnaké uhlové rozlíšenie ako 85-metrový ďalekohľad.

História ďalekohľadu prešla dlhou cestou - od talianskych sklenárov až po moderné obrovské satelitné ďalekohľady. Moderné veľké observatóriá sú už dávno automatizované. Amatérske ďalekohľady a mnoho zariadení Hubblovho typu sú však stále založené na princípoch práce, ktoré vynašiel Galileo.

Odporúča: