Карактеристике рефлекторских телескопа

Уобичајено је назвати рефлектор било који уређај чија је главна функција да рефлектује... Тако је рефлекторски телескоп направљен коришћењем овог оптичког феномена. Уместо сочива, у објективу уређаја налази се конкавно огледало које рефлектује и усмерава светлосне зраке у окулар за гледање или фотографисање слике. Хајде да размотримо главне карактеристике рефлекторског телескопа.

Рефлекторски телескоп се разликује од другог типа рефракторског телескопа по томе што је у њега уместо система сочива уграђено конкавно огледало од метала или стакла. Такви уређаји се често називају управо тако - телескоп "огледало".

Сасвим је лако разликовати рефлексни телескоп од ватросталног, чак и без искуства у астрономији. Шема другог је прилично једноставна. Ово је цев чији пречник зависи од пречника сочива објектива који се налази на крају који је окренут према посматраном објекту. На другом крају цеви налази се окулар - сочиво мањег пречника, кроз које се врши посматрање. Дужина цеви таквог уређаја одређена је жижном даљином сочива и чврстоћом материјала од којег се може направити.

Телескоп са конкавним огледалом изгледа другачије, јер има потпуно другачији принцип рада и структуре. На крају цеви окренутом према небу, такав уређај, генерално, можда нема ништа, пошто је огледало фиксирано на другом крају.Али окулар се, по правилу, налази са стране на врху цеви. Пут зрака, за разлику од рефрактора, у једном или другом степену је блокиран призмом или равним огледалом смештеним дуж централне осе цеви, у коме се светлост сакупља да би се рефлектовала у окулар. Структура рефлектора не захтева обавезну употребу цеви, па је стога лишена оних ограничења која настају у рефракторима.... Сви савремени велики телескопи, укључујући и свемирске, су распоређени према следећој шеми: цев у њима је замењена лаганом мрежастом структуром, чија је сврха да држи све елементе оптичког система.

Астрономи аматери су успешно користили обе врсте телескопа и оба имају своје предности и мане, које су у једном случају узроковане преламањем светлосног тока који пролази кроз сочиво, у другом – његовим одбијањем од површине, које може имати различите закривљености. За запажања везана за путовање и кретање уређаја, боље је користити рефрактор, његов дизајн је јачи. Транспорт рефлектора је непожељан, јер може изазвати померање елемената конструкције у односу на средишњу линију, након чега ће бити потребно подесити њихов положај помоћу вијака - поравнање. Такав телескоп се може поставити у аматерску опсерваторију.

Употреба конкавног огледала као сочива је резултат научних истраживања чији је циљ смањење изобличења изазваних сочивима (хроматске и сферне аберације). Истраживања у овом правцу вршена су у многим европским земљама, а посебно успешни су у њима били енглески научници. Џејмс Грегори је 1663. године први предложио да се уместо рефракционог сочива користи рефлективно конкавно огледало (очигледно је измислио први рефлекторски телескоп), 1673. чувени Роберт Хук је отелотворио описани систем оптичког уређаја.

Међутим, велики Исак Њутн је први створио радни телескоп са огледалом 1668. године.

Пут рефлектора није био лак; уређаји за сочива, који су истовремено унапређивани, давали су јаснију и светлију слику. Научници континенталне Европе (Немци, Французи, Италијани) дали су значајан допринос њиховом развоју. Чинило се да ће рефлектор остати на нивоу експерименталног уређаја.

Потрага је ишла у правцу побољшања премаза и израде огледала. Након тога, како би се смањила изобличења, различите иновације су више пута увођене у систем који је предложио Њутн, што је довело до појаве фундаментално различитих шема рефлекторских телескопа, укључујући и хибридне верзије, када су сочива и огледала коришћени у једном производу. Појава нових материјала и технологија омогућила је стварање све савршенијих система, а одсуство потребе за гломазном цеви у дизајну телескопа омогућило је умножавање његове ефикасности.

Сви рефлектори имају једну заједничку ствар - коришћење конкавног огледала као сочива... Али предложено је да се даљи ток зрака прикупљених огледалом усмери у окулар на различите начине.

Систем рефлектора, који је развио Исак Њутн, сматра се класичним. Главно огледало нема рупе и релативно је лако за производњу. Равно огледало које се налази близу његовог фокуса одражава светлосни ток окомито на средишњу линију. Окулар се налази са стране.

Шема Њутновог телескопа је најједноставнија у извођењу и широко се користи међу астрономима аматерима који сами праве опрему за посматрање. А компаније које производе опрему за аматерску астрономију производе такве уређаје у великим количинама.

Шема огледалског телескопа предложена 1663. показала се веома успешном, пошто даје директну слику и може се користити не само за астрономска посматрања, већ иу земаљским условима. У центру конкавног огледала је направљена рупа, светлост која се рефлектује од њега усмерава се у рупу другим, такође конкавним огледалом, окулар се поставља дуж средишње линије телескопа, као рефрактор или конвенционални телескоп.

Шема, коју је развио и применио Лоран Касегрен 1770-их, подсећа на Грегоријеву шему. Конкавно огледало такође има рупу у централном делу. Уређаји се разликују у облику другог огледала - у систему који се разматра је конвексан. Телескопи изграђени по овој шеми, са карактеристикама сличним онима код Грегоријевих уређаја, много су краћи. Касегренов систем, који је унапредио совјетски астроном Дмитриј Максутов, сада се користи широм света за стварање аматерских рефлектора.

Још једна модификација Цассеграиновог телескопа био је систем Ричи-Кретијен развијен 1920-их. Захваљујући различитом облику огледала, било је могуће добити веће видно поље, што се показало погодним за посматрање покретних објеката (астероида, комета, планета). Такође у овом систему је било могуће смањити неке дисторзије.

Учињено је неколико покушаја да се користи конкавно огледало без рефлектора који блокира светлосни ток. Почетком 70-их година 17. века Вилијам Хершел је дизајнирао такав рефлекторски телескоп, чији окулар ни на који начин није заклањао главно огледало. Ово је омогућило значајно повећање снаге уређаја, али је довело до јаких изобличења у облику коме. 1760-их, сличан дизајн је развио и имплементирао М.В. Ломоносов. Тренутно се уређаји са таквом оптичком шемом користе за посебна посматрања, они се не користе широко у аматерској астрономији, због сложености уређаја и подешавања.

Систем Дитрих Корш је развијен 1970-их. Одликује га присуство не два, већ три огледала, што вам омогућава да исправите већину изобличења.

Уређаји овог система се широко користе за производњу различитих оптичких уређаја - од двогледа и монокула до аматерских телескопа. Њихова главна предност је значајно смањење дужине уређаја уз задржавање жижне даљине. Огледала су постављена под углом у односу на оптичку осу без блокирања једно друго.

Касегренов систем, који је почетком 20. века унапредио Бернхард Шмит, постао је широко распрострањен. Ово је хибридна шема, у којој се, поред конкавног огледала, користи и објектив сочива.

У 20. веку, рефлекторски телескопи су чврсто истиснули рефракторе из свих важних астрономских опсерваторија. Упоредо са развојем производних технологија, почео је да расте пречник огледала уграђених у телескопе.

Године 1917. највећи рефлектор на свету постао је опсерваторија у Сједињеним Државама (држава Вашингтон), његово огледало је достигло 100 инча у пречнику (2,5 метара). После Другог светског рата произведен је уређај са огледалом од 5 метара, такође постављен у Калифорнији.

Највећи азимутски телескоп у Старом свету остаје Велики азимутски телескоп, настао у СССР-у средином 70-их година прошлог века, постављен у Карачајско-Черкеској Републици на висинској опсерваторији.

Највећи савремени телескоп на свету са чврстим огледалом постављен је у држави Аризона, САД. Ово је велики бинокуларни телескоп. Опремљен је са два идентична огледала пречника 8,4 метара. Уређај је направљен 2005. године.

Највећи данас су уређаји са префабрикованим сегментним огледалима: Велики канарски телескоп, Велики јужноафрички телескоп и Хоби-Еберли телескоп (САД).

Коришћење огледала телескопа није тако тешко. Међутим, за разлику од рефрактора, такав уређај захтева веома пажљиво руковање. Пошто је цев рефлектора увек отворена, прашина може ући у њу. Таложењем на површину огледала, веома приметно смањује његову рефлексивност.

Померање рефлектора је такође проблематично, јер структурни елементи имају тенденцију да се померају под утицајем вибрација. Обично се манипулације са огледалским телескопима завршавају напорним подешавањем (поравнавањем). Телескоп се може подесити помоћу вијака за подешавање, чија ротација доводи до померања огледала; то је немогуће учинити брзо без одговарајућег искуства.