Главная Фотогалерея Рефераты Новости Видеогалерея Статьи  
 
 
Содержание
 
   

Космические телескопы

     Космические телескопы используют в основном для астрономических наблюдений и исследований звездного неба. Само слово телескоп произошло от греческих слов в переводе от «далеко» + «смотрю». В основном словом телескоп мы называем оптический прибор для наблюдения весьма удаленных предметов или объектов. Если раньше существовали только оптические телескопы, то на сегодняшний день имеется целый ряд телескопов для всего диапазона электромагнитного спектра. Кроме оптических есть еще рентгеновские телескопы, радиотелескопы, гамма телескопы, нейтринные, гравитационные и другие. В наши дни большое внимание уделяется Космические телескопам и Солнечным.

Телескопы оптические.

     
     Телескопы оптические являются самыми распространенными и востребованными. Они используются как профессиональными астрономами так и астрономами любителями. Их можно применять не только для астрономических целей, но и для наземных наблюдений далеко находящихся объектов. Схема простого оптического телескопа представляет собой трубу с системой линз, объективом и окуляром. Параллельные лучи света от наблюдаемого объекта попадают в объектив, где собираются в некой точке фокуса, а после чего расходящиеся из этой точки лучи в окуляре преобразуются снова в параллельные и дают нам увеличение объекта.
     Телескопы оптические бывают следующих видов: телескопы рефракторы, (линзовые) в которых лучи фокусируются при помощи одной а то и нескольких линз; телескопы рефракторы где применяется фокусировка света с помощью вогнутых зеркал и комбинированные катадиоптрические телескопы, где для увеличения применяют как линзы так и зеркала.
     Рассмотрим более подробно преимущества и недостатки всех видов оптических телескопов.
     Оптические телескопы–рефракторы. Их еще называют линзовыми или диоптрическими. Стеклянный объектив содержит одну или несколько линз. У этих телескопов ряд преимуществ в том, что они имеют хорошее разрешение с высокой контрастностью наблюдаемых объектов. Труба у этих телескопов полностью закрыта объективом, что не дает возможности проникать во внутрь телескопа ни влаги ни пыли. У рефракторов все оптические элементы при их изготовлении четко фиксируются и закрепляются и не требуют дальнейшей юстировки при эксплуатации. Преимущество телескопов рефракторов и в том, что у него не экранируется объектив и не искажается дифракционная картинка. Все это дает возможность получить яркое, выразительное, высококонтрастное изображение при астрономических наблюдениях за Луной, планетами и другими небесными объектами.
     Но телескопы рефракторы имеют и недостатки. Лучи с разной длиной волны, при прохождении через простую стеклянную линзу, по разному в ней преломляются, они фокусируются в разных точках а не в одной общей точке фокуса. Все это приводит к появлению определенной области фокусов и свет разлагается в спектр. Наблюдаемые яркие объекты, в космическом телескопе, обретают вокруг себя цветной ореол. Это явление называется хроматической аберрацией. В результате аберрации изображение немного искажается, принимает несвойственную ему окраску, вокруг ярких объектов появляется ореол влияющий на качество изображения. Но с увеличением отношения расстояния фокуса к диаметру объектива космического телескопа хроматическая аберрация уменьшается и для этого увеличивают длину трубы телескопа. Но длину можно увеличить только до определенных размеров и при небольшой апертуре. Во многих случаях это неэффективно из-за громоздкости и веса. Следующий способ устранения аберрации телескопа это использование добавочных компенсирующих линз со специальными стеклами имеющими для лучей из разных цветов соответствующие показатели преломления. Чаще всего используют специальные стекла, например кронглас ВК7 для двояковыпуклой линзы с маленьким показателем преломления и с большим показателем преломления стекла типа флитглас F2 для выпукло вогнутой линзы. Система таких линз дает возможность собирать все лучи света примерно в одной точке. Применяя специально подобранные линзы с определенными стеклами явление аберрации полностью устраняется, но стоимость таких объективов значительно высокая. Телескопы рефракторы с такой системой линз в объективе для устранения хроматической аберрации называют ахроматическим. Также читайте на нащем сайте как правильно выбрать телескоп.

Телескопы рефлекторы.

     
     В телескопах рефлекторах используется фокусировка света при помощи зеркала. Такие телескопы еще называют зеркальными или рефлекторами Ньютона, так как впервые такая конструкция была предложена и создана Ньютоном. В рефлекторе в объективе вместо линз находится стеклянный диск имеющий сферическую или параболическую зеркальную поверхность. Здесь не проходит свет через стекло и окрашивание различных предметов как в рефракторе в данном случае не происходит. В производстве легче всего делать сферические зеркала, но если оно достаточно светосильное, примерно F/7 с центра и с краев лучи будут сходиться в разных точках. Лучи с краев сферического зеркала фокусируются гораздо ближе, чем лучи попадающие в центральную зону из-за чего произойдет расширение области фокусов. Это приводит к ухудшению четкости изображения и такое явление у рефлекторов называют сферической аберрацией. Чтобы устранить это явление или уменьшить его так же как и у рефракторов делают длиннофокусные рефлекторы, то-есть увеличивают длину трубы, чтоб снизилось значение отношения фокусного расстояния к диаметру объектива и тогда сферическая аберрация будет пренебрежительно незначительной. Так же как и у рефракторов это имеет смысл для телескопов с небольшим диаметром объектива, а в противоположном случае это приведет к большим габаритам и весу телескопа. Поэтому на практике часто применяют другой наиболее эффективный метод использование парабалитических зеркал. Такие зеркала собирают все лучи в одной точке и полностью устраняют аберрацию, но после этого чтоб вывести из телескопа лучи необходимо перенаправить. Для этого под углом в 45 градусов в рефлекторе устанавливают вторичное зеркало эллиптической формы. Вторичное зеркало частично экранирует лучи основного зеркала и приводит к уменьшению четкости изображения. Так как при изготовлении телескопов рефлекторов надо только качественно отполировать основное и вторичное зеркала, то производство этих телескопов сравнительно дешево. Но недостатком является проникновение пыли и влаги, необходимость в юстировке.

Катадиоптрические телескопы.

     
     Катадиптрические телескопы или их еще называют зеркально-линзовыми телескопами объединяют в себе детали схем двух предыдущих типов телескопов. В классическом катадиоптрическом рефлекторе, чтобы увеличить эффективность фокусного расстояния, к схеме зеркального телескопа добавляется корректирующая линза впереди точки фокуса и это значительно уменьшает аберрацию и длину трубы, а следовательно и габаритные размеры с массой. В основном широкое распространение получили схемы телескопов Шмидта-Кессергена и Максутова-Кессергена.
     У телескопов по схеме Шмидта-Кессергена лучи сначала проходят сквозь тонкую асферическую пластину, чтоб исправить аберрацию основного зеркала. Потом лучи отражаются от основного и вторичного зеркал и направляясь снова в сторону основного зеркала выходят через отверстие в нем из трубы. Сразу за отверстием стоит диагональное зеркало или окуляр. Фокусируется такой телескоп при помощи перемещения главного зеркала или окуляра. Преимущества такого телескопа в том, что он очень компактный и имеет при таком же фокусном расстоянии как телескоп-рефлектор длину трубы в три раза меньше. Но есть и недостатки. Это относительно большое зеркало которое значительно уменьшает количество поступившего в телескоп света и ухудшению контрастности наблюдаемого объекта.
     Катадиоптрические телескопы Максутова-Кассергена отличаются от телескопов Шмидта тем что вместо корректирующей пластины устанавливают линзу выпукло вогнутой формы называемую меникс. Вместо вторичного зеркала с внутренней стороны меникса используют покрытый отражающим материалом так называемый центральный пятачок. Свет пройдя через меникс и попав на основное зеркало отражается от него и попадает на пятачок с внутренней стороны линзы и снова отражаясь выходит из трубы через отверстие главного зеркала. Преимущества этих телескопов в легкости изготовления, но вес их больше из-за меникса.
     Итак в завершение хочется сказать, что каждый тип оптических телескопов имеет свои определенные преимущества и недостатки. Как правило идеальных телескопов буквально для всех целей в астрономии нет. Линзовые телескопы рефракторы очень хорошо подходят для наблюдения за Луной, планетами солнечной системы, двойными звездами и объектами которые легко обнаружить. При помощи них Вы получите изображения с хорошей четкостью, контрастные и яркие изображения так как в них самые маленькие потери поступаемого света (примерно 10%). К том уже, полностью закрытая труба хорошо сохраняет внутреннюю оптику, нет необходимости ее чистить. Работать с такими телескопами легко и просто, без юстировки. Но недостатком их является большой вес и размеры. Гораздо меньшими размерами и весом при той апертуре обладают телескопы рефлекторы. Но в их конструкции идет большая потеря поступаемого света, иногда более 20%. Из-за этого ухудшается наблюдаемое изображение. Эти телескопы имеют открытую трубу, поэтому в них попадает пыль, влага, их необходимо чистить и они менее долговечны, Катадиоптрические телескопы имеют как бы компромиссный вариант. Они очень компактны, небольших размеров, более совершенны и избавлены от различных искажений. Ну и очень важный момент то, что они идеально приспособлены для астрофотографии. В то же время они пропускают мало света, всего 65-75%.

   
Поиск
Rambler's Top100