1.INVENȚIA TELESCOPULUI DE CĂTRE GALILEO

În primăvara anului 1609, un profesor de matematică la Universitatea din orașul italian Padova a aflat că un olandez a inventat o țeavă uimitoare. Obiectele îndepărtate, când erau privite prin el, păreau mai aproape. Luând o bucată de țeavă de plumb, profesorul a introdus în ea două pahare de la ambele capete: unul este plano-convex, iar celălalt este plano-concav. „Lăsându-mi ochiul pe o lentilă plan-concavă, am văzut obiecte mari și apropiate, deoarece păreau să fie o treime din distanță în comparație cu observarea cu ochiul liber”, a scris Galileo Galilei.

Profesorul a decis să-și arate instrumentul prietenilor săi din Veneția. „Mulți oameni nobili și senatori s-au urcat pe cele mai înalte clopotnițe ale bisericilor din Veneția pentru a vedea pânzele navelor care se apropiau, care erau atât de departe încât aveau nevoie de două ore de viteză maximă pentru a fi observate cu ochiul fără luneta mea”, el raportat.

Desigur, Galileo a avut predecesori în inventarea telescopului (din grecescul „tele” – „departe”, „departe” și „skopeo” – „privită”). S-au păstrat legende despre copiii unui maestru de ochelari, care, jucându-se cu lentilele care colectează și împrăștie lumina, au descoperit brusc că, într-o anumită locație una față de alta, două lentile pot forma un sistem de mărire. Există informații despre lunete realizate și vândute în Olanda înainte de 1609. Caracteristica principală Telescopul Galileian a fost de înaltă calitate. Convins de calitatea proastă a lentilelor de ochelari, Galileo a început să șlefuiască singur lentilele. Unii dintre ei au supraviețuit până în zilele noastre; studiul lor a aratat ca sunt perfecti din punctul de vedere al opticii moderne. Adevărat, Galileo a trebuit să aleagă: se știe, de exemplu, că, după procesarea a 300 de lentile, a selectat doar câteva dintre ele pentru telescoape.

Cu toate acestea, dificultatea de a face lentile de primă clasă nu a fost cel mai mare obstacol în construirea unui telescop. Potrivit multor oameni de știință din acea vreme, telescopul lui Galileo putea fi considerat o invenție diabolică, iar autorul său ar fi trebuit trimis pentru interogatoriu la Inchiziție. La urma urmei, oamenii văd pentru că, credeau ei, raze vizuale ies din ochi, simțind întregul spațiu din jur. Când aceste raze lovesc un obiect, imaginea acestuia apare în ochi. Dacă, totuși, o lentilă este plasată în fața ochiului, atunci razele vizuale vor fi îndoite și persoana va vedea ceva care nu este cu adevărat acolo.

Astfel, știința oficială din vremurile lui Galileo ar putea considera că luminarii și obiectele îndepărtate vizibile în telescop sunt un joc al minții. Omul de știință a înțeles bine toate acestea și a dat prima lovitură. Demonstrația unui telescop cu ajutorul căruia a fost posibilă detectarea navelor îndepărtate invizibile pentru ochi i-a convins pe toți cei care se îndoiesc, iar telescopul lui Galileo s-a răspândit cu viteza fulgerului în toată Europa.

2.TELESCOPELE HEVELIUS, HUYGENS, KEPLER ȘI OBSERVATORULUI DE LA PARIS

Fiul unui cetățean bogat din orașul polonez Gdansk, Jan Hevelius, este implicat în astronomie încă din copilărie. În 1641 a construit un observator, unde a lucrat cu soția sa Elisabeta și asistenți. Hevelius a făcut următorul pas în îmbunătățirea lunetelor.

Telescoapele lui Galileo aveau un dezavantaj semnificativ. Indicele de refracție al sticlei depinde de lungimea de undă: razele roșii sunt deviate de acesta mai puțin decât verdele, iar razele verzi sunt mai slabe decât violetul. In consecinta, un obiectiv simplu, chiar si de o calitate impecabila, are o distanta focala mai mare pentru razele rosii decat pentru cele violete. Observatorul va focaliza imaginea în raze albastru-verzi, la care ochiul este cel mai sensibil noaptea. Ca rezultat, stelele strălucitoare vor arăta ca niște puncte albastre-verzi înconjurate de margini roșii și albastre. Acest fenomen se numește aberație cromatică; desigur, interferează foarte mult cu observarea stelelor, a lunii și a planetelor.

Teoria și experiența au arătat că efectul aberației cromatice poate fi redus prin utilizarea unui obiectiv cu o distanță focală foarte mare ca obiectiv. Hevelius a început cu lentile cu focalizare de 20 de metri, iar cel mai lung telescop al său avea o distanță focală de aproximativ 50 m. Lentila era legată de ocular prin patru scânduri de lemn, în care erau introduse multe diafragme, făcând structura mai rigidă și mai protectoare. ocularul de la lumina străină. Toate acestea au fost suspendate cu un sistem de frânghii pe un stâlp înalt, telescopul a fost îndreptat spre punctul dorit de pe cer cu ajutorul mai multor persoane, marinari aparent pensionari familiarizați cu întreținerea echipamentelor mobile ale navei.

Hevelius nu a făcut el însuși lentile, ci le-a cumpărat de la un maestru din Varșovia. Erau atât de perfecte încât într-o atmosferă calmă era posibil să se vadă imagini de difracție ale stelelor. Cert este că nici cel mai perfect obiectiv nu poate construi o imagine a unei stele sub forma unui punct. Datorită naturii ondulatorii a luminii într-un telescop cu o optică bună, steaua arată ca un mic disc înconjurat de inele strălucitoare cu luminozitate în scădere. O astfel de imagine se numește difracție. Dacă optica telescopului este imperfectă sau atmosfera este agitată, modelul de difracție nu mai este vizibil: steaua apare observatorului ca un punct, a cărui dimensiune este mai mare decât modelul de difracție. O astfel de imagine se numește disc atmosferic.

Frații astronomi olandezi Christian și Constantine Huygens au construit telescoape galileene în felul lor. Lentila, montată pe o articulație sferică, era așezată pe un stâlp și putea fi setată la înălțimea dorită cu ajutorul unui dispozitiv special. Axa optică a obiectivului a fost îndreptată către obiectul studiat de către observator, care l-a întors cu ajutorul unui cordon puternic. Ocularul a fost montat pe un trepied.

Martie 1655 Christian Huygens a descoperit Titan - cel mai strălucitor satelit al lui Saturn și, de asemenea, a văzut umbra inelelor de pe discul planetei și a început să studieze inelele înșiși, deși în acel moment erau observate la margine. „În 1656”, a scris el, „am putut să văd prin telescop steaua din mijloc a Sabiei lui Orion. În loc de una, am văzut douăsprezece, trei dintre ele aproape atingându-se, iar alte patru strălucind prin nebuloasă, astfel încât spațiul din jurul lor părea mult mai luminos decât restul cerului, care părea complet negru. Parcă ar fi o gaură pe cer prin care se vede o zonă mai luminoasă. Huygens a lustruit el însuși lentilele, iar „tubul lui de aer” s-a dovedit a fi un pas înainte în comparație cu „tuburi lungi” ale lui Hevelius. Ocularul inventat de el este ușor de realizat și este încă în uz astăzi.

Nivelul înalt de pricepere stabilit de Galileo a contribuit la înflorirea școlii optice italiene. La sfârşitul secolului al XVII-lea. Observatorul din Paris era în construcție; era echipat cu mai multe telescoape ale sistemului galilean. Cu ajutorul a două astfel de instrumente și a unui telescop de 40 de metri, primul său director, italianul Giovanni Domenico Cassini, a descoperit patru noi sateliți ai lui Saturn și a studiat rotația Soarelui.

Genialul astronom german Johannes Kepler a primit telescopul lui Galileo un timp scurt de la unul dintre prietenii mei. Și-a dat seama imediat ce avantaje ar câștiga acest dispozitiv dacă lentila divergentă a ocularului ar fi înlocuită cu una convergentă. Telescopul Keplerian, care, spre deosebire de cel al lui Galileo, oferă o imagine inversată, este folosit peste tot până astăzi.

.REFLECTOARE NEWTON-HERSHEL

Principalul dezavantaj al tuburilor galileene - aberația cromatică - s-a angajat să-l elimine pe Isaac Newton. La început, a vrut să folosească două lentile ca lentilă - pozitivă și negativă, care să aibă putere optică diferită, dar aberație cromatică a semnului opus. Newton a încercat mai multe opțiuni și a ajuns la concluzia eronată că este imposibil să se creeze un obiectiv cu lentile acromatice. (Adevărat, contemporanii mărturisesc că a efectuat aceste experimente în mare grabă).

Atunci Newton a decis să înlăture radical această problemă. El știa că o imagine acromatică a obiectelor îndepărtate construiește pe axa ei o oglindă concavă, realizată sub forma unui paraboloid al revoluției. Încercările de a construi telescoape reflectorizante au fost deja făcute în acel moment, dar nu au fost încununate cu succes. Motivul a fost că în schema cu două oglinzi folosită înainte de Newton, caracteristicile geometrice ale ambelor oglinzi trebuie să fie strict consistente. Și asta este exact ceea ce opticii nu au putut realiza.

Telescoapele, în care o oglindă acționează ca o lentilă, sunt numite reflectoare (din latină reflectere - „reflectare”), spre deosebire de telescoapele cu lentile de lentilă - refractoare (din latină refractus - „refractat”). Newton a făcut primul său reflector cu o singură oglindă concavă. O altă oglindă mică și plată a direcționat imaginea construită în lateral, unde observatorul a văzut-o prin ocular. Omul de știință a făcut acest instrument cu propriile sale mâini în 1668. Lungimea telescopului a fost de aproximativ 15 cm. strălucitoare."

Newton nu numai că a șlefuit oglinda primului reflector, dar a dezvoltat și o rețetă pentru așa-numitul bronz de oglindă, din care a turnat oglinda goală. În bronzul obișnuit (un aliaj de cupru și staniu), el a adăugat o anumită cantitate de arsenic: aceasta a îmbunătățit reflectarea luminii; in plus, suprafata este mai usoara si mai bine lustruita. În 1672, francezul, profesor al liceului provincial (după alte surse, arhitectul) Cassegrain a propus configurarea unui sistem cu două oglinzi, prima oglindă în care era parabolică, în timp ce a doua avea forma unui hiperboloid convex de revoluție și era situat coaxial în fața focarului primului. Această configurație este foarte convenabilă și este acum utilizată pe scară largă, doar oglinda principală a devenit hiperbolică. Dar la acel moment, ei nu puteau face un telescop Cassegrain din cauza dificultăților asociate cu realizarea forma dorită oglinzi.

Reflectori compacti, ușor de manevrat, de înaltă calitate, cu oglinzi metalice, până la mijlocul secolului al XVIII-lea. a înlocuit „țevile lungi”, îmbogățind astronomia cu multe descoperiri. În acea perioadă dinastia hanovriană a fost chemată la tronul englez; compatrioții săi, germanii, s-au repezit la noul rege. Unul dintre ei a fost William Herschel, un muzician și, în același timp, un astronom talentat.

Convins de cât de dificil a fost să manevrezi tuburile galileene, Herschel a trecut la reflectoare. El însuși a turnat semințe din bronz de oglindă, le-a șlefuit și le-a șlefuit el însuși; mașina lui optică a supraviețuit până în zilele noastre. Fratele Alexandru și sora Caroline l-au ajutat în munca sa; ea și-a amintit că întreaga lor casă, inclusiv dormitorul, a fost transformată într-un atelier. Folosind unul dintre telescoapele sale, Herschel a descoperit în 1778 a șaptea planetă din sistemul solar, numită mai târziu Uranus.

Herschel a construit continuu tot mai multe reflectoare. Regele l-a patronat și i-a dat bani pentru construirea unui reflector uriaș cu diametrul de 120 cm cu o țeavă lungă de 12 m. După mulți ani de efort, telescopul a fost finalizat. Cu toate acestea, s-a dovedit dificil de lucrat și, în ceea ce privește calitățile sale, nu a depășit telescoapele mai mici atât de semnificativ pe cât și-a asumat Herschel. Așa s-a născut prima poruncă a constructorilor de telescoape: „Nu faceți salturi mari”.

4.REFRACTORI LUNGI SINGUR LENTILE

Refractorii lungi cu o singură lentilă ajunsi în secolul al XVII-lea. limitele imaginabile ale perfecțiunii; astronomii au învățat cum să selecteze semifabricate de sticlă de înaltă calitate pentru lentilele lor, să le prelucreze și să le monteze cu precizie. A fost dezvoltată teoria trecerii luminii prin detalii optice (Descartes, Huygens).

Se poate spune fără exagerare că crearea reflectoarelor mari moderne se află ferm pe terenul stabilit în secolele al XVII-lea - al XVIII-lea. fundație. Configurația Cassegrain modificată este implementată în toate telescoapele de noapte moderne, fără excepție. Arta de a lucra cu oglinzi metalice, a căror deviație permisă în orice poziție a telescopului nu ar trebui să depășească fracțiuni mici de micrometru, a condus în cele din urmă la crearea unor rame de oglinzi controlate de computer foarte avansate pentru telescoape gigantice. Schemele optice ale unor oculare din acea vreme sunt folosite și astăzi. În cele din urmă, atunci au apărut începuturile metodelor științifice de studiere a formei suprafețelor elementelor optice, care astăzi s-au cristalizat într-o disciplină științifică completă - tehnologia de fabricație a opticii mari.

REFRACTORI DIN SECOLUL XIX

A fost nevoie de aproximativ un secol pentru a fi convins de eroarea afirmației lui Newton că era imposibil să se creeze o lentilă acromatică. În 1729, a fost realizată o lentilă din două lentile din sticlă diferită, ceea ce a făcut posibilă reducerea aberației cromatice. Iar în 1747, marele matematician Leonard Euler a calculat o lentilă formată din două meniscuri de sticlă (sticlă optică, convexă pe o parte și concavă pe cealaltă), spațiul dintre care este umplut cu apă – exact ca în Insula misterioasă a lui Jules Verne. A trebuit să construiască imagini lipsite de o margine de culoare. Opticianul englez John Dollond, împreună cu fiul său Peter, a întreprins o serie de experimente cu prisme din sticlă venețiană cunoscute încă de pe vremea lui Galileo (coroana) și un nou tip englezesc de sticlă - sticla flint, care avea un luciu puternic și era folosită. pentru a face bijuterii și ochelari. S-a dovedit că din aceste două soiuri este posibil să se facă o lentilă care nu oferă o margine de culoare: o lentilă pozitivă ar trebui făcută dintr-o coroană și o lentilă negativă puțin mai slabă dintr-o sticlă de silex. A început producția de masă de țevi Dollon.

Toată Europa era angajată în telescoape acromatice. Euler, D „Alembert, Clairaut și Gauss și-au continuat calculul; mai mulți optici din Londra au contestat brevetul pentru o lentilă acromatică luată de Dollons în instanță, dar nu au obținut succes. Peter Dollond a dezvoltat deja un acromat cu trei lentile, potrivit astronomilor, foarte bine; a venit profesorul iezuit Ruger Boshko HIV din Padova dispozitiv special- vitrometru (din lat. vitrum - „sticlă”) pentru determinarea precisă a indicilor de refracție ai ochelarilor optici. În 1780, familia Dollond a început producția în masă a mai multor tipuri de telescoape militare pliabile. Când John Dollond sa căsătorit cu fiica sa (desigur, cu un optician), zestrea ei a făcut parte dintr-un brevet pentru o lentilă acromatică.

Metoda științifică de realizare a lentilelor a fost pusă în practică de opticianul german Josef Fraunhofer. El a stabilit controlul suprafețelor lentilelor folosind așa-numitele inele de culoare ale lui Newton, a dezvoltat dispozitive mecanice pentru controlul lentilelor (sferometre) și a analizat calculele lui Dollond. A început să măsoare indicii de refracție cu lumina unei lămpi de sodiu și, în același timp, a studiat spectrul Soarelui, găsind în el multe linii întunecate, care se numesc și acum linii Fraunhofer.

Lentila centimetrică pentru refractorul Derpt (Dorpt - fost Yuryev, acum Tartu, Estonia), realizată de Fraunhofer, a fost perfect corectată pentru aberațiile cromatice și sferice; acest telescop a rămas multă vreme cel mai mare din lume. Instalarea telescopului la Dorpat a fost realizată sub conducerea lui Vasily Struve (mai târziu fondator și director al Observatorului Pulkovo).

Refractorul Derpt s-a dovedit a fi un dispozitiv incredibil de reușit. Cu ajutorul lui, Struve a măsurat distanța până la cea mai strălucitoare stea din emisfera nordică a cerului - Vega; s-a dovedit a fi imens: aproximativ 26 de ani lumină. Designul acestui telescop a fost repetat pe tot parcursul secolului al XIX-lea; se fac telescoape mici după modelul lui chiar şi acum.

6.TELESCOPE DE PRIMA GENERATIE

Pe la mijlocul secolului al XIX-lea. Refractorul Fraunhofer a devenit principalul instrument al astronomiei observaționale. Calitatea înaltă a opticii, montarea convenabilă, un mecanism de ceas care vă permite să mențineți telescopul în mod constant îndreptat spre stea, stabilitatea și absența necesității de a regla și regla în mod constant ceva au câștigat recunoașterea meritată chiar și a celor mai pretențioși observatori. . S-ar părea că viitorul refractorilor ar trebui să fie fără nori. Cu toate acestea, cei mai pricepuți astronomi și-au înțeles deja cele trei deficiențe principale: acesta este încă un cromatism vizibil, incapacitatea de a face o lentilă este foarte diametru mareși o lungime destul de semnificativă a tubului în comparație cu un reflector Cassegrain cu aceeași focalizare.

Cromatismul a devenit mai vizibil deoarece regiunea spectrală în care au fost extinse studiile asupra obiectelor cerești s-a extins. Plăcile fotografice din acei ani erau sensibile la razele violete și ultraviolete și nu simțeau regiunea albastru-verde vizibilă pentru ochi, pentru care lentilele refractorilor erau acromatizate. A fost necesar să se construiască telescoape duble, în care un tub purta o lentilă pentru observații fotografice, celălalt pentru cele vizuale.

În plus, lentila refractoră a lucrat cu întreaga sa suprafață și, spre deosebire de o oglindă, era imposibil să se aducă pârghii sub ea din spate pentru a-i reduce deflexia, iar pe telescoapele cu oglindă, astfel de pârghii (sistem de descărcare) au fost folosite încă de la început. început. Prin urmare, refractoarele s-au oprit la un diametru de aproximativ 1 m, iar reflectoarele au ajuns ulterior la 6 m, iar aceasta nu este limita.

Ca întotdeauna, dezvoltarea tehnologiei a contribuit la apariția de noi reflectoare. La mijlocul secolului al XIX-lea, chimistul german Justus Liebig a propus o metodă chimică simplă de argintarea suprafețelor de sticlă, care a făcut posibilă realizarea oglinzilor de sticlă. Lustruiește mai bine decât metalul și este mult mai ușor decât acesta. Producătorii de sticlă și-au îmbunătățit, de asemenea, metodele și era sigur să vorbim despre semifabricate cu un diametru de aproximativ 1 m.

A rămas să dezvolte o metodă bazată științific pentru controlul oglinzilor concave, lucru pe care a făcut-o la sfârșitul anilor 50. secolul al 19-lea Fizicianul francez Jean Bernard Léon Foucault, inventatorul binecunoscutului pendul. El a plasat o sursă punctiformă de lumină în centrul curburii oglinzii sferice testate și i-a blocat imaginea cu un cuțit. Privind în ce parte apare o umbră pe oglindă atunci când cuțitul se mișcă perpendicular pe axa oglinzii, puteți seta cuțitul exact în focalizare și apoi vedeți foarte clar neomogenitățile și erorile de suprafață. Refractorii pot fi studiați și prin această metodă: o stea servește ca sursă punctuală. Sensibilă și vizuală, metoda Foucault este folosită astăzi atât de amatori, cât și de profesioniști.

Foucault a realizat după metoda sa două telescoape cu lungimea tubului de 3,3 m și diametrul de 80 cm. A devenit clar că refractoarele Fraunhofer aveau un concurent formidabil.

În 1879 în Anglia, opticianul Common a realizat o oglindă parabolică concavă din sticlă cu diametrul de 91 cm.La fabricarea acesteia au fost folosite metode de control științific. Oglinda a fost achiziționată de un astronom amator bogat, Crossley, care a montat-o ​​într-un telescop. Cu toate acestea, această unealtă nu se potrivea proprietarului său, iar în 1894 Crossley și-a anunțat vânzarea. Observatorul Lick, organizat în California, a acceptat să-l cumpere, deși gratuit.

Reflectorul Crossley lovit mâini bune. Astronomii au căutat să profite la maximum de el: noul telescop a fost folosit pentru a fotografia obiecte astronomice; cu ajutorul ei au fost descoperite multe nebuloase extragalactice necunoscute anterior, asemănătoare cu nebuloasa Andromeda, dar de dimensiuni unghiulare mai mici. Reflectorul de sticlă din prima generație s-a dovedit a fi eficient.

Următorul telescop de acest tip a fost construit pe pământ american - tot în California, la nou-creatul Observator Solar Mount Wilson. Un semifabricat pentru o oglindă cu diametrul de 1,5 m a fost turnat în Franța; prelucrarea acestuia s-a efectuat la observator, iar piesele mecanice au fost comandate de la cel mai apropiat depozit feroviar.

După cum se poate vedea din documente, o persoană, opticianul George Ritchie, a purtat întreaga responsabilitate pentru noul telescop. El a fost, ca să spun limbaj modern, proiectantul șef al acestui instrument. Principalele îmbunătățiri au fost un mecanism foarte bun, sistem nou rulmenți, un dispozitiv pentru deplasarea rapidă a casetei foto în două direcții și măsuri de egalizare a temperaturii în apropierea oglinzii principale pentru a preveni distorsionarea formei acesteia din cauza expansiunii termice. Richie a fotografiat el însuși cerul; timpul de expunere a ajuns la 20 de ore (pentru zi, caseta cu placa fotografică a fost scoasă într-o cameră întunecată).

Rezultatele nu au întârziat să apară: imaginile magnifice ale lui Richie sunt încă publicate în manuale și publicații populare.

Următorul reflector, deja de 2,5 metri, a început să funcționeze la Muntele Wilson în 1918. Toate îmbunătățirile predecesorului și experiența funcționării acestuia au fost folosite în proiectarea unui instrument gigantic la acel moment.

Noul telescop a fost mai eficient decât cel precedent în sensul că pe el un astronom obișnuit, fără experiență în manipularea telescoapelor, putea fotografia cu ușurință aceleași stele slabe care au fost obținute pe una de 1,5 metri ca record. Și în mâinile unui maestru al meșteșugului său, acest telescop a făcut o descoperire de clasă mondială. La începutul secolului XX. distanța până la cele mai apropiate galaxii era pentru astronomi același mister ca distanța de la Pământ la Soare la începutul secolului al XVII-lea. Există lucrări în care s-a afirmat că Nebuloasa Andromeda este situată în Galaxia noastră. Teoreticienii au tăcut prudent; între timp a fost deja dezvoltat metoda de incredere determinarea distanțelor până la sisteme stelare îndepărtate folosind stele variabile.

În toamna anului 1923, prima stea variabilă de tipul necesar, Cefeida, a fost descoperită în Nebuloasa Andromeda. În curând numărul lor a crescut la zece în galaxii diferite. A fost posibil să se determine perioadele acestor variabile și din ele - distanțele față de alte galaxii.

Măsurarea distanțelor până la mai multe nebuloase extragalactice a făcut posibil să se stabilească că, cu cât o galaxie este mai departe, cu atât se îndepărtează mai repede de noi.

Reflectoarele de 1,5 și 2,5 metri au servit de multă vreme cu fidelitate în astronomia observațională; sunt acum scoase din funcțiune din cauza strălucirii cerului din zona metropolitană Los Angeles.

Să enumerăm principalele caracteristici ale telescoapelor moderne de prima generație.

În primul rând, oglinzile lor principale au o formă strict parabolică. Sunt fabricate din sticlă de tip oglindă cu un coeficient semnificativ de dilatare termică (ceea ce este un dezavantaj, deoarece forma oglinzii este distorsionată din cauza temperaturii neuniforme a diferitelor sale părți) și arată ca un cilindru solid cu o grosime de până la raportul diametrului de aproximativ 1:7.

În al doilea rând, proiectarea conductei lor este realizată conform principiului rigidității maxime. Oglinzile principale și secundare fixate în acesta trebuie să fie pe aceeași axă în limitele de eroare specificate în calculul opticii. Dacă nu este cazul, atunci calitatea telescopului se va deteriora inevitabil, prin urmare designul tubului telescopului este calculat astfel încât în ​​orice poziție îndoirea tubului să fie mai mică decât toleranța specificată de optică. Desigur, o astfel de țeavă este destul de masivă. Rulmenți pentru telescop - rulmenți de alunecare sau cu bile. În primele două telescoape, sarcina asupra lor este redusă de plutitoare, pe care telescopul aproape plutește în băi de mercur.

7.CREAREA TELESCOPELOR DE A DOUA GENERAȚIE

Așadar, telescopul de 2,5 metri a început să funcționeze și a dat rezultate excelente. rezultate științifice, iar echipa din jurul lui de la Observatorul Mount Wilson a privit cu îndrăzneală spre viitor și a discutat despre posibilitatea de a construi un instrument mai mare. În același timp, au numit un diametru de 5 și chiar 7,5 m. Meritul șefului observatorului, J. Hale, este că și-a scăpat angajații de străduință inutilă pentru orice. dimensiuni mariși a limitat diametrul noului dispozitiv la cinci metri. În plus, a primit (și asta în condițiile crizei economice iminente din 1929 - 1933) o sumă însemnată, care i-a permis să se apuce de muncă.

Era imposibil să se facă o oglindă solidă: în acest caz, masa acesteia ar fi de 40 de tone, ceea ce ar face ca structura tubului și a altor părți ale telescopului să fie excesiv de grea. De asemenea, nu putea fi făcută din sticlă de oglindă, pentru că observatorii deja suferiseră cu astfel de oglinzi: când vremea s-a schimbat și chiar și când s-a schimbat ziua și noaptea, forma oglinzii a fost distorsionată și s-a „recuperat” extrem de lent. Designerii au dorit să realizeze o oglindă din cuarț, al cărei coeficient de dilatare termică este de 15 ori mai mic decât cel al sticlei, dar acest lucru nu a fost posibil.

A trebuit să mă opresc la Pyrex, un tip de sticlă termorezistentă concepută pentru a produce tigăi și oale transparente. Câștigul în coeficientul de expansiune a fost de 2,5 ori. În 1936, la a doua încercare, oglinda a fost turnată; pe partea din spate, avea o structură cu nervuri, care a ușurat greutatea cu până la 15 tone și a îmbunătățit condițiile de transfer de căldură. Prelucrarea oglinzii s-a efectuat la observator; în timpul celui de-al Doilea Război Mondial a fost suspendat și s-a încheiat în 1947. La sfârșitul anului 1949 a fost dat în funcțiune telescopul de 5 metri.

Ca și în prima generație de reflectoare, forma oglinzii sale principale era parabolică, observațiile puteau fi făcute în focare newtoniene, Cassegrain, directe sau sparte. Acesta din urmă nu se mișcă atunci când telescopul se mișcă și poate găzdui echipamente staționare grele, cum ar fi un spectrograf mare.

Au fost aduse modificări fundamentale în proiectarea conductei reflectoare de 5 metri: nu mai era rigidă. Inginerii au permis ca capetele acestuia să se îndoaie față de centru, cu condiția ca părțile optice să nu se miște una față de alta. Designul s-a dovedit a fi de succes și este încă folosit în toate telescoapele de noapte, fără excepție.

A trebuit să schimb și designul rulmenților telescopului. Telescopul de 5 metri „plutește” pe un strat subțire de ulei pompat de un compresor în spațiul dintre ax și rulmenți. Un astfel de sistem nu are frecare statică și permite sculei să se rotească cu precizie și fără probleme.

Unul dintre cele mai importante rezultate ale lucrării reflectorului de 5 metri al Observatorului Muntelui Wilson a fost o dovadă de încredere a faptului că sursa de energie stelară este reacții termonucleareîn adâncurile lor. Această explozie de informații în domeniul cercetării galaxiilor se datorează în mare măsură și observațiilor cu acest telescop.

Au fost realizate numeroase telescoape de a doua generație; un reprezentant caracteristic al acestora este un reflector cu diametrul de 2,6 m al observatorului din Crimeea.

Câteva cuvinte despre construcția telescopului în țara noastră. În anii 30. a existat o cooperare eficientă între astronomi și creatorii de telescoape, dar nu au fost uniți la niciun observator - asta s-a întâmplat mai târziu. S-a planificat fabricarea unui refractor de 81 cm, reflectoare cu diametrul de 100 și 150 cm și numeroase echipamente auxiliare. Marele Război Patriotic a împiedicat implementarea completă a acestui program, iar prima serie de telescoape cu diametru mic (până la 1 m) a apărut în URSS abia în anii 1950. Apoi au fost construite două reflectoare cu un diametru de 2,6 m și un telescop de 6 metri. Practic în toate republici sudiceÎn URSS au fost create noi observatoare sau au fost dezvoltate semnificativ observatoarele care existau deja acolo.

8.DEZVOLTAREA REFLECTOARELOR GENERAȚILOR A TREIA și A PATRA

Lucrările asupra reflectoarelor din a doua generație au arătat că un telescop de 3 metri cu optică de înaltă calitate, instalat într-un punct cu atmosferă calmă, poate fi mai eficient decât un telescop de 5 metri care funcționează în condiții mai proaste. Acest lucru a fost luat în considerare la dezvoltarea reflectoarelor din a treia generație.

Construcția unui nou telescop diferă de munca la crearea altor tipuri de echipamente. O aeronavă modernă a fost testată de mulți ani sub formă de prototipuri și abia apoi intră în producție de masă. Acum un telescop mare costă cam la fel ca un avion, dar astronomii, din păcate, nu au bani pentru un prototip. Acesta este înlocuit de studiul atent al instrumentelor disponibile și discuțiile frecvente ale proiectelor. De obicei, unul sau două instrumente din serie sunt construite mai întâi; experiența acumulată în acest sens este extrem de valoroasă. Dacă instrumentul este foarte mare și scump, încă se construiește un prototip mai mic.

Caracteristica principală a telescoapelor din generația a treia este oglinda principală cu un diametru de 3,5 - 4 m de formă hiperbolice (mai degrabă decât parabolică), realizată din materiale noi: cuarț topit sau ceramică din sticlă - ceramică din sticlă cu dilatare termică aproape nulă, dezvoltată în URSS în anii 60. Utilizarea oglinzii hiperbolice principale în configurația Cassegrain face posibilă extinderea semnificativă a câmpului imaginilor bune; Acest sistem a fost calculat în anii 1920. Telescoapele din a treia generație tind să fie instalate în locuri special alese pentru liniștea atmosferei. Acum au fost construite destul de multe astfel de telescoape; este considerat a fi un instrument de grad universitar.

Telescopul lung de un metru, dat în funcțiune în 1975, deși aparține celei de-a doua generații, a fost adusă o schimbare fundamentală în designul său. Telescoapele generațiilor anterioare au fost instalate ecuatorial. Ei au însoțit steaua observată, întorcându-se cu viteza de o revoluție pe zi siderale în jurul axei îndreptate către polul ceresc. Conform celei de-a doua coordonate a obiectului - declinația - telescopul este setat înainte de începerea fotografiei și nu se mai rotește în jurul acestei axe.

Chiar înainte de al Doilea Război Mondial, proiectantul autohton de instrumente astronomice N.G. Ponomarev a atras atenția asupra faptului că tubul telescopului și întreaga sa structură ar fi mult mai ușoare și, prin urmare, mai ieftine, dacă trecem de la o instalație ecuatorială la una azimutală, adică dacă telescopul se rotește în jurul a trei axe - axa azimutală, axa de altitudine și axele optice (acolo se poate roti doar caseta cu plăci). Această idee a fost implementată într-un telescop de 6 metri, numit BTA (Large Azimuth Telescope). Este instalat în observatorul astrofizic din Caucazul de Nord, lângă satul Zelenchukskaya.

O montură azimutală este utilizată în toate telescoapele din a patra generație fără excepție. Pe lângă această inovație, ele se caracterizează printr-o oglindă excepțional de subțire, a cărei formă este reglată de un computer după o analiză automată a sistemului optic în funcție de imaginea stelei. Se construiesc peste zece instrumente de acest tip cu un diametru mai mare de 8 m, iar modelul lor cu diametrul de 4 m este deja în funcțiune.Este chiar greu de imaginat ce noi descoperiri vor aduce în astronomie.

9.RECEPTOARE DE EMISIE SI IMAGINI

Tot ceea ce sistem complex astronomii au construit un telescop, filtre de lumină, interferometre și spectrografe, la ieșirea acestuia există inevitabil un receptor de radiații sau de imagine. Receptorul de imagine înregistrează imaginea sursei. Receptorul de radiații înregistrează doar intensitatea radiației, fără a spune nimic despre forma și dimensiunea obiectului care îl luminează.

Primul receptor de imagini din astronomie a fost cel neînarmat ochiul uman. A doua a fost o placă fotografică. Pentru nevoile astronomilor, s-au dezvoltat plăci fotografice care sunt sensibile în diverse regiuni ale spectrului, până la infraroșu și, cel mai important, funcționează bine la observarea obiectelor slabe. O placă fotografică astronomică este un purtător de informații extrem de încăpător, ieftin și durabil; multe dintre imagini au fost păstrate în bibliotecile de sticlă ale observatoarelor de mai bine de o sută de ani. Cea mai mare placă fotografică este folosită pe unul dintre telescoapele din a treia generație: dimensiunea sa este de 53 x 53 cm!

La începutul anilor 30. Fizicianul de la Leningrad Leonid Kubetsky a inventat un dispozitiv numit ulterior tub fotomultiplicator (PMT). Lumina dintr-o sursă slabă cade pe un strat sensibil la lumină depus în interiorul unui balon cu vid și scoate electronii din acesta, care sunt accelerați de un câmp electric și cad pe plăci care le înmulțesc numărul. Un electron elimină trei până la cinci electroni, care la rândul lor se înmulțesc pe următoarea placă și așa mai departe. Există aproximativ zece astfel de plăci, deci câștigul este enorm. Fotomultiplicatoarele sunt produse industrial și sunt utilizate pe scară largă în fizica nucleară, chimie, biologie și astronomie. Lucrările privind studiul surselor de energie stelare au fost realizate în mare parte cu ajutorul PMT - acest instrument simplu, precis și stabil.

Aproape simultan cu fotomultiplicatorul din diferite țări, inventatorii au creat independent un convertor electron-optic (EC). Este folosit în dispozitivele de vedere pe timp de noapte, iar dispozitivele de înaltă calitate special concepute de acest tip sunt utilizate eficient în astronomie. Tubul intensificator de imagine constă și într-un balon de vid, la un capăt al căruia se află un strat sensibil la lumină (fotocatod), iar la celălalt - un ecran luminos, asemănător cu unul de televiziune. Un electron eliminat de lumină este accelerat și focalizat pe un ecran care strălucește sub acțiunea sa. În tuburile intensificatoare de imagine moderne este inserată o placă de intensificare a imaginii electronice, alcătuită din mulți fotomultiplicatori microscopici.

Distribuție semnificativă în astronomie în anul trecut a primit așa-numitele dispozitive cuplate de încărcare (CCD), care și-au câștigat deja un loc în transmisia camerelor de televiziune și camerelor video portabile. Aici eliberează încărcături cuante de lumină care, fără a lăsa o placă special prelucrată de siliciu cristalin, se acumulează sub acțiunea tensiunilor aplicate în anumite locuri - elemente de imagine. Prin manipularea acestor tensiuni, este posibilă mutarea sarcinilor acumulate în așa fel încât să le direcționeze secvenţial, una câte una, către complexul de procesare. Imaginile sunt reproduse și procesate folosind un computer.

Sistemele CCD sunt foarte sensibile și pot măsura lumina cu mare precizie. Cele mai mari instrumente de acest fel nu depășesc dimensiunea unei timbre poștale, dar cu toate acestea sunt utilizate eficient în astronomia modernă. Sensibilitatea lor este aproape de limita absolută stabilită de natură; CCD-urile bune pot înregistra „unul câte unul” majoritatea cuantelor de lumină incidente asupra lor.

BIBLIOGRAFIE

Telescop reflector Galileo

1.Mikhelson N.N. Telescoape optice: Teorie și design. - M.: Nauka, 1976.

2.Maksutov D.D. Optica astronomică - M.: Nauka, 1979.

Navashin M.S. Telescopul unui astronom amator. - Ed. a 4-a. - M.: Nauka, 1979.

telescoape de amatori. sat. articole / Ed. MM. Shemyakin. - M.: Nauka, 1975.

5.Maksutov D.D. Avioane optice, cercetarea și producția lor. - L., 1934.

Melnikoe O.A., Slyusarev G.G., Markov A.V., Kuprevich N.F. Telescop modern. - M.: Nauka, 1975.

Sulim A.V. Fabricarea pieselor optice. - Ed. a II-a, supliment. - M.: Liceu, 1969.

Îndrumare

Ai nevoie de ajutor pentru a învăța un subiect?

Experții noștri vă vor sfătui sau vă vor oferi servicii de îndrumare pe subiecte care vă interesează.
Trimiteți o cerere indicând subiectul chiar acum pentru a afla despre posibilitatea de a obține o consultație.

Telescoapele, principalul instrument astronomic al omenirii, nu au suferit modificări fundamentale în principiile funcționării lor de 400 de ani. Cu toate acestea, datorită implementării proiectului Segmented Planar Imaging Detector for Electro-optical Reconnaissance (SPIDER), care face parte din programul mai amplu al Pentagon Advanced Research Projects Agency (DARPA), a fost dezvoltată o nouă tehnologie care va permite dimensiuni mari și voluminoase. lentilele și oglinzile să fie înlocuite cu unități mai compacte. Utilizarea acestor ansambluri optice, dezvoltate de specialiștii Lockheed Martin, care includ multe elemente miniaturale de refracție a luminii, va reduce dimensiunea următoarei generații de telescoape de 10-100 de ori.

Designul de bază și funcționarea telescopului au rămas în esență neschimbate de la inventarea acestui dispozitiv în 1608. Lentila frontală mare focalizează lumina și o direcționează către lentila mai mică din spate, care formează imaginea. În ultimul secol, designul telescopului a suferit multe îmbunătățiri, dar principalul obstacol în calea creșterii capacităților unor astfel de telescoape a rămas nerezolvat. Și constă în faptul că, pentru a face telescopul mai puternic, este necesară o creștere a dimensiunii și, în consecință, a greutății, a lentilei principale frontale.

Problema este că procesul de fabricație a lentilelor optice este proces lent, care necesită o precizie neobișnuit de mare, iar fabricarea lentilelor principale ale telescoapelor mari poate dura ani de zile. In afara de asta, lentile de sticlă au tendința de a se lăsa sub gravitație, nu sunt complet transparente la lumina de anumite lungimi de undă și au întotdeauna un anumit nivel de culoare reziduală și distorsiune sferică. Toate acestea sunt motivul pentru care cel mai mare telescop refractor de până acum are o lentilă, de 100 de centimetri în diametru, se află la Observatorul Yerkes și a fost construit în 1895.

Dezvoltată de Lockheed Martin și de oamenii de știință de la Universitatea din California, Davis, tehnologia SPIDER vă permite să înlocuiți o lentilă mare de telescop cu multe lentile minuscule, similare cu ochii compuși ai insectelor. Fiecare lentilă minusculă concentrează lumina pe suprafața senzorilor, a circuitelor integrate fotonice de siliciu. Astfel, un telescop se transformă în multe camere microscopice individuale.

Punctul cheie al tehnologiei SPIDER este că folosește principiile interferometriei pentru funcționarea sa. De obicei, astfel de principii sunt folosite de astronomi cu ajutorul mai multor telescoape optice sau radio situate la distanță unul de celălalt, care sunt combinate prin hardware și software într-un singur telescop uriaș. Folosind date despre amplitudinea și faza semnalelor radio sau luminii recepționate, oamenii de știință pot obține imagini cu rezoluție mult mai mare decât cele obținute cu un singur telescop.

Lockheed Martin a folosit același principiu, dar la o scară mult mai mică. Drept urmare, au un telescop destul de compact și ușor, care poate fi instalat pe o platformă standard de nave spațiale.

„Folosind cel mai mult tehnologii moderne, am creat un senzor interferometric care oferă o rezoluție comparabilă cu cea a senzorilor camerelor digitale de înaltă calitate”, spune Alan Duncan, om de știință la Lockheed Martin.

Lentilele minuscule ale elementelor individuale ale matricei SPIDER nu necesită o prelucrare atât de atentă și precisă precum lentilele telescoapelor. Pentru a obține o rezoluție corespunzătoare, de exemplu, rezoluției unui telescop de 100 cm, matricea SPIDER trebuie să aibă aceleași dimensiuni. Dar matricea SPIDER va fi atât de subțire încât economiile totale de spațiu și greutate pot fi de până la 99 la sută. În plus, fabricarea componentelor optice ale matricei SPIDER durează câteva săptămâni, mai degrabă decât ani.

Un telescop bazat pe rețele SPIDER este un design plat care poate fi rotund, hexagonal sau mai complex pentru a fi montat pe suprafața unei nave spațiale, de exemplu. Tehnologia SPIDER este în prezent activată stadiu timpuriu poate dura până la 5-10 ani pentru a-l implementa și a-l aduce la nivelul de aplicare practică.

„Tehnologia SPIDER are potențialul de a face descoperiri interesante în viitor. Nimic nu ne împiedică să plasăm sisteme compacte, de înaltă calitate, pe orbitele planetelor precum Saturn și Jupiter”, spune Alan Duncan. Pot fi lansate de 100 de ori mai multe instrumente astronomice. în spațiu, ceea ce va permite oamenilor de știință să descopere o mulțime de lucruri noi și interesante.”

Valeri Petrovici

Colonelul Hodasevici nu putea dormi.

Și-a pus în ordine notele: a subliniat ce le va întreba mâine pe suspecți - toți șase care se aflau la dacha și, prin telefon, pe colonelul Ibragimov. mai cu conștiință curatăși ia un pui de somn, dar visul nu s-a dus.

Uneori, Valery Petrovici era ajutat de un remediu paradoxal pentru insomnie - o ceașcă bună de cafea instant. Totuși, în dormitorul său, unde regretatul proprietar părea să fi asigurat totul pentru primirea oaspeților - o baie, aer condiționat, bere și apă minerală în minibar - nu era nici ceainic sau cafea. O neglijență din partea lui.

Ce a mai rămas de făcut? A trebuit să-mi pun o cămașă și să mă trag până la primul etaj.

Era întuneric pe coridorul de la etajul doi. Toată lumea părea că dormea. Cu toate acestea, când Khodasevich a pășit pe scări, o imagine minunată s-a deschis în fața lui în uriașa sufragerie de dedesubt. Acolo ardea lumina blândă a unei lămpi de podea, suna o muzică blândă, o sticlă de coniac stătea pe măsuța de cafea, înconjurată de două pahare, iar lângă, pe canapea, stăteau doi: un bărbat și o femeie. Pozele lor nu lăsau nicio îndoială cu privire la o anumită intimitate a ceea ce se întâmpla. Bărbatul și-a pus brațul pe spătarul canapelei, în spatele capului femeii; femeia se sprijini cu încredere pe umărul lui. Poate că un sărut se pregătea între ei.

În ciuda faptului că canapeaua era amplasată în așa fel încât porumbeii să stea cu spatele la Khodasevich, colonelul a recunoscut cu ușurință femeia. Era frumusețea Maya, soția lui Denis. La început, Valery Petrovici a crezut că soțul ei stă lângă ea, dar după o secundă a fost surprins să se convingă că acesta este un inca chel, de vârstă mijlocie și decolorat.

Colonelul nu avea de gând să-i întrerupă tête-à-tête, dar nu voia să fugă fără să-și ia râvnita cafea. Apoi pasul i-a scârțâit sub picior – iar îndrăgostiții (sau cine erau rude între ei?) s-au dat înapoi în lateral. În privirea lui Inkov, pe care a aruncat-o peste umăr în direcția scărilor, Valery Petrovici citi o spaimă clară - însă instantaneu a dispărut după ce omul de afaceri l-a recunoscut pe colonel. În ochii Mayei, când s-a întors spre scârțâit, au fulgerat sentimente ceva mai complexe: Hodasevici a observat în ele un triumf amestecat cu veselie, dar apoi, când Maya a văzut că nu era deloc persoana pe care spera în secret să o vadă, chipul ei reflecta dezamăgirea. .

— Vă cer scuze, mormăi colonelul. - Am venit la cafea. Și a început să coboare scările.

Maya a sărit în sus. În timp ce Khodasevich cobora scările, el a descifrat punerea în scenă astfel: Maya probabil a decis să flirteze cu Inkov pentru a-și enerva soțul, frumosul Denis. Se pare că au avut o luptă grozavă. (Colonelul a auzit voci încântate venind din camera lor cu câteva ore în urmă și chiar bătăi de mâncare.) Se pare că conflictul conjugal a ieșit pe baza geloziei, iar Maya a venit cu o răzbunare câștigătoare pentru toate: să-l seducă pe primul. persoană pe care a cunoscut-o în răzbunare. S-au dovedit a fi incașii.

Totuși, cine știe? Poate că motivul îmbrățișărilor aproape de miezul nopții constă în ceva complet diferit?

– euÎți fac o cafea, îi spuse Maya cu amabilitate colonelului. Ea se înroși, iar ochii ei străluceau puternic.

„Va fi prea târziu pentru cafea?” - mormăi Inkov, găurindu-l pe Hodasevici cu ochi răi.

– Ce fel de cafea preferi – la ora asta din noapte? Maya a cântat, demonstrându-și erudiția și simțul umorului.

- O lingură de pudră, două linguri de zahăr. Pentru o ceașcă mare.

Maya s-a dus la bucătărie, o cameră voluminoasă învecinată cu o cameră de zi la fel de gigantică.

Colonelul, neinvitat, stătea lângă Inkov, în același loc pe care tocmai îl ocupase Maya. A reușit chiar să simtă căldura corpului ei emanată de tapițeria canapelei și mirosul ușor de cremă de noapte. Inkov aruncă o privire neplăcută către Valery Petrovici.

„Poate că pur și simplu te folosesc”, a spus Hodasevici pe un ton, arătând în direcția Mayei, „și te confrunți cu mari probleme.

— Nu e treaba ta, șuieră Inkov și aruncă o altă privire vicioasă către colonel.

- Altceva? trase ea cochet. - Ceai, coniac, hai să dansăm?

- Voi bea coniac. Colonelul a luat o sticlă de Martel care stătea pe măsuța de cafea și și-a turnat cincizeci de grame în cafea. I-a oferit amabil fetei: - Stai cu noi, Maya.

„Oh, nu”, a cântat ea. „Voi merge cu permisiunea ta.

- Nu vei îngheța? întrebă Hodasevici cu un pic de ironie. Și într-adevăr: Maya era într-un halat peste o cămașă de noapte și desculță. Un look foarte sexy.

— Oh, nu, râse Maya jucăușă. - Noaptea este caldă. Nu-ți fie teamă, nu voi seduce pe nimeni. Mai mult Nu o voi face”, a adăugat ea cu sens. - Mă duc să mă plimb prin zonă. Sper, colonele, - și-a înclinat jucăuș capul într-o parte, - avem voie să ne plimbăm pe site?

— Permis, mormăi Hodasevici.

- Minunat.

Maya s-a întors, a traversat camera de zi, a gestionat cu ușurință încuietoarea, a deschis ușa în stradă și a ieșit în noapte.

Inkov oftă.

„Ei bine, poate că este mai bine. Și atunci chiar nu vei avea probleme. Și-a turnat repede un coniac. Sănătatea dumneavoastră, colonele. Și l-am băut dintr-o înghițitură.

Khodasevich a observat deja că omul de afaceri este destul de bărbătesc. Ei bine, un alt pahar ar trebui să-l ridice. Colonelul a ghicit ce tip de oameni îi aparțin incașii: un om tăcut melancolic. Cu toate acestea, după ce au băut din greu, astfel de subiecte devin de obicei elocvente, dacă nu vorbărețe. Această împrejurare, gândi colonelul, poate fi folosită. Și apoi de la sobru nu poți scoate o vorbă de la un negustor de cherestea cu căpușe. Conversația lor zilnică nu a funcționat deloc - Valery Petrovici a rămas foarte nemulțumit de el.

„Memorie eternă”, au repetat incașii.

– Ați lucrat mult timp cu defunctul? spuse încet colonelul.

Da, douăzeci și cinci de ani.

- Da. Mai întâi în minister, apoi când catastrofă a început, Borka a deschis o cooperativă, m-a invitat la el... Ei bine, de atunci totul a început să se învârtească. Cincisprezece ani, luați în considerare, într-un măgar ferm.

„Un Inkov beat este într-adevăr mai vorbăreț decât unul sobru”, gândi Hodasevici cu plăcere.

„Totul ni s-a întâmplat cu el”, a spus Inkov cu sentimentalism beat, clătinând din cap ca o bătrână, „și am supraviețuit raidurilor, inflației și implicite... Și acum vezi...

- Și ce, au mai fost încercări asupra lui Konyshev? întrebă colonelul cu prudență.

— Da, au fost, făcu Inkov mâna supărat.

- Și cine l-a atentat și de ce? Ai vreo sugestie?

- Ipoteze? Da, există presupuneri! Care e ideea? Nu-l poți aduce înapoi pe Andreevici.

Nu te vei întoarce, așa e. Dar poate datorită ajutorului tău îl vom găsi pe ucigaș? Hodasevici se uită cercetător la Inkov.

- Poate o vei găsi. Dar te-am angajat să investighezi uciderea Tamarei, nu-i așa?

— Unde este unul, mai este altul, ridică vag Valery Petrovici din umeri.

- Crezi că crimele lui Boris și Tamara sunt legate între ele?

- Poate.

Aceeași persoană i-a ucis?

- Și ce crezi, Mihail Viaceslavovici?

— Nu cred, spuse Inkov cu forță. - Cinci kilograme de explozibili au fost plantate sub Konyshev. Tamara, cel mai probabil, a fost ucisă de cineva din familie. Crezi că Maya știe să manipuleze explozivii? Sau Denis? Sau această proastă Vika? Nu vorbesc deloc despre Natasha și Rita. Unul la momentul în care Boris a fost aruncat în aer stătea în Maldive, celălalt în Anglia, ce fel de crimă este?

— Ei bine, mai sunt mercenari, spuse Khodasevich din umeri. Există și crime prin contract.

- Totul, desigur, se întâmplă, dragă cetățean colonel. Dar dacă îmi întrebați părerea, vă voi răspunde că cele două crime, Konyshev și soția sa, nu au legătură între ele. el, de către Ale mele gândul îmbibat singur oameni – și unu cu un anumit motiv. Ea este cineva o alta iar motivul a fost alții. Doar nu mă întreba cine a ucis. Nu despre el, nu despre ea. Mai ales despre ea. Mă scarpin în cap.

- Și cine ți-a ucis șeful, pot să-ți aflu părerea? întrebă colonelul cu prudență.

— Cred, spuse Inkov ferm, Boris a fost ucis din cauza afacerilor.

- Și cine, dacă nu tu, își imaginează toate dezavantajele afacerii tale... - Hodasevici și-a măgulit cu blândețe interlocutorul.

- Da. Da. Eu reprezint. Dar nu voi depune niciodată mărturie nimănui. - Și adăugă pe un ton subton cu încredere bețivă: - Încă vreau să trăiesc.

Inkov oftă, își turnă un alt coniac și îl bău dintr-o înghițitură. Colonelul a luat o înghițitură de cafea și coniac și a simțit o relaxare fericită înăuntru.

Dezvoltarea astronomiei nu se oprește și multe telescoape noi sunt construite în întreaga lume în diverse scopuri. Scurta descriere cele mai notabile proiecte din această recenzie:

Caută planete

Telescoapele moderne sunt capabile să găsească o planetă în jurul altei stele doar dacă aceasta este foarte aproape de stea sau foarte mare (privind analogul Kepler al sistemului solar, doar Saturn și Jupiter ar găsi-o). Pentru a găsi analogi ai Pământului în alte stele și pentru a afla ce s-a întâmplat cu ele, se creează o nouă generație de telescoape spațiale și terestre.

Telescopul TESS va fi lansat în 2017. Sarcina lui este să caute exoplanete, dacă rezultatul este favorabil, va găsi 10.000 de noi exoplanete, de 2 ori mai multe decât cele descoperite până în prezent.

Lansat în 2017, telescopul spațial CHEOPS va căuta exoplanete în jurul stelelor cele mai apropiate de sistemul solar și le va studia.

Telescopul James Webb este succesorul Hubble și viitorul astronomiei. Va fi primul care va putea găsi planete de dimensiunea Pământului și mai mici, precum și să fotografieze nebuloase și mai îndepărtate. Construcția telescopului a costat 8 miliarde de dolari și va fi lansat în spațiu în toamna lui 2018.

Telescopul de 30 de metri ar putea fi primul dintr-o serie de „telescoape extrem de mari” capabile să vadă mult mai departe decât telescoapele existente, dar pentru locuitorii din Hawaii, muntele pe care este construit este sacru și au reușit să-i desființeze. . Așa că acum va fi amânat și, în cel mai bun caz, va fi construit în altă parte.

capitolul 4

Telescopul Giant Magellan de la sol va avea o rezoluție de 10 ori mai mare decât cea a lui Hubble. Acesta va deveni complet funcțional în 2024.

Dar cel mai mare telescop din lume va fi European Extremely Large Telescope (E-ELT). În cel mai bun caz, va putea chiar să observe vizual exoplanete, astfel încât să putem vedea planetele din jurul altor stele pentru prima dată. De asemenea, începerea lucrărilor - 2024.

Telescopul PLATO va fi succesorul lui James Webb și va fi lansat în anii 2020. Sarcina lui principală, ca și restul, va fi să găsească și să studieze exoplanete și va putea determina structura lor (sunt giganți solidi sau gazosi)

De asemenea, planificat pentru 2020, telescopul Wfirst se va specializat în căutarea galaxiilor îndepărtate, dar va putea, de asemenea, să găsească exoplanete și să le imagineze pe cea mai mare dintre ele.

Telescopul STEP (Search for Terrestrial Exo Planets) din China va fi capabil să detecteze planete asemănătoare Pământului până la 20 de parsecs de la soare. Lansarea sa este așteptată în perioada 2021-2024.

Telescopul spațial NASA ATLAST, planificat pentru a doua jumătate a anilor 2020, va căuta în galaxie biomarkeri care indică prezența vieții (oxigen, ozon, apă)

Lockheed Martin dezvoltă un nou telescop - SPIDER. Trebuie să colecteze lumina într-un mod diferit, iar asta va face posibilă realizarea unui telescop mai mic eficient, pentru că dacă te uiți la proiectele anterioare, acestea devin din ce în ce mai gigantice.

Între timp, încă nu au fost lansate și construite telescoape noi pentru căutarea exoplanetelor, tot ce avem pentru astăzi sunt 3 proiecte de observație. Mai multe despre ele în tabelul de căutare a planetei:

Tabelul de căutare a planetei

	În 2013, telescopul Kepler, cel mai eficient telescop în căutarea de exoplanete, a ieșit din funcțiune, iar multe publicații au scris ceva ca un necrolog pentru el. Dar după lansarea misiunii K2 în 2014, s-a dovedit că telescopul este încă destul de capabil să găsească planete. Din aprilie 2016, el va începe noi observații, iar cercetătorii se așteaptă să găsească 80 până la 120 de noi exoplanete.
	Foarte ieftin în comparație cu omologii săi, Telescopul Universității Harvard - Menerva și-a început în decembrie 2015 misiunea de a căuta exoplanete în jurul piticelor roșii, în vecinătatea sistemului solar. Astronomii se așteaptă să găsească cel puțin 10-20 de planete.
	Nu este clar dacă planeta se învârte în jurul stelei Alpha Centauri (cel mai apropiat vecin al sistemului solar) sau nu. Acest mister nu-i lasă pe astronomi să plece, iar unii dintre ei au organizat proiectul Punct roșu Pale pentru observarea atentă și clarificarea acestei probleme (dacă există o planetă, atunci aceasta are încă o temperatură de 1000 de grade). Observațiile au fost deja finalizate, rezultatele sub formă de articol științific vor fi la sfârșitul anului 2016. Planeta 9 (sau Planeta X) a fost descoperită brusc prin metode indirecte la începutul anului 2016. Prima planetă nouă din sistemul solar în mai bine de 150 de ani, dar poate dura până la 5 ani pentru a o observa printr-un telescop și, prin urmare, a confirma existența ei. Căutare de stele În galaxia Calea Lactee există între 200 și 400 de miliarde de stele, iar astronomii încearcă să creeze o hartă sau un catalog cu cel puțin stelele cele mai apropiate de noi. Telescopul spațial GAIA va cartografi cele 1 miliard de stele cele mai apropiate de noi. Publicarea primului catalog este programată pentru vara anului 2016. Proiectul japonez JASMINE este al treilea proiect astrometric din istorie (GAIA este al doilea) și include lansarea a 3 telescoape în 2017, 2020 și după 2020 pentru a clarifica distanța până la obiectele astronomice și, de asemenea, pentru a trasa locația stelelor pe hartă. Telescopul terestre LSST va fi folosit pentru cartografiere Calea lacteeși compilarea celei mai recente hărți interactive cer înstelat. Acesta va începe să funcționeze în jurul anului 2022. Până în prezent, avem doar o astfel de hartă de stele de la Google. Caută extratereștri Dacă o civilizație extraterestră din galaxia noastră a inventat radioul, atunci cândva îl vom găsi. Miliardarul rus și creatorul mail.ru Yuri Milner a investit 100 de milioane de dolari în 2015 într-un nou proiect de căutare a civilizațiilor extraterestre. Căutarea se va efectua pe echipamentul actual. China construiește cel mai mare radiotelescop FAST din lume, acoperind 30 de terenuri de fotbal și chiar a evacuat zona pentru a o construi. Radiotelescoapele rezolvă probleme științifice, dar cel mai interesant mod în care sunt folosite este să încerce să detecteze semnalele radio ale vieții inteligente. Telescopul a fost finalizat în 2016, iar primele studii vor fi efectuate în septembrie. în construcție în Australia, Africa de Sudși Noua Zeelandă, interferometrul radio Square Kilometer Array va fi de 50 de ori mai sensibil decât orice radiotelescop și atât de sensibil încât poate capta radarul aeroportului la zeci de ani lumină de sol. Capacitatea maximă este așteptată în 2024. De asemenea, va putea rezolva misterul științific al de unde provin exploziile radio scurte și va putea găsi multe galaxii noi. KIC8462852 este cea mai misterioasă stea de până acum. Ceva imens îi blochează lumina. Este de 22 de ori mai mare decât Jupiter și nu este o altă stea. Mai mult, arată fluctuații anormale ale luminozității. Astronomii sunt foarte intrigați. () Dezbaterea continuă dacă să trimită mesaje vedetelor sau doar să asculte. Pe de o parte, nimeni nu ne va găsi doar pentru a asculta, pe de altă parte, destinatarii mesajelor pot fi ostili. Mai multe mesaje au fost deja trimise în secolul al XX-lea, dar acestea au încetat să mai fie trimise acum. Caută asteroizi Nimeni nu a fost implicat serios în protejarea planetei de asteroizi până de curând. Odată cu îngrijorarea tot mai mare cu privire la asteroizi după meteoritul Chelyabinsk, bugetul NASA pentru detectarea asteroizilor a crescut de 10 ori, până la 50 de milioane de dolari în 2016. LSST nu numai că va cartografia cerul înstelat, ci va căuta și „obiecte mici din sistemul solar”. Capacitatea sa de a găsi asteroizi va trebui să fie de multe ori mai mare decât cea a telescoapelor moderne de la sol și spațiale. Telescopul spațial în infraroșu Neocam este unul dintre cei cinci concurenți pentru noua misiune Discovery a NASA. Dacă această misiune specială este selectată pentru implementare în septembrie 2016 (și are cea mai mare a sustine) telescopul va fi lansat în 2021. Împreună cu LSST, va permite NASA să-și atingă obiectivul de a găsi 90% din asteroizi mai mari de 140 m. Primul telescop din Rusia care a detectat asteroizi periculoși - AZT-33VM a fost finalizat în 2016. Mai trebuie să achiziționeze echipamente pentru 500 de milioane de ruble și apoi va putea detecta un asteroid de dimensiunea Meteoritul Tunguska cu o lună înainte de impactul cu solul. Este inutil să urmăriți asteroizi periculoși dacă nu le puteți schimba cursul. Prin urmare, NASA și ESA urmează să lanseze o misiune AIDA pentru a se ciocni cu o sondă specială și cu asteroidul „65803 Didymos” și astfel să testeze posibilitatea de a schimba cursul asteroidului. Lansarea este așteptată în 2020 și coliziunea în 2022. Proiecte de vis de astronomie Astronomii ar dori foarte mult să realizeze aceste proiecte, dar nu pot încă din cauza lipsei de finanțare, tehnologie sau unitate internă. Din cauza neînțelegerilor dintre astronomi, se construiesc 3 telescoape mari în locul unui telescop gigant de 100 de metri. Cu toate acestea, astronomii sunt de acord că în următorii 30 de ani va trebui construit un telescop de o sută de metri. Misiunea Lumii Noi este de a ascunde lumina unei stele pentru a vedea exoplanete în apropierea ei. Pentru a face acest lucru, va fi necesar să lansați un coronograf în spațiu în combinație cu un telescop. Detaliile misiunii sunt încă în discuție, dar va costa cel puțin 1 miliard de dolari. Telescoapele spațiale nu sunt suficient de mari, iar observatoarele de la sol sunt împiedicate de atmosferă. Prin urmare, astronomii ar dori foarte mult să construiască un observator pe Lună unde nu există atmosferă și zgomot (distorsiune datorată surselor terestre). Ar fi un loc ideal pentru observare, dar finalizarea unui astfel de proiect ar dura zeci de ani. Cu toate acestea, telescoape mici sunt deja trimise pe Lună împreună cu roverele lunare Adăugați etichete

Orez. 3.26. Oglindă a unui reflector Lick de 3 metri pe o mașină de șlefuit. În ciuda structurii fagure, o oglindă rigidă chiar și cu un diametru relativ mic are o grosime destul de bună.

În ultimii ani au fost create telescoape de o nouă generație cu o deschidere de 8-10 m. Dacă s-ar fabrica o oglindă de acest diametru folosind vechea tehnologie, aceasta ar cântări sute de tone. Prin urmare, se folosesc principii tehnice noi: oglinda principală este realizată fie ca un compozit din mai multe oglinzi mici, fie atât de subțire încât nu își poate menține forma singură și necesită un sistem mecanic special. Cele mai mari acum sunt telescoapele gemene de 10 metri „Kek-1” și „Kek-2”, instalate la Observatorul Mauna Kea (Hawaii) și Telescopul Marelui Canar (Gran Telescopio Canarias, GTC) de pe insulă. Palmier. Oglinzile lor sunt asamblate din 36 de elemente hexagonale cu un diametru de 2 m. Un sistem informatic ajustează constant poziția lor relativă pentru lucru coordonat ca o singură oglindă.

Orez. Reflector „Shane” de 3.27.120 inchi (305 cm) al Observatorului Lick (1959).

Ceva mai mici, patru telescoape VLT (Very Large Telescope) cu oglinzi monolitice cu diametrul de 8,2 m. Sunt instalate pe vârful Muntelui Cerro Paranal, situat în inima deșertului fără viață Atacama (Chile), la 12 km de Pacific. coasta, unde condițiile pentru observații astronomice sunt aproape ideale. Acest complex aparține Observatorului European de Sud (ESO) și funcționează cu succes de 10 ani. Telescopul binocular mare (LBT) de la Observatorul Mount Graham (Arizona), care are două oglinzi de 8,4 metri pe o montură, a început și el lucrul.

Aici ar trebui să remarc că data nașterii unui telescop mare nu este un concept bine definit. Telescopul gigant este o mașină foarte complexă. Există mai multe momente care pot fi numite „nașterea” ei: instalarea oglinzii principale, prima lumină - realizarea primei fotografii a cerului, marea deschidere cu tăierea panglicii în prezența oaspeților și a superiorilor (ei nu t sparge o sticlă de șampanie pe un telescop). Unul dintre aceste momente este indicat ca data de naștere a telescopului. Dar reglajul final final se întinde de obicei ani de zile. Telescoapele mari, ca animalele mari, cresc încet și nu îmbătrânesc mult timp. Ei trăiesc și lucrează timp de 100 de ani sau mai mulți, dobândind treptat din ce în ce mai multe oportunități și aducând rezultate din ce în ce mai importante. Se întâmplă adesea ca telescopul să-și piardă capacitatea de a funcționa, nu pentru că a îmbătrânit, ci pentru că mediul s-a schimbat. Despre asta vom vorbi la finalul capitolului, când vorbim despre astroclimat. Și acum - o mică digresiune.

Astronomii au o tradiție de a da telescoapelor mari nume proprii. Până acum, acestea erau numele unor oameni de știință sau patroni celebri, ale căror eforturi și bani au contribuit la nașterea unor instrumente științifice unice. De exemplu, refractoarele de măsurare Lick și Yerks, reflectorul Hooker de 100 de inchi, telescoapele Keck de 10 metri au fost numite după patroni, iar telescoapele cu diametrul de 3-5 metri Hale, Herschel, Mayol", "Struve", "Shane". " și "Shine" - în onoarea astronomilor celebri. Telescopul spațial unic a fost numit după celebrul astronom american Edwin Hubble. Personalul ESO din Chile, care construiește un sistem VLT gigant de patru telescoape de 8 metri și trei telescoape de 2 metri, a decis să urmeze această tradiție și, de asemenea, să dea nume proprii giganților lor. Trebuie să spun că acest lucru este foarte convenabil atunci când denumirile tehnice lungi sunt înlocuite cu nume simple. Ținând cont de tradițiile locale, s-a decis să se acorde acestor telescoape nume extrase din limba mapuchelor care trăiesc în sudul Chile. De acum înainte, telescoapele de opt metri sunt numite în ordinea nașterii: „Antu” (Soarele), „Kuyen” (Luna), „Melipal” (Crucea de Sud) și „Yepun” (Venus). Frumos, deși este greu de reținut prima dată.

Tabelul 3.3

Șase generații de telescoape reflectorizante

Trebuie să spun că astronomii înșiși au fost inițial derutați de aceste nume. Numind celui de-al patrulea telescop numele sonor indian Yepun (Yepun), oamenii de știință i-au tradus sensul ca „ cea mai strălucitoare stea cerul nopții, „și din moment ce Sirius este așa, astronomii erau siguri că și-au numit telescopul după această stea. Cu toate acestea, când „botezul” telescoapelor avusese deja loc, unii experți lingvistici s-au îndoit de corectitudinea acestei traduceri și au efectuat cercetări suplimentare. Nu a fost atât de ușor să găsești experți într-o limbă aproape dispărută. Dar totuși a fost posibil să aflăm că cuvântul „yepun” nu înseamnă „cea mai strălucitoare stea a nopții” (adică Sirius), ci „stea de seară” și se referă la planeta Venus. Rețineți că indienii Mapuche, la fel ca multe popoare antice, nu au identificat „steaua serii” și „steaua dimineții” cu aceeași planetă Venus în pozițiile sale diferite față de Soare, ci le-au considerat a fi două luminari diferite. Așadar, al patrulea telescop de 8 metri al ESO, numit Yepun, poartă numele „stelei de seară” - Venus. Un nume astronomic foarte demn, deși nu la fel de „stelar” cum a fost inițial intenționat.

Deși nici un singur telescop mare nu le repetă pe cele anterioare, dar poartă noi elemente de inginerie, evoluția celor mai mari telescoape reflectorizante poate fi totuși reprezentată ca o schimbare a mai multor generații (Tabelul 3.3).

Care sunt caracteristicile telescoapelor terestre de cea mai recentă generație, a cincea? Există multe dintre aceste caracteristici: sunt în materiale și în tehnologii și în idei fundamental noi care au fost deja implementate sau așteaptă în aripi. Principala caracteristică a noilor telescoape este respingerea unei oglinzi rigide. Acum menținerea formei ideale a oglinzii principale și a parametrilor optici dați ai telescopului în general este încredințată sistemului de optică activă. Ce este?

optică activă

Sistemul de optică activă este un sistem automat pentru menținerea formei ideale și a dispunerii corecte a elementelor optice ale unui telescop reflector, în primul rând oglinzile sale primare și secundare. Forma ideală (paraboloid, hiperboloid sau sferă, în funcție de design optic telescop) încearcă să ofere oglinzi în timpul fabricării lor la o întreprindere optică, dar de multe ori rămân defecte nedetectate. Ulterior, calitatea oglinzilor se deteriorează atunci când sunt transportate la observator și telescopul este asamblat în turn. În timpul funcționării telescopului, elementele acestuia sunt supuse unor sarcini mecanice și termice variabile cauzate de rotațiile telescopului atunci când acesta este îndreptat către obiecte de observație, scăderi zilnice de temperatură etc. Forma oglinzii primare a telescopului este deosebit de distorsionată. prin rotațiile sale în înălțime, acestea duc și la îndoirea variabilă a telescopului structurii, dărâmând reglarea elementelor optice.

Din punct de vedere istoric, menținerea formei elementelor optice ale unui telescop sa bazat pe rigiditatea acestora. După cum știm deja, până la sfârșitul secolului al XIX-lea. telescoapele refractoare s-au apropiat de limita lor: pe măsură ce diametrul și greutatea lentilelor creșteau, a devenit din ce în ce mai dificil să le mențină forma, deoarece lentila nu putea fi atașată decât de-a lungul perimetrului său. Când diametrul obiectivelor obiectivelor a ajuns la 1 m, posibilitățile tehnice au fost epuizate: cele mai mari două telescoape cu lentile din lume: refractoarele observatoarelor Lick (91 cm) și Yerkes (102 cm) - nu vor fi niciodată depășite, cel puțin atâta timp cât lentilele sunt făcute din sticlă, iar telescoapele în sine sunt situate pe suprafața Pământului, sub gravitație normală.

Orez. 3.28. schema circuitului sistem optic activ utilizat la Observatorul European de Sud.

Problema deformării lentilei a fost rezolvată prin trecerea la telescoape reflectorizante: o montură rigidă a telescopului susține discul oglindă al lentilei pe toată suprafața sa inferioară, prevenind îndoirea. Acum astfel de sisteme optice sunt numite pasive. A fost posibil să se reducă semnificativ greutatea oglinzii fără a pierde rigiditatea, dându-i forma unui fagure și lăsând doar suprafața superioară a oglinzii solidă. În cele din urmă, pentru cele mai mari oglinzi cu un diametru de 2,5–6,0 m, a fost dezvoltat un sistem mecanic de descărcare. Susține oglinda de jos în mai multe puncte, astfel încât forța de oprire depinde de poziția telescopului: cu cât telescopul arată mai aproape de zenit și, prin urmare, cu cât oglinda principală este mai orizontală, cu atât „degetele” de sprijin sunt mai puternice. sprijiniți-vă de dedesubt, împiedicând îndoirea oglinzii. De fapt, acesta a fost primul pas către un sistem optic activ.