Меню

Время работы
Время работы магазина:
  • 10:00-20:00 без выходных

Что такое телескоп? Виды телескопов

Что такое телескоп?


Телескоп - это оптический прибор, предназначенный для наблюдений за небесными объектами - планетами, Луной, Солнцем, астероидами, кометами и объектами глубокого космоса - звездными скоплениями, галактиками, облаками космического газа и т.д., которые принято называть дипскай объектами.

Важнейшими характеристиками телескопа являются его диаметр обьектива и максимально возможное увеличение, которое он может обеспечить.

Диаметр обьектива телескопа можно ассоциировать с оправой передней линзы рефрактора или краем главного зеркала зеркального телескопа. Чем больше диаметр обьектива у телескопа, тем соответственно больше его увеличение. По величине диаметра можно судить насколько мелкие детали можно в него рассмотреть на объектах наблюдения. Кроме того, чем больше диаметр, тем больше света попадает в глаз наблюдателя поэтому повышается яркость изображения и появляется возможность увидеть в телескоп более тусклые небесные объекты. 

Можно смело утверждать, что диаметр важнейший параметр телескопа. 

Стоит отметить, что с ростом диаметра увеличиваются габариты и вес телескопа, а также его цена. 

Увеличение телескопа равно отношению фокусных расстояний телескопа и установленного на него окуляра. Увеличение характеризует во сколько раз большим представляется изображение объекта в окуляр телескопа по сравнению с его размерами видимыми невооруженным глазом. Условно можно сказать, что телескоп как бы приближает предметы пропорционально увеличению.

Максимально полезное увеличение пропорционально апертуре и ее значение зависит от многих факторов. Считается, что максимально полезное увеличение телескопа равно диаметру апертуры телескопа в миллиметрах, умноженному на 2.
            Надо четко представлять, что чем больше увеличение, тем меньше яркость изображения и поле зрения телескопа, чем меньше увеличение, тем больше поле зрения телескопа, существенно возрастает контраст, яркость и резкость картинки.

Конструктивно телескоп состоит из оптической трубы и монтировки - устройство на которое устанавливается труба и которое обеспечивает наведение телескопа на небесные объекты и их сопровождение. Кроме того, в состав телескопа может входить много дополнительных приспособлений (окуляры, фильтры, искатели, и т.д.).

В средние века, в далеком 1609 году итальянский ученый Галилео Галилей, впервые навел свою зрительную трубу на небесные тела. Галилею удалось разглядеть лунные кратеры, разбить на звезды Млечный Путь и обнаружить у Юпитера 4 спутника, которые с тех пор называют галлиевыми.  1609 год можно назвать годом рождения телескопа.

Первые телескопы были очень простыми. В трубе на определенном расстоянии друг от друга располагались две линзы: объектив − выпуклая собирающая линза и следом за ним окуляр – вогнутая рассеивающая линза. Недостатками такой оптической схемы были очень маленькое поле зрения, огромный хроматизм и низкая яркость изображения.

Шли годы, технический прогресс не стоял на месте, конструкция и технология изготовления телескопом совершенствовались, появлялись новые типы телескопов.

В 1668 году английским ученым Исааком Ньютоном был построен первый зеркальный телескоп, который в честь своего создателя стали называть рефлектором Ньютона. Он был невелик – труба имела длину 15 см. Диаметр главного зеркала 33 мм. Телескоп строил чистое и светлое изображение, полностью свободное от хроматической аберрации.

Конструкция телескопов продолжала развиваться и появились другие типы линзовых, зеркальных и в дальнейшем зеркально-линзовых телескопов. 

В настоящее время благодаря массовому производству телескопов на производственных площадях в Китае они стали вполне доступными для любителей астрономии, а благодаря современным технологиям обеспечивается вполне приемлемое качество как для массового продукта. 


Виды телескопов


В настоящее время рынок оптических телескопов предлагает три основных типа телескопов:

  • линзовые  – рефракторы;

  • зеркальные  –  в основном это рефлекторы Ньютона, однако в небольших объемах на рынке присутствуют зеркальные телескопы оптической схемы Ричи-Кретьена;.

  • зеркально-линзовые  -  основном это Шмидт-Кассегрен, Максутов-Кассегрен.


Подробно рассмотрим достоинства и недостатки каждой оптической схемы:


Рефрактор

Рефрактором называют оптический телескоп, в котором для собирания света используется объектив, состоящий из системы линз. Принцип работы таких телескопов обусловлен явлением преломления (рефракции) света.

Телескоп-рефрактор состоит из двух основных узлов – линзового объектива и окуляра. Объектив строит изображение удалённого предмета в фокальной плоскости и это изображение рассматривается в окуляр. 


Достоинства рефрактора:

  • рефрактор, в процессе использования не нуждается в юстировке и почти не реагирует на перепады температуры при наблюдениях;

  • высокоэффективные просветляющие покрытия минимизируют потери света на оптических поверхностях объектива; 

  • рефрактор снабженный диагональной призмой очень удобен для наблюдений земных ландшафтов 

  • загрязнение оптики, возникающее в процессе эксплуатации телескопа, гораздо легче удалить с линз, чем с зеркал. Поверхность линз намного более устойчива к появлению царапин и химическим воздействиям.



Среди телескопов с малым диаметром входных апертур (до 90 мм), рефракторы наиболее предпочтительны по критерию стоимость/эффективность/удобство пользования. 


Рефлектор Ньютона

Как уже сказано выше такую схему телескопов изобрёл английский ученый сэр Исаак Ньютона в 1668 году. В рефлекторе Ньютона между фокусом главного зеркала установлено небольшое плоское вторичное зеркало, которое затем отклоняет пучок света за пределы трубы, где полученное изображение рассматривается через окуляр или фотографируется. Главное зеркало рефлектора Ньютона имеет параболическую форму, однако если относительное отверстие не велико, то оно может быть сферическим, без потери в качестве изображения. 



Достоинства рефлектора Ньютона:

  • Ньютон свободен от хроматической аберрации, которая снижает контраст изображения в рефракторах и других схемах, использующих линзовые элементы;

  • Ньютоны дёшевы в производстве, поскольку имеют самую простую конструкцию и малое количество оптических элементов;

  • Ньютоны больших апертур остаются вполне доступными для большинства любителей астрономии; 

  • оптика Ньютона в силу особенностей конструкции трубы хорошо защищена от орошения росой:



Ньютоны являются абсолютными лидерами в сегменте телескопов большой апертуры (особенно с монтировкой Добсона). 

Большие Ньютоны значительно лучше телескопов других систем подходят для наблюдений Дипскай объектов. 



Ричи-Кретьен

 

Ричи-Кретьен - это вариант Кассегрена с полностью исправленной полевой комой. Оба зеркала (главное и вторичное) в схеме Ричи-Кретьена гиперболоиды вращения. 


Достоинства Ричи-Кретьена: 

  • в схеме Ричи-Кретьена полностью исправлена сферическая аберрация и кома;

  • схема Ричи-Кретьена позволяет развивать большие в сравнении со схемой Классического Кассегрена относительные отверстия; 

  • открытая труба способствует быстрому тепловому равновесию с окружающей средой;

  • небольшие размеры и вес




Зеркально-линзовые оптические системы


Зеркально-линзовые оптические системы - это разновидность оптических систем, содержащих как отражающие, так и преломляющие элементы. Такие системы также называются катадиоптрическими. Катадиоптрические системы позволяют использовать сферическую поверхность зеркал, которая значительно технологичнее других кривых поверхностей. 


Шмидт-Кассегрен (ШК, STC)

Шмидт-Кассегрен это схема телескопа в компоновке Кассегрена со стеклянной пластинкой-корректором, служащей для компенсации сферической аберрации вогнутого главного и выпуклого вторичного зеркал, имеющих сферическую форму. 

Важнейшая деталь Шмидт-Кассегрена - планоидная стеклянная пластина - корректор, установленная на входе в трубу телескопа. Она имеет сложный, но практически не заметный на глаз рельеф.  Диаметр пластины - корректора определяет апертуру ШК.



Главное сферическое зеркало имеет световой диаметр немного больше апертуры, это сделано с целью уменьшения виньетирования. Главное зеркало собирает свет в точку фокуса, перед которым установлено вторичное выпуклое зеркало.  Вторичное зеркало закреплено на пластине-корректоре и отражает лучи в отверстие в центре главного зеркала. 

ШК имеют относительное отверстие 1:10. Поле зрения ШК ограничено размером отверстия в главном зеркале. Фокусировка осуществляется подвижкой главного зеркала. 


Достоинства ШК:

  • главным достоинством ШК является его рекордно малые по сравнению с фокусным расстоянием размеры и вес;

  • внутренний объем трубы закрытый, поэтому хорошо защищен от пыли и турбулентности;

  • оправа вторичного зеркала закреплена на коррекционной пластине без механических растяжек, поэтому изображения звезд свободно от характерных для Ньютонов дифракционных лучей; 


Максутов-Кассегрен (МК)

Максутов-Кассегрен – это схема телескопа, разработанная советским оптиком Максутовым – в компоновке Кассегрена. В отличие от ШК в нем вместо пластины-корректора установлен мениск для компенсации аберраций пары сферических зеркал: вогнутого главного и выпуклого вторичного.


Конструкция  Максутов-Кассегрена компактнее Ньютонов и рефракторов равной апертуры. 


Достоинства МК:

  • высокое и однородное качество изображения по всему полю зрения;

  • устойчивость юстировки;

  • закрытый внутренний объем трубы с хорошей защитой от пыли и турбулентности;

  • небольшой вес и размеры



Рекомендации по выбору конкретного типа оптической схемы телескопа


Телескопы для наблюдения Луны и планет

Для обзорных наблюдений поверхности Луны годится телескоп любой оптической схемы даже небольшой апертуры. Однако для подробного наблюдения дисков планет и Луны необходим телескоп с диаметром обьектива от 90мм.


Телескопы для наблюдений дипскай-объектов

Для справки – дипскай объекты - это объекты глубокого космоса - двойные и кратные звезды, звездные скопления, туманности и галактики. Для наблюдений таких объектов главным фактором выбора телескопа является диаметр обьектива инструмента. В данном случае рекомендуем выбирать телескопы с диаметром обьектива от 114 мм и выше. Важно учитывать, что чем больше телескоп, тем сложнее его вывозить под удаленное от городских огней темное сельское небо.

Однако и в малые инструменты можно увидеть самые эффектные дипскай объекты целиком.


Телескопы для наблюдения Солнца

Наблюдения солнечной поверхности можно проводить в обычные телескопы с таким дополнительным аксессуаром как солнечный фильтр. В основном данный фильтр продается отдельно от телескопов.  Для наблюдений Солнца предпочтительнее будут  модели с апертурой от 100 мм. Они покажут пятна с полутенями, факелы ближе к краю диска и грануляцию солнечной поверхности.


Телескопы для наблюдений с городского балкона

Для наблюдений с городского балкона или лоджии очень важна компактность телескопа, поэтому с учетом стесненных условий размещения инструмента наилучшие результаты могут быть получены с использованием телескопов Максутов-Кассегрена, рефракторов и рефлекторов Ньютона с фокусным расстоянием до 650мм.
Стоит отметить, что наблюдения большинства дипскай-объектов в условиях городской засветки становятся заметно сложнее с любым типом телескопа и его апертурой.


Комментарии