14-0500, Телескопи

Телескопи є оптичними приладами, призначеними для спостереження за небесними тілами. З їх допомогою можна спостерігати за зірками, кометами, метеоритами, однак деякі портативні телескопи також можна використовувати в ролі далекоглядної труби для спостереження за віддаленими об'єктами. Зображення виходить шляхом прийому електромагнітного випромінювання. Залежно від його типу виділяють такі види телескопів: оптичні, радіотелескопи. Якщо радіотелескопи є величезним стаціонарним астрономічним обладнанням, що складається з антени і радіометра, яке використовується для дослідження різних характеристик космічних об'єктів і застосовується лише в наукових установах, то оптичні дозволяють спостерігати за космічними об'єктами візуально. При цьому такі телескопи більш компактні, ніж радіотелескопи, і, в залежності від розмірів, можуть використовуватися в астрономічних обсерваторіях і в домашніх умовах.

Портативні оптичні телескопи: що це таке?

Оптичні телескопи збирають і фокусують електромагнітні випромінювання оптичного діапазону. За допомогою систем лінз і/або дзеркал вони збільшують блиск (кількість світла) і видимий кутовий розмір об'єкта (видимий діаметр). Завдяки цьому можна візуально спостерігати за небесними тілами, а деякі моделі навіть надають можливість фотографувати.

У домашніх умовах і в школі можна користуватися портативними оптичними телескопами. Їх можна переносити вручну. Для спостереження досить лише розкласти триногу-підставку і встановити на неї телескоп.

Портативні телескопи оптичного типу мають вигляд труби. Вони складаються з окуляра, об'єктива, монтування (триноги). Додатково можуть оснащуватися лінзами Барлоу (негативна лінза), що служать для збільшення еквівалентної фокусної відстані.

Характеристики оптичних телескопів

Характеристиками оптичних телескопів є апертура, фокусна відстань об'єктива, фокусна відстань окуляра і поле зору окуляра, а також монтування. При цьому поняття кратність збільшення у телескопів відсутнє (хоча може вказуватися в специфікації деяких моделей). Для її визначення фокусна відстань об'єктива ділиться на фокусну відстань окуляра. Наприклад, телескоп з фокусною відстанню об'єктива 1000 м і окуляром 4 мм дасть збільшення 250Х. Це досить велике збільшення — у більшості портативних телескопів воно становить 40Х-100Х.

Апература (позначається літерою D) — це діаметр об'єктива або головного дзеркала телескопа в мм. Чим більше апертура, тим більша кількості світла здатний вловити об'єктив або дзеркало. Простіше кажучи, від апертури залежить роздільна здатність. Максимальне корисне збільшення дорівнює апертурі, помноженій на 2. Наприклад, для телескопа з апертурою 120 мм воно становитиме 240Х. Мінімальна корисне збільшення розраховується за формулою D/6. Наприклад, для того ж телескопа з діаметром об'єктива 120 мм воно дорівнюватиме 20Х.

Фокусна відстань є довжиною між об'єктивом і фокусною площиною (лінзи або дзеркала) на оптичної осі. Даний параметр впливає на ступінь збільшення. Співвідношення діаметра об'єктива до фокусної відстані дає значення світлосили (або відносного отвору). Чим більше відносний отвір, тим більш тьмяні об'єкти він може вловити.

Поле зору окуляра — це кутовий розмір ділянки неба, який видно через окуляр. Видиме поле зору розраховується за формулою: «кут поля зору окуляра, розділений на збільшення».

Монтування є поворотною опорою, яка виконує регулювання і стабілізацію телескопа. Розташовується зверху триноги. Буває трьох видів: екваторіальною, азимутальною і GoTo. Екваторіальне монтування — найпоширеніша. Вона має дві осі регулювання — паралельну і перпендикулярну до земної осі. Застосування екваторіального монтування дає можливість компенсувати обертання Землі при спостереженні. Мертвою зоною є полюс світу. Азимутна має дві осі обертання — горизонтальну і вертикальну. Монтування такого типу підходить для візуального спостереження за астрономічними об'єктами. Мертвою зоною є зеніт. GoTo є електронною системою наведення азимутального типу на небесні об'єкти. Управління проводиться на комп'ютері або пульті управління. Така система працює за попередньою прив'язкою до дати і часу спостереження, орієнтації на полюс світу і вирівнювання за декількома зірками. У неї може бути вбудований GPS-приймач.

Різновиди портативних телескопів

Портативні оптичні телескопи розрізняються принципом роботи. Залежно від оптичної системи вони діляться на рефракторні (лінзові), рефлекторні (дзеркальні) і катадіоптричні (дзеркально-лінзові). При цьому кожен з типів представлений декількома системами, що відбивається на зовнішньому вигляді телескопа. Також вони розрізняються за діаметром відносного отвору.

Рефракторні

Рефракторні телескопи складаються з системи лінз, які збирають і фокусують світло. Бувають простими, ахроматичними і апохроматичними. Ахромати складаються з двох лінз — розсіючою і фокусуючої, які, в свою чергу, складаються з декількох елементів. Апохромати виготовляються зі спеціального скла з наднизькою дисперсією (ED). Завдяки цьому ахроматичні аберації зведені до мінімуму. Для збільшення фокусної відстані такі телескопи можуть оснащуватися лінзами Барроу.

Перевагами таких телескопів є простота конструкції, швидка термостабілізація, закрита труба (захищає лінзи від забруднень і пилу). Недоліки — більша вага і розміри в порівнянні з рефлекторними і катадіоптричними телескопами при однаковій апертурі, не підходять для спостережень невеликих і тьмяних далеких об'єктів, хроматична аберація у простих моделей (кольорові ореоли над астрономічними об'єктами).

Рефлекторні

Рефлекторні телескопи складаються з системи увігнутих дзеркал. У таких телескопів головне дзеркало вловлює світло і відображає його на плоске дзеркало, яке відводить промені убік, до окуляра. В якості головного використовуються сферичне або параболічне дзеркало. Бувають відкритого і закритого типу. Існують моделі з великою апертурою (500 мм). Найчастіше, рефлекторними є телескопи, які працюють за системою Ньютона.

Переваги — невелика довжина і мала вага, відсутність хроматичної аберації, підходять для фотографування астрономічних об'єктів. До недоліків відносяться довга термостабілізація, необхідність чистки (у відкритих телескопів), неможливо встановити для наземних спостережень, вимагають періодичного налаштування дзеркал.

Катадіоптричні

Катадіоптричні телескопи поєднують в собі рефракторні та рефлекторні. Вони складаються як з лінз, так і з дзеркал. Бувають двох систем — Шмідта-Кассегрена і Максутова-Кассегрена. Перевагами таких телескопів є високий рівень корекції аберацій, універсальність (однаково підходять для спостереження за Місяцем і далекими об'єктами), компактність в порівнянні з рефракторними і рефракторними. Недоліки — довга термостабілізація, складне юстирування, висока вартість в порівнянні з іншими типами портативних оптичних телескопів.

Класифікація за діаметром відносного отвору

Залежно від діаметра відносного отвору можна виділити «швидкі», оглядові, універсальні і довгофокусні портативні телескопи.

З світлосилою більше 1/6 одиниць — «швидкі», які підходять для зйомки астрономічних фотографій на короткій витримці.
З світлосилою від 1/6 до 1/8 — оглядові, світлосильні телескопи, підходять для спостереження за протяжними об'єктами.
З світлосилою від 1/8 до 1/10 — універсальні, підходять для спостереження різних небесних об'єктів.
З світлосилою менше 1/10 — довгофокусні, підходять для спостереження за далекими або маленькими об'єктами.