Teleskoopide Ajalugu

Teleskoopide Ajalugu
Teleskoopide Ajalugu

Video: Teleskoopide Ajalugu

Video: Teleskoopide Ajalugu
Video: 世界上最乾旱的地區,幾百年都不下一滴雨,人們如何取水有絕技,智利阿塔卡馬沙漠,Atacama Desert, Chile,the driest area in the world 2024, Aprill
Anonim

Hollandi Hans Lipperschlei, 1570–1619, arvatakse sageli esimese teleskoobi leiutamise eest, kuid peaaegu kindlasti polnud ta selle avastaja. Tõenäoliselt muutis ta teleskoobi lihtsalt populaarseks ja nõudlikuks. Kuid samal ajal ei unustanud ta 1608. aastal esitada torusse paigutatud läätsepaari kohta patenditaotlust. Ta nimetas seadet spiooniklaasiks. Kuid tema patent lükati tagasi, kuna tema leiutis tundus liiga lihtne.

Teleskoopide ajalugu
Teleskoopide ajalugu

1609. aasta lõpuks olid tänu Lipperschleule muutunud väikesed teleskoobid levinud kogu Prantsusmaal ja Itaalias. Augustis 1609 viimistles ja täiustas Thomas Harriot leiutist, mis võimaldas astronoomidel vaadata Kuu kraatreid ja mägesid.

Suur murd saabus siis, kui Itaalia matemaatik Galileo Galilei sai teada hollandlase katsest läätsetoru patenteerida. Avastusest inspireerituna otsustas Galileo endale sellise seadme valmistada. Augustis 1609 ehitas just Galileo maailma esimese täieõigusliku teleskoobi. Algul oli see lihtsalt teleskoop - prilliläätsede kombinatsioon, tänapäeval nimetataks seda refraktoriks. Enne Galileot teadsid vähesed tõenäoliselt, kuidas seda toru astronoomia huvides kasutada. Tänu seadmele avastas Galileo Kuul kraatrid, tõestas selle kerakujulisust, avastas Saturni rõngastest neli Jupiteri kuud.

Teaduse areng võimaldas luua võimsamaid teleskoobi, mis võimaldas näha palju enamat. Astronoomid hakkasid kasutama pika fookuskaugusega läätsesid. Teleskoobid ise muutusid tohututeks rasketeks torudeks ja neid polnud muidugi mugav kasutada. Siis leiutati neile statiivid.

Aastaks 1656 oli Christian Huyens valmistanud teleskoobi, mis suurendas vaadeldud objekte 100 korda, selle suurus oli üle 7 meetri ja ava umbes 150 mm. See teleskoop on juba tänapäeva amatöörteleskoopide tasemel. 1670. aastateks ehitati 45-meetrine teleskoop, mis suurendas esemeid veelgi ja andis laiema vaatenurga.

Kuid isegi tavaline tuul võib olla takistuseks selge ja kvaliteetse pildi saamiseks. Teleskoop hakkas kasvama. Avastajad, püüdes sellest seadmest maksimumi välja pigistada, tuginesid avastatud optilisele seadusele: läätse kromaatilise aberratsiooni vähenemine toimub koos selle fookuskauguse suurenemisega. Kromaatiliste häirete kõrvaldamiseks valmistasid teadlased kõige uskumatumate pikkustega teleskoobid. Need torud, mida toona teleskoopideks nimetati, ulatusid 70 meetri pikkuseks ja tekitasid nendega töötamisel ja seadistamisel palju ebamugavusi. Refraktorite puudused on pannud suured mõtted otsima lahendusi teleskoobi täiustamiseks. Vastus ja uus viis leiti: kiirte kogumist ja fokuseerimist hakati tegema nõgusa peegli abil. Refraktor sündis uuesti kromatismist täielikult vabanenud helkuriks.

See teene kuulub täielikult Isaac Newtonile, just temal õnnestus peegli abil teleskoopidele uus elu anda. Selle esimene helkur oli läbimõõduga vaid neli sentimeetrit. Ja esimese 30 mm läbimõõduga teleskoobi peegli valmistas ta vase, tina ja arseeni sulamist 1704. aastal. Pilt on selge. Muide, tema esimest teleskoopi säilitatakse endiselt hoolikalt Londoni astronoomiamuuseumis.

Kuid pikka aega ei õnnestunud optikutel helkurite jaoks täisväärtuslikke peegleid valmistada. Uut tüüpi teleskoobi sünniaastaks peetakse 1720 aastat, mil inglased ehitasid esimese 15 sentimeetrise läbimõõduga funktsionaalse helkuri. See oli läbimurre. Euroopas on nõudlus kahe meetri pikkuste kaasaskantavate, peaaegu kompaktsete teleskoopide järele. Nad hakkasid unustama 40-meetriseid refraktoreid.

18. sajandit oleks võinud pidada helkuri sajandiks, kui mitte avastada inglise optikuid: maagiline kombinatsioon kahest kroonist ja tulekivist läätsest.

Teleskoobi kahe peegliga süsteemi pakkus välja prantslane Cassegrain. Cassegrain ei suutnud vajalike peeglite leiutamise tehnilise teostatavuse puudumise tõttu oma ideed täielikult realiseerida, kuid tänaseks on tema joonised realiseeritud. Just Newtoni ja Cassegraini teleskoope peetakse esimesteks "moodsateks" teleskoopideks, mis leiutati 19. sajandi lõpus. Muide, Hubble'i kosmoseteleskoop töötab täpselt nagu Cassegraini teleskoop. Ja Newtoni aluspõhimõtet ühe nõgusa peegli kasutamisega on Venemaal Astrofüüsika Spetsiaalses Tähetornis kasutatud alates 1974. aastast. Tulekindel astronoomia õitses 19. sajandil, kui akromaatiliste objektide läbimõõt järk-järgult kasvas. Kui 1824. aastal oli läbimõõt veel 24 sentimeetrit, siis 1866. aastal kahekordistus selle suurus, 1885. aastal hakkas see olema 76 sentimeetrit (Venemaal Pulkovo observatoorium) ja 1897. aastaks leiutati Yerksky refraktor. Võib arvata, et 75 aasta jooksul on läätsed kasvanud kiirusega üks sentimeeter aastas.

18. sajandi lõpuks olid mahukad helkurid asendanud kompaktsed ja käepärased teleskoobid. Ka metallpeeglid osutusid mitte eriti praktilisteks - kallid valmistada ja ka ajaga tuhmid. Aastaks 1758 sai kahe uut tüüpi klaasi leiutamisel: kerge - kroon - ja raske - tulekivi - võimalikuks luua kahe läätsega klaasid. Teadlane J. Dollond kasutas seda hästi, kui tegi kahe läätsega objektiivi, hiljem nimeks Dollond.

Pärast akromaatiliste läätsede leiutamist oli refraktori võit absoluutne, järele jäi vaid läätseteleskoopide täiustamine. Nõgusad peeglid ununesid. Neid oli võimalik elustada amatöörastronoomide kätega. Nii avastas inglise muusik William Herschel 1781. aastal planeedi Uraan. Tema avastusel polnud iidsetest aegadest astronoomias võrdväärset. Veelgi enam, Uraan avastati väikese omatehtud helkuri abil. Edu ajendas Herschelit alustama suuremate helkurite valmistamist. Herschel sulatas oma töötoas peeglid vasest ja plekist. Tema elu peamine töö on suur teleskoop, mille peegel on 122 cm läbimõõduga. Tänu sellele teleskoobile polnud avastusi oodata: Herschel avastas Saturni planeedi kuuenda ja seitsmenda satelliidi. Teine, mitte vähem kuulus harrastusastronoom, inglise maaomanik Lord Ross leiutas 182 sentimeetri läbimõõduga peegliga helkuri. Tänu teleskoobile avastas ta hulga tundmatuid spiraalseid udusid.

Herscheli ja Rossi teleskoopidel oli palju puudusi. Peegelmetallläätsed olid liiga rasked, peegeldasid vaid murdosa langevast valgusest ja tuhmusid. Vaja oli uut ja täiuslikku materjali peeglite jaoks. See materjal osutus klaasiks. 1856. aastal üritas prantsuse füüsik Leon Foucault helkurisse asetada hõbetatud klaasist peeglit. Ja see kogemus oli edukas. Juba 90ndatel ehitas harrastusastronoom Inglismaalt fotovaatluste jaoks helkuri, mille läbimõõt oli 152 sentimeetrit. Teine läbimurre teleskooptehnikas oli ilmne.

See läbimurre ei olnud ilma Vene teadlaste osaluseta. MA OLEN SEES. Bruce sai kuulsaks teleskoopide jaoks spetsiaalsete metallist peeglite väljatöötamise abil. Lomonosov ja Herschel leiutasid üksteisest sõltumatult täiesti uue teleskoobi kujunduse, mille puhul põhipeegel kaldub ilma sekundaarseta, vähendades seeläbi valguse kadu.

Saksa optik Fraunhofer pani tootmise konveierile ja parandas läätsede kvaliteeti. Ja täna on Tartu observatooriumis töötava Fraunhoferi objektiiviga teleskoop. Kuid ka Saksa optiku murdurid ei olnud veata - kromatism.

Alles 19. sajandi lõpuks leiutati uus meetod läätsede tootmiseks. Klaaspindu hakati töötlema hõbekilega, mis kanti klaaspeeglile viinamarjasuhkru kokkupuutel hõbenitraadisooladega. Need revolutsioonilised läätsed peegeldasid kuni 95% valgusest, vastupidiselt vanadele pronksläätsedele, mis peegeldasid ainult 60% valgusest. L. Foucault lõi paraboolpeeglitega helkurid, muutes peeglite pinna kuju. 19. sajandi lõpus pööras harrastusastronoom Crossley tähelepanu alumiiniumpeeglitele. Tema ostetud 91 cm läbimõõduga nõgus klaasist paraboolpeegel pandi kohe teleskoobi. Tänapäeval paigaldatakse tänapäevastesse observatooriumitesse nii tohutute peeglitega teleskoobid. Kui refraktori kasv aeglustus, oli helkuriteleskoobi areng hoogu kogumas. Aastatel 1908–1935 ehitasid maailma erinevad vaatluskeskused enam kui tosinat helkurit objektiiviga, mis ületas Yierksi oma. Suurim teleskoop on paigaldatud Mount Wilsoni observatooriumisse, selle läbimõõt on 256 sentimeetrit. Ja isegi see piir oli väga kiiresti kahekordistunud. Californiasse on paigaldatud Ameerika hiiglaslik helkur, täna on see enam kui viisteist aastat vana.

Enam kui 30 aastat tagasi, 1976. aastal, ehitasid Nõukogude teadlased 6-meetrise BTA teleskoobi - suure asimutaalse teleskoobi. Kuni 20. sajandi lõpuni peeti ARB-i maailma suurimaks teleskoobiks, BTA leiutajad olid originaalsete tehniliste lahenduste, näiteks arvutijuhendatud alt-asimuudi installatsiooni uuendajad. Tänapäeval kasutatakse neid uuendusi peaaegu kõigis hiiglaslikes teleskoopides. 21. sajandi alguses lükati BTA kõrvale maailma teise tosina suure teleskoobi juurde. Ja peegli järk-järguline lagunemine aeg-ajalt - täna on selle kvaliteet langenud 30% originaalist - muudab selle ainult teaduse ajalooliseks mälestiseks.

Uue põlvkonna teleskoobid sisaldavad kahte suurt teleskoopi - 10-meetrised kaksikud KECK I ja KECK II optiliste infrapunavaatluste jaoks. Need paigaldati USA-s 1994. ja 1996. aastal. Need koguti tänu W. Kecki fondi abile, mille järgi nad ka nime saavad. Nende ehitamiseks andis ta üle 140 000 dollari. Need teleskoobid on umbes kaheksakorruselise hoone suurused ja kaaluvad igaüks üle 300 tonni, kuid need töötavad kõige täpsemini. 10 meetri läbimõõduga peamine peegel koosneb 36 kuusnurksest segmendist, mis toimivad ühe helkurpeeglina. Need teleskoobid paigaldati astronoomiliste vaatluste jaoks ühte Maa kõige optimaalsemasse kohta - Hawaiile, 4200 m kõrguse väljasurnud Manua Kea vulkaani nõlvale. 2002. aastaks olid need kaks teleskoopi, mis asusid 85 m kaugusel. üksteisest, hakkasid töötama interferomeetri režiimis, andes sama nurga lahutusvõime kui 85-meetrine teleskoop.

Teleskoobi ajalugu on jõudnud kaugele - Itaalia klaasimeestest kaasaegsete hiiglaslike satelliitteleskoopideni. Kaasaegsed suured observatooriumid on juba ammu arvutiseeritud. Kuid amatöörteleskoobid ja paljud Hubble tüüpi seadmed põhinevad endiselt Galileo leiutatud tööpõhimõtetel.

Soovitan: