23:33
В прошлый раз мы закончили на определяющей характеристике телескопов – на увеличении, - но не успели рассказать об их строении. Существует три основных типа оптических телескопов в зависимости от их конструкции – рефлекторы, рефракторы и зеркально-линзовые аппараты. Рефракторы появились первыми, и преобразовывали видимую часть спектра при помощи системы собирающих линз, одна из которых являлась объективом, а другая – окуляром. Для максимального приближения необходимо было, чтобы фокусное расстояние объектива было как можно больше, что приводило к строительству чрезвычайно длинных труб малого диаметра. Это оказалось недостаточно хорошим решением, так как они собирали мало света. Увеличение потока требовало увеличения диаметра трубы и входной собирающей линзы, что послужило причиной отказа от их использования – производство целой, абсолютно прозрачной и равномерной по структуре и шлифовке линзы чрезвычайно сложно. Кроме того, такие телескопы давали перевёрнутое изображение. Они работают и по сей день, но новых аппаратов такого типа для научного применения практически не производят.
На смену им пришли рефлекторы – телескопы, использующие вместо собирающей линзы объектива огромное зеркало. Создать его куда проще, чем линзу, тем более что его можно собрать из нескольких элементов. Так, зеркало телескопа в ЮАР состоит из 91 шестиугольника. Но у рефлекторов есть свои недостатки, основанные на конструктивных особенностях: в конструкции телескопа предусмотрено два зеркала – главное и вторичное, которое удлиняет фокусное расстояние, но ведёт к потерям света. Кроме того, сами по себе зеркала более склонны деформироваться под воздействием ветра и солнца, нежели стеклянные линзы, что негативно сказывается на качестве изображения.
Куда более совершенными, как можно было догадаться, являются телескопы, которые сочетают в себе плюсы обоих типов конструкции. Они имеют в своей конструкции линзу для коррекции изображения. Минусы остались теми же, что и у рефлекторов при более качественном изображении. Из-за сложностей при создании линзы их используют относительно редко, отдавая предпочтение более практичным, хоть и менее точным рефлекторам.
Сегодня научным сообществом ведётся разработка экстремально больших телескопов (это официальный термин), размер главного зеркала которых более 20 метров. Они предназначены для максимально эффективного сбора света, что делает их наиболее перспективными для работы с любыми длинами волн – от радио- до рентгеновского и гамма-излучения.
Кстати, о рентгеновских телескопах. Как следует из названия, это телескопы, работающие в части спектра, расположенной за ультрафиолетовым излучением, и не проходящей через плотные слои атмосферы Земли. Для того чтобы отслеживать рентгеновское излучение небесных тел, телескопы приходится выводить в космос и уже там проводить измерения, регулярно отсылая данные в центр их изучения. Неудивительно, что большая их часть находится на орбите Земли – это снижает временной лаг до минимума при максимально эффективном использовании ресурсов (малые затраты топлива для вывода на орбиту, меньшая, чем при полётах на большие расстояния, стоимость ракеты-носителя и т.д.) и сохранении высокой точности.
Продолжение – в следующей статье цикла. До новых встреч!
Дмитрий Потапкин, специально для Обзор.press.
