Antikni astronomski instrumenti. Astronomski instrumenti i uređaji Antički astronomski instrumenti

Nebeska tijela zanimaju ljude od pamtivijeka. Čak i prije revolucionarnih otkrića Galileja i Kopernika, astronomi su u više navrata pokušavali otkriti obrasce i zakone gibanja planeta i zvijezda i za to su koristili posebne instrumente.

Alati drevnih astronoma bili su toliko složeni da su modernim znanstvenicima trebale godine da shvate njihovu strukturu.

Iako su čudne depresije u Warren Fieldu otkrivene iz zraka 1976., tek je 2004. utvrđeno da se radi o drevnom lunarnom kalendaru. Znanstvenici vjeruju da je pronađeni kalendar star oko 10.000 godina.

Izgleda kao 12 udubljenja smještenih u luku od 54 metra. Svaka rupica je sinkronizirana s lunarnim mjesecom u kalendaru i prilagođena za mjesečevu fazu.

Također je iznenađujuće da je kalendar u Warren Fieldu, koji je izgrađen 6000 godina prije Stonehengea, orijentiran na točku izlaska sunca na zimski solsticij.

2. Al-Khujandi sekstant u slikarstvu

O Abu Mahmudu Hamidu ibn al-Khidru Al-Khujandiju sačuvano je vrlo malo podataka, osim da je bio matematičar i astronom koji je živio na području današnjeg Afganistana, Turkmenistana i Uzbekistana. Također je poznato da je stvorio jedan od najvećih astronomskih instrumenata u 9. i 10. stoljeću.

Njegov sekstant izrađen je u obliku freske, smješten na luku od 60 stupnjeva između dva unutarnja zida zgrade. Ovaj ogromni luk od 43 metra podijeljen je u stupnjeve. Štoviše, svaki je stupanj podijeljen u 360 dijelova s ​​vrhunskom preciznošću, čineći fresku zapanjujuće preciznim solarnim kalendarom.

Iznad luka Al-Khujandi nalazio se kupolasti strop s rupom u sredini kroz koju su sunčeve zrake padale na drevni sekstant.

3. Volvelles i horoskopski čovjek

U Europi su na prijelazu u 14. stoljeće znanstvenici i liječnici koristili prilično čudnu vrstu astronomskog instrumenta - volvelle. Izgledali su kao nekoliko okruglih listova pergamenta s rupom u sredini, postavljenih jedan na drugi.

To je omogućilo pomicanje krugova za izračunavanje svih potrebnih podataka - od Mjesečevih mijena do položaja Sunca u Zodijaku. Uz svoju glavnu funkciju, arhaična naprava bila je i simbol statusa - samo su najbogatiji ljudi mogli nabaviti Volvellu.

Također, srednjovjekovni liječnici vjerovali su da svakim dijelom ljudskog tijela upravlja vlastita konstelacija. Na primjer, Ovan je bio odgovoran za glavu, a Škorpion za genitalije. Stoga su liječnici za dijagnozu koristili volvelles kako bi izračunali trenutni položaj Mjeseca i Sunca.

Nažalost, volvelles su bili prilično krhki, tako da je vrlo malo tih drevnih astronomskih instrumenata preživjelo.

4. Antički sunčani sat

Danas se sunčani satovi koriste samo za ukrašavanje vrtnih travnjaka. Ali nekoć su bili potrebni za praćenje vremena i kretanja Sunca po nebu. Jedan od najstarijih sunčanih satova pronađen je u Dolini kraljeva u Egiptu.

Datiraju iz 1550. - 1070. pr. i okrugli su komad vapnenca na kojem je ucrtan polukrug (podijeljen na 12 sektora) i rupica u sredini u koju je ubačena šipka koja je bacala sjenu.

Ubrzo nakon otkrića egipatskog sunčanog sata, slični su pronađeni u Ukrajini. Pokopani su s osobom koja je umrla prije 3200 - 3300 godina. Zahvaljujući ukrajinskom satu, znanstvenici su saznali da je civilizacija Zrubna imala znanje o geometriji i da je mogla izračunati zemljopisnu širinu i dužinu.

5. Nebeski disk iz Nebre

Nazvan po njemačkom gradu u kojem je otkriven 1999., nebeski disk iz Nebre najstarija je slika kozmosa koju je čovjek ikada otkrio. Disk je zakopan uz dlijeto, dvije sjekire, dva mača i dvije narukvice za verižnjaču prije otprilike 3600 godina.

Brončani disk, prekriven slojem patine, imao je zlatne umetke s prikazima Sunca, Mjeseca i zvijezda iz zviježđa Oriona, Andromede i Kasiopeje. Nitko ne zna tko je napravio disk, ali poredak zvijezda sugerira da su se kreatori nalazili na istoj zemljopisnoj širini kao i Nebra.

6. Astronomski kompleks Chanquillo

Drevni astronomski opservatorij Chanquillo u Peruu toliko je složen da je njegova prava svrha otkrivena tek 2007. pomoću računalnog programa dizajniranog za poravnavanje solarnih ploča.

13 tornjeva kompleksa izgrađeno je u ravnoj liniji dužine 300 metara uz brdo. U početku su znanstvenici mislili da je Chanquillo utvrda, ali to je bilo nevjerojatno loše mjesto za utvrdu, jer nije imalo obrambenih prednosti, nije imalo tekuće vode niti izvora hrane.

Ali tada su arheolozi shvatili da je jedan od tornjeva gledao na točku izlaska sunca na ljetni solsticij, a drugi na točku izlaska sunca na zimski solsticij. Izgrađeni prije otprilike 2300 godina, tornjevi su najstariji solarni opservatorij u Americi. Pomoću ovog drevnog kalendara još uvijek je moguće odrediti dan u godini s najviše dva dana pogreške.

Nažalost, ogromni solarni kalendar iz Chanquilla jedini je trag civilizacije graditelja ovog kompleksa, koji su prethodili Inkama više od 1000 godina.

7. Zvjezdani atlas Higine

Hyginusov zvjezdani atlas, također poznat kao Poetica Astronomica, jedno je od prvih djela koje prikazuje zviježđa. Iako je autorstvo atlasa sporno, ponekad se pripisuje Gaju Juliju Higinu (rimski pisac, 64. pr. Kr. - 17. p. Kr.). Drugi tvrde da djelo ima sličnosti s Ptolomejevim djelima.

U svakom slučaju, kada je Poetica Astronomica ponovno tiskana 1482., postala je prvo tiskano djelo koje prikazuje zviježđa, kao i mitove povezane s njima.

Dok su drugi atlasi pružali specifičnije matematičke informacije koje su se mogle koristiti za navigaciju, Poetica Astronomica pružala je hirovitiju, književnu interpretaciju zvijezda i njihove povijesti.

8. Nebeska kugla

Nebeska kugla pojavila se još kad su astronomi vjerovali da se zvijezde kreću nebom oko Zemlje. Nebeske globuse, koji su stvoreni za prikaz ove nebeske sfere, počeli su stvarati stari Grci, a prvi globus u obliku sličnom modernim globusima izradio je njemački znanstvenik Johannes Schöner.

Trenutno su preživjela samo dva Schönerova nebeska globusa koja su prava umjetnička djela koja prikazuju zviježđa na noćnom nebu. Najstariji sačuvani primjerak nebeskog globusa datira oko 370. pr.

9. Armilarna sfera.

Armilarna sfera, astronomski instrument u kojem nekoliko prstenova okružuje središnju točku, bila je daleki rođak nebeske kugle.

Postojale su dvije različite vrste sfera - promatranje i demonstracija. Prvi znanstvenik koji je koristio takve kugle bio je Ptolomej.

Pomoću ovog instrumenta bilo je moguće odrediti ekvatorijalne ili ekliptičke koordinate nebeskih tijela. Zajedno s astrolabom, armilarnu sferu mornari su stoljećima koristili za navigaciju.

10. El Caracol, Chichen Itza

Opservatorij El Caracol u Chichen Itzi izgrađen je između 415. i 455. godine. Zvjezdarnica je bila vrlo neobična - dok je većina astronomskih instrumenata bila konfigurirana za promatranje kretanja zvijezda ili Sunca, El Caracol (u prijevodu "puž") izgrađen je za promatranje kretanja Venere.

Za Maje je Venera bila svetinja - doslovno sve u njihovoj religiji temeljilo se na kultu ovog planeta. El Caracol, osim što je bio opservatorij, bio je i hram boga Quetzalcoatla.


Kvadrant je astronomski instrument koji je od vremena Tycho Brahea do početka ovog stoljeća služio za mjerenje visina nebeskih tijela. Sastoji se od četvrtine kruga, podijeljenog na stupnjeve i manje dijelove i postavljenog u vertikalnoj ravnini. U središtu K. luka okreće se ravnalo s dioptrijom ili teleskop. Mjesto nule (početak brojanja, obično od nadira) određivalo se viskom čija je težina bila u posudi s vodom ili uljem, a mjeren je položaj alidade ili cijevi pri usmjeravanju na promatrani predmet. pomoću nonijusa. Za putujuće astronome izrađeni su prijenosni teleskopi, postavljeni na tronošce; Za stalne zvjezdarnice izrađeni su zidni tornjevi, fiksno učvršćeni u ravnini meridijana na kamene zidove zgrade zvjezdarnice. Posebno su bile poznate zidne slike engleskih proizvođača Greghama, Birda i Ramsdena; doveli su K radijuse do 8 stopa. Ne sastavljajući potpunu kružnicu, K. ne dopušta da se opažanjima isključe pogreške ekscentričnosti, te je stoga sada izašao iz upotrebe i zamjenjuje se meridijanskom kružnicom (ugrađenom u meridijansku ravninu) i okomitom kružnicom (ugrađenom u bilo kojoj vertikali). astronomski instrument koji je od vremena Tycho Brahea do početka ovog stoljeća služio za mjerenje visina nebeskih tijela. Sastoji se od četvrtine kruga, podijeljenog na stupnjeve i manje dijelove i postavljenog u vertikalnoj ravnini. U središtu K. luka okreće se ravnalo s dioptrijom ili teleskop. Mjesto nule (početak brojanja, obično od nadira) određivalo se viskom čija je težina bila u posudi s vodom ili uljem, a mjeren je položaj alidade ili cijevi pri usmjeravanju na promatrani predmet. pomoću nonijusa. Za putujuće astronome izrađeni su prijenosni teleskopi, postavljeni na tronošce; Za stalne zvjezdarnice izrađeni su zidni tornjevi, fiksno učvršćeni u ravnini meridijana na kamene zidove zgrade zvjezdarnice. Posebno su bile poznate zidne slike engleskih proizvođača Greghama, Birda i Ramsdena; doveli su K radijuse do 8 stopa. Ne sastavljajući potpunu kružnicu, K. ne dopušta da se opažanjima isključe pogreške ekscentričnosti, te je stoga sada izašao iz upotrebe i zamjenjuje se meridijanskom kružnicom (ugrađenom u meridijansku ravninu) i okomitom kružnicom (ugrađenom u bilo kojoj vertikali).


Astrolab Astrolab Astrolab (od grčkih riječi: άστρον svjetlilo i λαμβάνω beru), planisfera, analema, goniometrijski projektil koji služi za astronomska i geodetska promatranja. A. Hiparh je koristio za određivanje zemljopisne dužine i širine zvijezda. Sastoji se od prstena, koji je postavljen u ravnini ekliptike, i prstena okomitog na njega, na kojem se mjeri širina promatrane zvijezde nakon što su dioptrije instrumenta usmjerene prema njoj. Razlika u zemljopisnoj dužini između određenog svjetlećeg tijela i nekog drugog mjerila se duž vodoravne kružnice. U kasnijim vremenima, A. je pojednostavljen, u njemu je ostavljen samo jedan krug, uz pomoć kojeg su navigatori mjerili visinu zvijezda iznad horizonta. Taj je krug bio obješen na prsten u vertikalnoj ravnini, a pomoću alidade opremljene dioptrijom promatrane su zvijezde, čija je visina mjerena na kraku, na koji je naknadno pričvršćen nonijus. Kasnije su se umjesto dioptrije počeli upotrebljavati reflektori i, postupno usavršavajući, A. je prešao na novu vrstu instrumenta, teodolit, koji se sada koristi u svim onim slučajevima kada je potrebna neka točnost mjerenja. U umjetnosti zemljomjerstva, aritmetika se još uvijek koristi, gdje, uz dovoljno pažljivu kalibraciju, omogućuje mjerenje kutova s ​​točnošću od lučnih minuta (od grčkih riječi: άστρον svjetiljka i λαμβάνω beru), planisfera, analema - goniometrijski projektil koji služi za astronomska i geodetska promatranja. A. Hiparh je koristio za određivanje zemljopisne dužine i širine zvijezda. Sastoji se od prstena, koji je postavljen u ravnini ekliptike, i prstena okomitog na njega, na kojem se mjeri širina promatrane zvijezde nakon što su dioptrije instrumenta usmjerene prema njoj. Razlika u zemljopisnoj dužini između određenog svjetlećeg tijela i nekog drugog mjerila se duž vodoravne kružnice. U kasnijim vremenima, A. je pojednostavljen, u njemu je ostavljen samo jedan krug, uz pomoć kojeg su navigatori mjerili visinu zvijezda iznad horizonta. Taj je krug bio obješen na prsten u vertikalnoj ravnini, a pomoću alidade opremljene dioptrijom promatrane su zvijezde, čija je visina mjerena na kraku, na koji je naknadno pričvršćen nonijus. Kasnije su se umjesto dioptrije počeli upotrebljavati reflektori i, postupno usavršavajući, A. je prešao na novu vrstu instrumenta, teodolit, koji se sada koristi u svim onim slučajevima kada je potrebna neka točnost mjerenja. U umjetnosti zemljomjerstva, A. se još uvijek koristi, gdje, uz dovoljno pažljivu kalibraciju, omogućuje mjerenje kutova s ​​točnošću od lučnih minuta.


Galilejev teleskop Prvi refrakcijski teleskop dizajnirao je Galileo 1609. godine. Galileo je, na temelju glasina o izumu teleskopa od strane Nizozemaca, razotkrio njegovu strukturu i napravio uzorak, koji je prvi upotrijebio za astronomska promatranja. Galileov prvi teleskop imao je otvor blende od 4 centimetra, žarišnu duljinu od oko 50 centimetara i snagu povećanja od 3x. Drugi teleskop imao je otvor blende od 4,5 centimetara, žarišnu duljinu od 125 centimetara i povećanje od 34x. Svi Galilejevi teleskopi bili su vrlo nesavršeni, ali unatoč tome, tijekom prve dvije godine promatranja uspio je otkriti četiri satelita planeta Jupitera, faze Venere, pjege na Suncu, planine na površini Mjeseca (njihovu visinu je dodatno izmjeren), prisutnost dodataka na Saturnovom disku na dvije suprotne točke (Galileo nije uspio razotkriti prirodu ovog fenomena). Prvi refrakcijski teleskop konstruirao je Galileo 1609. Galileo je, na temelju glasina o izumu teleskopa od strane Nizozemaca, razotkrio njegovu strukturu i napravio uzorak, koji je prvi upotrijebio za astronomska promatranja. Galileov prvi teleskop imao je otvor blende od 4 centimetra, žarišnu duljinu od oko 50 centimetara i snagu povećanja od 3x. Drugi teleskop imao je otvor blende od 4,5 centimetara, žarišnu duljinu od 125 centimetara i povećanje od 34x. Svi Galilejevi teleskopi bili su vrlo nesavršeni, ali unatoč tome, tijekom prve dvije godine promatranja uspio je otkriti četiri satelita planeta Jupitera, faze Venere, pjege na Suncu, planine na površini Mjeseca (njihovu visinu je dodatno izmjeren), prisutnost dodataka na Saturnovom disku na dvije suprotne točke (Galileo nije uspio razotkriti prirodu ovog fenomena).


Svemirska letjelica "Vega" Vega (ime dolazi od riječi "Venera" i "Halley") su sovjetske automatske međuplanetarne stanice dizajnirane za proučavanje Venere i Halleyeva kometa. Proizvedena su dva identična uređaja (Vega-1 i Vega-2), koji su u god. uspješno završili svoju misiju, posebice su po prvi put proučavali Venerinu atmosferu pomoću balona. Vega (ime dolazi od riječi "Venera" i "Halley") su sovjetske automatske međuplanetarne stanice dizajnirane za proučavanje Venere i Halleyeva kometa. Proizvedena su dva identična uređaja (Vega-1 i Vega-2), koji su u god. uspješno završili svoju misiju, posebice su po prvi put proučavali Venerinu atmosferu pomoću balona.


Radioteleskop Povijest radioteleskopa seže unatrag do eksperimenata Karla Janskog, izvedenih 1931. U to vrijeme, Jansky je radio kao radioinženjer na testnoj lokaciji Bell Telephone Labs. Povijest radioteleskopa seže do eksperimenata Karla Janskog, izvedeno 1931. Jansky je u to vrijeme radio kao radioinženjer na testnom poligonu radioteleskopa Bell Telephone Labs, astronomskog instrumenta za primanje vlastite radio emisije nebeskih tijela (u Sunčevom sustavu, Galaksiji i Metagalaksiji ) i proučavanje njegovih karakteristika: koordinate izvora, prostorna struktura, intenzitet zračenja


Astronomski instrumenti i uređaji - optički teleskopi s raznim uređajima i prijamnicima zračenja, radioteleskopi, laboratorijski mjerni instrumenti i druga tehnička sredstva koja služe za provođenje i obradu astronomskih promatranja.

Cijela povijest astronomije povezana je sa stvaranjem novih instrumenata koji omogućuju povećanje točnosti opažanja i mogućnost provođenja istraživanja nebeskih tijela u rasponima elektromagnetskog zračenja (vidi) nedostupnim golom ljudskom oku.

Goniometarski instrumenti prvi su se pojavili u antičko doba. Najstariji od njih je gnomon, okomita šipka koja baca sunčevu sjenu na vodoravnu ravninu. Znajući duljinu gnomona i sjene, možete odrediti visinu Sunca iznad horizonta.

Kvadranti također pripadaju starim goniometrijskim instrumentima. U svom najjednostavnijem obliku, kvadrant je ravna ploča u obliku četvrtine kruga, podijeljena na stupnjeve. Pomično ravnalo s dvije dioptrije rotira oko središta.

Armilarne sfere - modeli nebeske sfere s njezinim najvažnijim točkama i kružnicama: polovima i osi svijeta, meridijanom, horizontom, nebeskim ekvatorom i ekliptikom - bile su u širokoj uporabi u staroj astronomiji. Krajem 16.st. Najbolje astronomske instrumente po točnosti i eleganciji izradio je danski astronom T. Brahe. Njegove armilarne sfere bile su prilagođene za mjerenje horizontalnih i ekvatorijalnih koordinata svjetiljki.

Radikalna revolucija u metodama astronomskih promatranja dogodila se 1609. godine, kada je talijanski znanstvenik G. Galileo pomoću teleskopa promatrao nebo i napravio prva teleskopska promatranja. U poboljšanju dizajna refrakcijskih teleskopa s lećastim objektivima velika postignuća pripadaju I. Kepleru.

Prvi teleskopi još uvijek su bili krajnje nesavršeni; proizvodili su nejasnu sliku, obojenu aureolom duge.

Pokušali su se riješiti nedostataka povećanjem duljine teleskopa. Međutim, akromatski refrakcijski teleskopi, koje je 1758. počeo proizvoditi D. Dollond u Engleskoj, pokazali su se najučinkovitijim i najprikladnijim.

Kako napraviti astrolab?

Astrolab za mjerenje horizontalnih kutova i određivanje azimuta svjetiljki možete izraditi pomoću kompasa i kutomjera. Preostali potrebni dijelovi, kako ne bi došlo do iskrivljenja očitanja kompasa, moraju biti izrađeni od dostupnih nemagnetskih materijala.

Izrežite disk od višeslojne šperploče, PCB-a ili pleksiglasa. Promjer diska treba biti takav da u njega stane kružna vaga (limbo) napravljena od kutomjera i iza sebe ostavlja slobodno polje širine 2-3 cm.Ako imate npr. najmanje kutomjere proizvedene s lukom promjera od 7,5 cm, tada će vam trebati disk promjera 14-15 cm.

Još jedan važan detalj budućeg astrolaba je traka za gledanje. Možete ga izraditi od trake od mesinga ili duraluminija širine 2-3 cm i 5-6 cm duže od promjera diska.Krajeve trake koji strše izvan ruba diska savijte pod pravim kutom prema gore i izrežite duguljasto ili kružne nišanske rupe u njih. Na vodoravnom dijelu trake, simetrično prema sredini, napravite dva šira utora tako da se kroz njih mogu vidjeti očitanja brojčanika. Pričvrstite traku za pregled, spremnu za ugradnju, u sredinu pomoću vijka, podložaka i matica na središte diska tako da se može okretati u vodoravnoj ravnini. Pričvrstite kompas na nišan u sredini. Za to, kao i za ugradnju brojčanika, koristite komercijalno dostupna visokokvalitetna višenamjenska ljepila. Limb možete napraviti od dva kutomjera (školski kutomjeri su napravljeni od laganog, nemagnetskog materijala).

Godine 1668. I. Newton izgradio je reflektirajući teleskop, koji nije imao mnoge optičke nedostatke svojstvene refraktorima. Kasnije su M. V. Lomonosov i V. Herschel sudjelovali u poboljšanju ovog sustava teleskopa. Potonji je postigao osobito veliki uspjeh u konstrukciji reflektora. Postupno povećavajući promjere izrađenih zrcala, V. Herschel je 1789. uglancao najveće zrcalo (promjera 122 cm) za svoj teleskop. U to vrijeme bio je to najveći reflektor na svijetu.

U 20. stoljeću Široko su se raširili teleskopi s zrcalnim lećama, čije su nacrte razvili njemački optičar B. Schmidt (1931.) i sovjetski optičar D. D. Maksutov (1941.).

Godine 1974. dovršena je izgradnja najvećeg na svijetu sovjetskog zrcalnog teleskopa s promjerom zrcala od 6 m. Taj je teleskop postavljen na Kavkazu - u Specijalnom astrofizičkom opservatoriju. Mogućnosti novog alata su ogromne. Već iskustvo prvih promatranja pokazalo je da se ovim teleskopom mogu dosegnuti objekti 25. magnitude, dakle milijunima puta slabiji od onih koje je Galileo promatrao svojim teleskopom.

Suvremeni astronomski instrumenti koriste se za mjerenje točnih položaja svjetiljki na nebeskoj sferi (sustavna promatranja te vrste omogućuju proučavanje kretanja nebeskih tijela); odrediti brzinu gibanja nebeskih tijela duž vidne linije (radijalne brzine); izračunati geometrijske i fizikalne karakteristike nebeskih tijela; proučavati fizičke procese koji se odvijaju u različitim nebeskim tijelima; za određivanje njihova kemijskog sastava i za mnoga druga proučavanja nebeskih tijela kojima se astronomija bavi.

Astrometrijski instrumenti uključuju univerzalni instrument i teodolit, koji je sličan po dizajnu; meridijanski krug, koji se koristi za sastavljanje točnih kataloga položaja zvijezda; prolazni instrument kojim se točno određuju trenuci prolaza zvijezda kroz meridijan mjesta promatranja, što je neophodno za službu vremena.

Astrografi se koriste za fotografska promatranja.

Za astrofizička istraživanja potrebni su teleskopi s posebnim uređajima namijenjenim za spektralna (objektivna prizma, astrospektrograf), fotometrijska (astrofotometar), polarimetrijska i druga promatranja.

Moguće je povećati prodornu moć teleskopa korištenjem televizijske opreme u promatranjima (vidi), kao i fotomultiplikatora.

Stvoreni su instrumenti koji omogućuju promatranje nebeskih tijela u različitim rasponima elektromagnetskog zračenja, uključujući i nevidljivo područje. To su radioteleskopi i radiointerferometri, kao i instrumenti koji se koriste u rendgenskoj astronomiji, gama astronomiji i infracrvenoj astronomiji.

Za promatranje nekih astronomskih objekata razvijene su posebne izvedbe instrumenata. Tu spadaju solarni teleskop, koronagraf (za promatranje sunčeve korone), uređaj za traženje kometa, patrola meteora, satelitska fotografska kamera (za fotografska promatranja satelita) i mnogi drugi.

Tijekom astronomskih promatranja dobivaju se nizovi brojeva, astrofotografije, spektrogrami i drugi materijali koji se za konačne rezultate moraju podvrgnuti laboratorijskoj obradi. Ova obrada se provodi pomoću laboratorijskih mjernih instrumenata.

Astronomske grablje

Ovaj jednostavan instrument domaće izrade za mjerenje kutova na nebu dobio je ime po sličnosti s vrtnim grabljama.

Uzmite dvije ploče duljine 60 i 30 cm, širine 4 cm i debljine 1-1,5 cm. Pažljivo obradite njihovu površinu, na primjer, finim abrazivnim brusnim papirom, a zatim spojite obje ploče zajedno u obliku slova T.

Na slobodni kraj duže daske pričvrstite nišan - malu metalnu ili plastičnu pločicu s rupom. Uzimajući ciljnu rupu za središte kruga, nacrtajte luk polumjera 57,3 cm na ravnini manje ploče pomoću užeta odgovarajuće veličine. Jedan kraj pričvrstite za nišan, a za drugi kraj zavežite olovku. Uzduž nacrtanog luka učvrstite niz zubaca (pinova) na udaljenosti od 1 cm jedan od drugog. Za pribadače koristite pribadače ili tanke čavle izbušene s donje strane daske (za sigurnost čavle treba otupiti turpijom). Dvije igle razmaknute 1 cm jedna od druge vidljive su na kutnoj udaljenosti od 1° kada se gledaju kroz nišansku rupu na udaljenosti od 57,3 cm. Ukupno je potrebno ojačati 21 ili 26 pinova, što će odgovarati najvećem kutu dostupnom za mjerenje, 20° ili 25°. Radi lakšeg korištenja alata, prvi, šesti itd. zubi neka budu viši od ostalih. Viši zubi označit će intervale od 5°.

Veličina mjerne rupe mora biti takva da se kroz nju mogu vidjeti sve igle u isto vrijeme.

Kako bi vaše astronomske grablje imale ljepši izgled, obojite ih uljanom bojom. Pribadače neka budu bijele - tako će biti bolje vidljive navečer. Manju ploču obojite svijetlim i tamnim prugama širine 5 cm. Njihove granice trebaju biti visoke igle. To će također olakšati rad s alatom noću.

Prije korištenja astronomske grablje za promatranje nebeskih tijela, testirajte je da odredite kutne veličine i udaljenosti između zemaljskih objekata tijekom dana.

Točnije ćete izmjeriti kutove ako podjele napravite na 0,5°. Da biste to učinili, ili postavite zube na udaljenosti od 0,5 cm jedan od drugog, ili udvostručite duljinu veće ploče. Istina, korištenje astronomskih grablji s tako dugom ručkom je manje prikladno.

Koordinatni mjerni strojevi koriste se za mjerenje položaja slika zvijezda na astrofotografijama i slika umjetnih satelita u odnosu na zvijezde na satelitgramima. Mikrofotometri se koriste za mjerenje zacrnjenja na fotografijama nebeskih tijela i spektrogramima.

Važan instrument potreban za promatranje je astronomski sat.

Za obradu rezultata astronomskih promatranja koriste se elektronička računala.

Radioastronomija, koja se pojavila početkom 1930-ih godina, značajno je obogatila naše razumijevanje svemira. našeg stoljeća. Godine 1943. sovjetski znanstvenici L. I. Mandelstam i N. D. Papaleksi teoretski su potkrijepili mogućnost radarske detekcije Mjeseca. Radio valovi koje šalje čovjek stigli su do Mjeseca i reflektirani od njega vratili su se na Zemlju. 50-ih godina XX. stoljeća - razdoblje neobično brzog razvoja radioastronomije. Svake godine radio valovi su iz svemira donosili nove nevjerojatne informacije o prirodi nebeskih tijela.

Danas radioastronomija koristi najosjetljivije prijemne uređaje i najveće antene. Radioteleskopi su prodrli u dubine svemira koje su još uvijek nedostupne konvencionalnim optičkim teleskopima. Pred čovjekom se otvorio radiokozmos - slika svemira u radiovalovima.

Instrumenti za astronomska promatranja postavljaju se na astronomskim opservatorijima. Za gradnju zvjezdarnica biraju se mjesta s dobrom astronomskom klimom, gdje je broj noći s vedrim nebom dovoljno velik i gdje su atmosferski uvjeti povoljni za dobivanje dobrih slika nebeskih tijela u teleskopima.

Zemljina atmosfera stvara značajne smetnje u astronomskim promatranjima. Stalno kretanje zračnih masa zamagljuje i kvari sliku nebeskih tijela, pa je u zemaljskim uvjetima potrebno koristiti teleskope s ograničenim povećanjem (obično ne više od nekoliko stotina puta). Uslijed apsorpcije ultraljubičastog i većine valnih duljina infracrvenog zračenja od strane zemljine atmosfere, gubi se ogromna količina informacija o objektima koji su izvori tih zračenja.

U planinama je zrak čišći, mirniji, pa su stoga tamo povoljniji uvjeti za proučavanje Svemira. Zbog toga se od kraja 19.st. sve velike astronomske zvjezdarnice građene su na planinskim vrhovima ili visokim visoravnima. Godine 1870. francuski istraživač P. Jansen balonom je promatrao Sunce. Takva se promatranja provode u naše vrijeme. Godine 1946. grupa američkih znanstvenika postavila je spektrograf na raketu i poslala je u gornje slojeve atmosfere na visinu od oko 200 km. Sljedeća faza transatmosferskih promatranja bilo je stvaranje orbitalnih astronomskih opservatorija (OAO) na umjetnim Zemljinim satelitima. Takve zvjezdarnice su posebno sovjetske orbitalne stanice Saljut.

Orbitalni astronomski opservatoriji raznih vrsta i namjena čvrsto su se ustalili u praksi suvremenog istraživanja svemira.

Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.

Astrolab.

Zrcalni teleskop (reflektor) I. Newtona.

I. teleskop Kepler.

Divovski teleskop J. Heveliusa.

Kvadrant za određivanje visina nebeskih tijela.

Reflektirajući teleskop od 40 stopa W. Herschela.

Reflektirajući teleskop s promjerom zrcala od 2,6 m na Krimskom astrofizičkom opservatoriju.

Cijela povijest astronomije povezana je sa stvaranjem novih instrumenata koji omogućuju povećanje točnosti opažanja i mogućnost proučavanja nebeskih tijela u rasponima elektromagnetskog zračenja (vidi Elektromagnetsko zračenje nebeskih tijela) nedostupnih golom ljudskom oku. .

Goniometarski instrumenti prvi su se pojavili u antičko doba. Najstariji od njih je gnomon, okomita šipka koja baca sunčevu sjenu na vodoravnu ravninu. Znajući duljinu gnomona i sjene, možete odrediti visinu Sunca iznad horizonta.

Kvadranti također pripadaju starim goniometrijskim instrumentima. U svom najjednostavnijem obliku, kvadrant je ravna ploča u obliku četvrtine kruga, podijeljena na stupnjeve. Pomično ravnalo s dvije dioptrije rotira oko središta.

Armilarne sfere - modeli nebeske sfere s njezinim najvažnijim točkama i kružnicama: polovima i osi svijeta, meridijanom, horizontom, nebeskim ekvatorom i ekliptikom - bile su u širokoj uporabi u staroj astronomiji. Krajem 16.st. Najbolje astronomske instrumente po točnosti i eleganciji izradio je danski astronom T. Brahe. Njegove armilarne sfere bile su prilagođene za mjerenje horizontalnih i ekvatorijalnih koordinata svjetiljki.

Radikalna revolucija u metodama astronomskih promatranja dogodila se 1609. godine, kada je talijanski znanstvenik G. Galileo pomoću teleskopa promatrao nebo i napravio prva teleskopska promatranja. U poboljšanju dizajna refrakcijskih teleskopa s lećastim objektivima velika zasluga pripada I. Kepleru.

Prvi teleskopi još uvijek su bili krajnje nesavršeni; proizvodili su nejasnu sliku, obojenu aureolom duge.

Pokušali su se riješiti nedostataka povećanjem duljine teleskopa. Međutim, akromatski refrakcijski teleskopi, koje je 1758. počeo proizvoditi D. Dollond u Engleskoj, pokazali su se najučinkovitijim i najprikladnijim.

Astrografi se koriste za fotografska promatranja.

Za astrofizička istraživanja potrebni su teleskopi s posebnim uređajima namijenjenim za spektralna (objektivna prizma, astrospektrograf), fotometrijska (astrofotometar), polarimetrijska i druga promatranja.

Stvoreni su instrumenti koji omogućuju promatranje nebeskih tijela u različitim rasponima elektromagnetskog zračenja, uključujući i nevidljivo područje. To su radioteleskopi i radiointerferometri, kao i instrumenti koji se koriste u rendgenskoj astronomiji, gama astronomiji i infracrvenoj astronomiji.

Za promatranje nekih astronomskih objekata razvijene su posebne izvedbe instrumenata. To su solarni teleskop, koronagraf (za promatranje sunčeve korone), pronalazač kometa, meteorska patrola, satelitska fotografska kamera (za fotografska promatranja satelita) i mnogi drugi.

Važan instrument potreban za promatranje je astronomski sat.

Za obradu rezultata astronomskih promatranja koriste se superračunala.

Radioastronomija, koja je nastala u ranim tridesetim godinama prošlog stoljeća, značajno je obogatila naše razumijevanje Svemira. našeg stoljeća. Godine 1943. sovjetski znanstvenici L. I. Mandelstam i N. D. Papaleksi teoretski su potkrijepili mogućnost radarske detekcije Mjeseca. Radio valovi koje šalje čovjek stigli su do Mjeseca i reflektirani od njega vratili su se na Zemlju. 50-ih godina XX. stoljeća - razdoblje neobično brzog razvoja radioastronomije. Svake godine radio valovi su iz svemira donosili nove nevjerojatne informacije o prirodi nebeskih tijela.

Danas radioastronomija koristi najosjetljivije prijemne uređaje i najveće antene. Radioteleskopi su prodrli u dubine svemira koje su još uvijek nedostupne konvencionalnim optičkim teleskopima. Pred čovjekom se otvorio radiokozmos - slika svemira u radiovalovima.

Instrumenti za astronomska promatranja postavljaju se na astronomskim opservatorijima. Za gradnju zvjezdarnica biraju se mjesta s dobrom astronomskom klimom, gdje je broj noći s vedrim nebom dovoljno velik i gdje su atmosferski uvjeti povoljni za dobivanje dobrih slika nebeskih tijela u teleskopima.

Zemljina atmosfera stvara značajne smetnje u astronomskim promatranjima. Stalno kretanje zračnih masa zamagljuje i kvari sliku nebeskih tijela, pa je u zemaljskim uvjetima potrebno koristiti teleskope s ograničenim povećanjem (obično ne više od nekoliko stotina puta). Uslijed apsorpcije ultraljubičastog i većine valnih duljina infracrvenog zračenja od strane zemljine atmosfere, gubi se ogromna količina informacija o objektima koji su izvori tih zračenja.

U planinama je zrak čišći, mirniji, pa su stoga tamo povoljniji uvjeti za proučavanje Svemira. Zbog toga se od kraja 19.st. sve velike astronomske zvjezdarnice građene su na planinskim vrhovima ili visokim visoravnima. Godine 1870. francuski istraživač P. Jansen balonom je promatrao Sunce. Takva se promatranja provode u naše vrijeme. Godine 1946. grupa američkih znanstvenika postavila je spektrograf na raketu i poslala je u gornje slojeve atmosfere na visinu od oko 200 km. Sljedeća faza transatmosferskih promatranja bilo je stvaranje orbitalnih astronomskih opservatorija (OAO) na umjetnim Zemljinim satelitima. Takve zvjezdarnice bile su posebno sovjetske orbitalne stanice Saljut. Svemirski teleskop Hubble trenutno se uspješno koristi.

Orbitalni astronomski opservatoriji raznih vrsta i namjena čvrsto su se ustalili u praksi suvremenog istraživanja svemira.

ASTRONOMSKI INSTRUMENTI

Astronomski instrumenti korišteni su od davnina. S početkom razvoja poljoprivrede, kada je bilo potrebno planirati poljoprivredne radove. Za to je bilo potrebno odrediti trenutke ekvinocija i solsticija. Istodobno, potrebe nomadskog stočarstva zahtijevale su razvoj orijentacijskih metoda. U tu svrhu proučavane su zvijezde i njihovo kretanje. Kretanje Sunca i Mjeseca. Primjer drevne zvjezdarnice je vjerska i astronomska građevina u blizini Ryazana. Ekvinociji i solsticiji bilježeni su Sunčevom sjenom i njegovim podudaranjem s određenim stupovima.

Takve građevine građene su posvuda gdje su se naselili prvi farmeri Arije. Ali takve drevne strukture kao što su megaliti Stonehengea došle su do nas u svom najboljem obliku.

Drevni astronomski opservatorij Jantar-Mantar.

U principu, struktura ovih zvjezdarnica je ista - princip viziranja, odnosno određivanja pravca s dvije točke. Međutim, te su točke bile usmjerene prema horizontu. Odnosno, drevne zvjezdarnice služile su u svrhu kalendarskog brojanja dana.

Međutim, već među stočarima, a osobito s razvojem navigacije, javlja se potreba proučavanja samog neba. Tako su već u doba drevne istočne despotije (Sumer, Asirija, Babilon, Egipat) nastala načela sistematizacije nebeskih objekata. Javljaju se ideje ekliptike. Podijeljen je na 12 dijelova. Sazviježđa se formiraju i daju im se imena. I zvjezdarnice se grade. Oni praktički nisu stigli do nas, ali Ulugbekova zvjezdarnica je bila slična njima. U biti, ovo je luk ukopan u tlo, na kojem je određen položaj zvijezda.

Međutim, takav je alat bio beskoristan mornarima. Stoga se pojavljuju ručni astronomski instrumenti. Iz povijesti je poznato da je u drugom tisućljeću pr. Narodi mora napali su Egipat. Narodi mora su Pelazgi, Lelegi, Etruščani i drugi narodi koji su pripadali indoeuropskim Arijevcima. Odnosno naše rodbine i predaka. Slobodno su šetali Sredozemnim i Crnim morem. A njihova sposobnost navigacije, uključujući Sunce i zvijezde, prenesena je na Grke.

Ovako su se pojavili: Astronomski instrumenti ili instrumenti: gnomon, armilarna sfera, astrolab, kvadrant, oktant, sekstant, kronometar...

Antikni astronomski instrumenti
i alate za navigaciju

Armilarna sfera

Astrolab

Gnomon

Kvadrant

Oktant Sekstant Pomorski kronometar Nautički kompas

Univerzalni alat

Armilarna sferapostoji zbirka krugova koji prikazuju najvažnije lukove nebeska sfera. Cilj mu je prikazati relativni položaj ekvator, ekliptika, horizont i drugi krugovi.

Astrolab (od grčkih riječi: άστρον - svjetiljka i λαμβάνω - uzimam), planisfera, analema- goniometrijski projektil koji služi za astronomska i geodetska promatranja. A. Hiparh je koristio za određivanje zemljopisne dužine i širine zvijezda. Sastoji se od prstena, koji je postavljen u ravnini ekliptike, i prstena okomitog na njega, na kojem se mjeri širina promatrane zvijezde nakon što su dioptrije instrumenta usmjerene prema njoj. Razlika u zemljopisnoj dužini između određenog svjetlećeg tijela i nekog drugog mjerila se duž vodoravne kružnice. U kasnijim vremenima, A. je pojednostavljen, u njemu je ostavljen samo jedan krug, uz pomoć kojeg su navigatori mjerili visinu zvijezda iznad horizonta. Taj je krug bio obješen na prsten u vertikalnoj ravnini, a pomoću alidade opremljene dioptrijom promatrane su zvijezde, čija je visina mjerena na kraku, na koji je naknadno pričvršćen nonijus. Kasnije su se umjesto dioptrije počeli koristiti spektilovi i, postupno poboljšavajući, A. je prešao na novu vrstu instrumenta - teodolit, koji se sada koristi u svim onim slučajevima kada je potrebna određena točnost mjerenja. U umjetnosti mjerenja, A. se i dalje koristi, gdje, uz dovoljno pažljivu kalibraciju, omogućuje mjerenje kutova s ​​točnošću od lučnih minuta.

Gnomon(starogrčki γνώμων - kazaljka) - najstariji astronomski instrument, okomiti objekt (stela, stup, stup), koji omogućuje određivanje kutne visine sunca prema najkraćoj duljini njegove sjene (u podne).

Kvadrant(lat. quadrans, -antis, od quadrare - učiniti četverokutnim) - astronomski instrument za određivanje zenitalnih udaljenosti svjetlećih tijela.

Oktant(u pomorstvu - oktan) - goniometrijski astronomski instrument. Oktantska ljestvica je 1/8 kruga. Oktant se koristio u nautičkoj astronomiji; gotovo van upotrebe.

Sekstant(sekstant) - navigacijski mjerni instrument, koristi se za mjerenje visine svjetiljke iznad horizonta u svrhuodređivanje geografskih koordinata područja u kojem vrši se mjerenje.

Kvadrant, oktant i sekstant razlikuju se samo u dijelu kruga (četvrti, osmi i šesti dio). Inače je to isti uređaj. Moderni sekstant ima optički nišan.

Astronomski kompendij je skup malih alata za matematičke izračune u jednom slučaju. Pružao je korisniku mnogo opcija u gotovom formatu. Ovo nije bio jeftin set i očito je ukazivao na bogatstvo vlasnika. Ovaj složeni komad izradio je James Kinvin za Roberta Devereuxa, drugog grofa od Essexa (1567. – 1601.), čiji su grb, grb i moto ugravirani na unutarnjoj strani poklopca. Kompendij uključuje prolazni instrument za određivanje doba noći prema zvijezdama, popis geografskih širina, magnetski kompas, popis luka i luka, vječni kalendar i lunarni indikator. Kompendij bi se mogao koristiti za određivanje vremena, visine plime u lukama, kao i za kalendarske izračune. Možemo reći da je ovo drevno miniračunalo.

Optički instrumenti

Prava revolucija u astronomiji započela je Galileovim izumom optičkog refrakcijskog teleskopa. Riječ "teleskop" nastala je od dva grčka korijena i može se prevesti na ruski kao "gledam u daljinu". Doista, ovaj optički uređaj je snažan teleskop namijenjen za promatranje vrlo udaljenih objekata - nebeskih tijela. Nastao prije otprilike četiri stotine godina, teleskop je jedinstveni simbol moderne znanosti, utjelovljujući vječnu želju čovječanstva za znanjem. Divovski teleskopi i grandiozni opservatoriji daju značajan doprinos razvoju cijelih područja znanosti posvećenih proučavanju strukture i zakona našeg Svemira. Međutim, danas se teleskop sve češće ne nalazi u znanstvenoj zvjezdarnici, već u običnom gradskom stanu, gdje živi obični astronom amater, koji za vedrih zvjezdanih noći odlazi iskusiti ljepotu svemira koja oduzima dah.

Iako postoje neizravni dokazi da su optički uređaji namijenjeni proučavanju zvijezda bili poznati već nekim drevnim civilizacijama, službenim datumom rođenja teleskopa smatra se 1609. godina. Te je godine Galileo Galilei, eksperimentirajući s lećama za izradu naočala, pronašao kombinaciju koja je omogućila višestruko zumiranje. Prvi teleskop koji je izgradio znanstvenik postao je predak modernih refraktora i kasnije je dobio ime teleskop.

Galilejev teleskop bio je olovna cijev s dvije leće: plankonveksnom, koja je služila kao objektiv, i plankonkavnom, koja je služila kao okular. Galileov prvi teleskop omogućio je izravnu sliku i samo trostruko povećanje, no kasnije je znanstvenik uspio stvoriti uređaj koji je objekte približavao 30 puta. Svojim teleskopom Galileo je otkrio četiri Jupiterova satelita, faze Venere, nepravilnosti (planine, doline, pukotine, kratere) na površini Mjeseca i pjege na Suncu. Dizajn Galilejevog teleskopa naknadno je poboljšao Kepler, koji je stvorio instrument koji je nudio obrnutu sliku, ali je imao znatno veće vidno polje i povećanje. Teleskop s lećom dodatno je poboljšan: kako bi poboljšali kvalitetu slike, astronomi su koristili najnovije tehnologije taljenja stakla, a također su povećali žarišnu duljinu teleskopa, što je prirodno dovelo do povećanja njihovih fizičkih dimenzija (na primjer, krajem 18. stoljeća , duljina teleskopa Jana Heveliusa dosegla je 46 m).

U 17. stoljeću pojavio se i prvi reflektirajući teleskop. Ovaj uređaj izumio je Sir Isaac Newton, koji je, smatrajući kromatizam nepremostivim problemom kod refrakcijskih teleskopa, odlučio krenuti u drugom smjeru. Godine 1668., nakon mnogo eksperimentiranja s legurama i tehnologijama poliranja zrcala, Newton je demonstrirao prvi reflektirajući teleskop, koji se, s duljinom od samo 15 cm i promjerom zrcala od 25 mm, nije ponašao ništa gore od dugog refrakcijskog teleskopa. Iako je slika stvorena prvim Newtonovim teleskopom bila mutna i nedovoljno svijetla, znanstvenik je naknadno uspio značajno poboljšati performanse svog uređaja.

U nastojanju da poboljšaju dizajn teleskopa na takav način da postignu najveću moguću kvalitetu slike, znanstvenici su izradili nekoliko optičkih shema koristeći i leće i zrcala. Među takvim teleskopima najčešće korišteni katadioptrijski sustavi su Newton, Maksutov-Cassegrain i Schmidt-Cassegrain, o kojima će biti više riječi u nastavku.

Dizajn teleskopa

Teleskop je optički sustav koji, "otimajući" mali prostor iz svemira, vizualno približava objekte koji se u njemu nalaze. Teleskop hvata zrake svjetlosti paralelne svojoj optičkoj osi, skuplja ih u jednu točku (fokus) i povećava pomoću leće ili, češće, sustava leća (okulara), koji istovremeno divergentne zrake svjetlosti pretvara u paralelne. .

Ovisno o vrsti elementa koji se koristi za prikupljanje svjetlosnih zraka u fokusu, svi moderni teleskopi široke potrošnje dijele se na leće (refraktore), zrcalne (reflektore) i zrcalno-leće (katadioptrijske). Mogućnosti teleskopa svake skupine su nešto drugačije, stoga, kako bi odabrali optimalni optički instrument za svoje potrebe, početnik amaterski astronom mora imati određeno razumijevanje njegove strukture.

Teleskopi s lećama (refraktori)

Slijedeći Galilejevog pretka, teleskopi ove skupine fokusiraju svjetlost pomoću jedne ili više leća, zbog čega se nazivaju leća ili refraktor.

Refraktori imaju niz prednosti u odnosu na teleskope drugih sustava. Dakle, zatvorena cijev teleskopa sprječava prodiranje prašine i vlage u cijev, što negativno utječe na korisna svojstva teleskopa. Osim toga, refraktori su jednostavni za održavanje i rukovanje - položaj njihovih leća je tvornički fiksiran, što eliminira potrebu korisnika za samostalnim podešavanjem, odnosno finim podešavanjem. Konačno, teleskopi s lećama nemaju središnju zaštitu, što smanjuje količinu dolazne svjetlosti i dovodi do iskrivljenog difrakcijskog uzorka. Refraktori pružaju visok kontrast i izvrsnu rezoluciju slike za promatranje planeta. Međutim, teleskopi ovog sustava imaju i nedostatke, od kojih je glavni efekt poznat kao kromatska aberacija. Nastaje zbog činjenice da svjetlosne zrake različitih duljina imaju nejednaku konvergenciju, odnosno žarišne točke za različite komponente spektra bit će na različitim udaljenostima od lomne leće. Vizualno se kromatska aberacija pojavljuje kao obojeni aureoli oko svijetlih objekata. Za otklanjanje ovog nedostatka potrebno je koristiti dodatne leće i optičke elemente od posebnih vrsta stakla. Ali sam dizajn refraktora zahtijeva najmanje dvije leće, čije sve četiri površine moraju imati dobro kalibriranu zakrivljenost, pažljivo polirane i presvučene barem jednim antirefleksnim slojem. Drugim riječima, dobar refraktor je uređaj koji je prilično složen za izradu, a samim tim i u pravilu vrlo skup.

Zrcalni teleskopi (reflektori)

Teleskopi druge velike skupine prikupljaju svjetlosni snop pomoću zrcala, pa se nazivaju zrcalni teleskopi, reflektori. Najpopularniji dizajn reflektirajućeg teleskopa naziva se teleskop Newtonovog sustava po njegovom izumitelju.

Zrcalo, kao element optičkog sustava reflektora, je konkavna ploča od paraboličnog stakla, čija je prednja površina prekrivena reflektirajućim materijalom. Kada se u takvim dizajnima koriste sferna zrcala, svjetlost koju reflektira njihova površina ne konvergira u jednoj točki, tvoreći blago mutnu točku u fokusu. Kao rezultat toga, slika gubi kontrast, stvarajući učinak poznat kao sferna aberacija.

Parabolična zrcala sprječavaju pogoršanje kvalitete slike. Na lijevoj slici svjetlost odbijena od sfernih zrcala ne konvergira u jednoj točki, što dovodi do pogoršanja oštrine.Na desnoj slici paraboloidna zrcala skupljaju sve zrake u jednu žarišnu točku.

Svjetlost koja ulazi u teleskop udara u ogledalo, koje reflektira zrake prema gore. Svjetlost se reflektira do žarišne točke pomoću
ravno sekundarno ogledalo eliptičnog oblika, učvršćeno u središtu cijevi pod kutom od 45 stupnjeva. Naravno, samo sekundarno zrcalo ne može se vidjeti kroz okular, ali predstavlja prepreku protoku svjetlosti i zaklanja svjetlost, što može promijeniti difrakcijski uzorak i dovesti do blagog gubitka kontrasta. Među prednostima reflektora je nepostojanje kromatizma, jer se zrake svjetlosti, zbog samog dizajna, odbijaju od stakla i ne prolaze kroz njega. Osim toga, u usporedbi s refraktorima, zrcalni teleskopi jeftiniji su za proizvodnju: dizajn reflektora sadrži samo dvije površine koje zahtijevaju poliranje i posebne premaze.

Katadioptrijski teleskopi su optički sustavi koji kombiniraju leće i zrcala. Ovdje su prikazani katadioptrijski teleskopi Newtonovog sustava, Schmidt-Cassegrain i Maksutov-Cassegrain teleskopi.

Zrcalno-lećni teleskopi Newtonovog sustava Od klasičnih predstavnika svoje klase razlikuju se po prisutnosti korektivne leće na putu svjetlosnog toka do žarišne točke, koja uz zadržavanje kompaktnih dimenzija teleskopa omogućuje veće povećanje. Na primjer, kada koristite korekcijsku leću s povećanjem 2x i duljinu fizičkog sustava od 500 mm, žarišna duljina bit će 1000 mm. Takvi reflektori puno su lakši i kompaktniji od “normalnih” Newtonovih teleskopa iste žarišne duljine, a uz to su jednostavni za korištenje
rad, jednostavan za ugradnju i manje osjetljiv na vjetar. Položaj korektivne leće fiksiran je tijekom proizvodnje, ali zrcala, kao i u slučaju standardnog Newtonovog teleskopa, zahtijevaju redovito podešavanje.

Optički sklopovi Schmidt-Cassegrain teleskopi uključuju tanke asferične korekcijske ploče koje usmjeravaju svjetlost na primarno konkavno zrcalo radi ispravljanja sferne aberacije. Nakon toga, svjetlosne zrake padaju na sekundarno ogledalo, koje ih zauzvrat reflektira prema dolje, usmjeravajući ih kroz rupu

u središtu primarnog zrcala. Neposredno iza primarnog zrcala nalazi se okular ili dijagonalno zrcalo. Fokusiranje se vrši pomicanjem primarnog zrcala ili okulara. Glavna prednost teleskopa ovog dizajna je kombinacija prenosivosti i velike žarišne duljine. Glavni nedostatak Schmidt-Cassegrain teleskopa je relativno veliko sekundarno zrcalo, koje smanjuje količinu svjetlosti i može uzrokovati određeni gubitak kontrasta.

Teleskopi Maksutov-Cassegrainovog sustava imaju sličan dizajn. Baš kao i Schmidt-Cassegrain sustavi, ovi modeli ispravljaju sfernu aberaciju pomoću korektora, koji umjesto Schmidtove ploče koristi debelu konveksno-konkavnu leću (menisk). Prolazeći kroz konkavnu stranu meniskusa, svjetlost pogađa primarno zrcalo, koje je reflektira prema gore na sekundarno zrcalo (obično zrcalno obloženo područje na konveksnoj strani meniska). Zatim, baš kao u Schmidt-Cassegrain dizajnu, svjetlosne zrake prolaze kroz rupu u primarnom zrcalu i ulaze u okular. Maksutov-Cassegrain teleskopi su manje složeni za proizvodnju od Schmidt-Cassegrain modela, ali upotreba debelog meniskusa u optičkom dizajnu povećava njihovu težinu.

Moderni teleskopi

Većina modernih teleskopa su reflektori.

Trenutačno najveći reflektirajući teleskopi na svijetu su dva Keck teleskopa koji se nalaze na Havajima. Keck-I i Keck-II pušteni su u rad 1993. odnosno 1996. i imaju efektivni promjer zrcala od 9,8 m. Teleskopi se nalaze na istoj platformi i mogu se koristiti zajedno kao interferometar, dajući rezoluciju koja odgovara promjeru zrcala od 85 m.

Najveći svjetski teleskop s čvrstim zrcalom je Large Binocular Telescope, koji se nalazi na Mount Grahamu (SAD, Arizona). Promjer oba zrcala je 8,4 metra.

Dana 11. listopada 2005. u Južnoj Africi pušten je u rad Južnoafrički veliki teleskop s primarnim zrcalom dimenzija 11 x 9,8 metara, koje se sastoji od 91 identičnog šesterokuta.

Jako veliko
Teleskop
Kanarinac
teleskop
Teleskop
Hobby-Eberly
Blizanci SUBARU SOL

Radioteleskopi

Sve do kraja Velikog Domovinskog rata astronomska istraživanja su se provodila samo u optičkom rasponu pomoću optičkih teleskopa. Međutim, već tijekom Drugog svjetskog rata počinju se razvijati radarske postaje za potrebe otkrivanja neprijateljskih zrakoplova. Nakon rata otkriveno je da radarske postaje protuzračne obrane detektiraju neke čudne signale. Otkriveno je da ti signali dolaze iz svemira. I tako je počela uporaba radio uređaja za istraživanje svemira. Takvi uređaji nazivani su radioteleskopima. Uz njihovu pomoć otkrivene su radiozvijezde – kvazari, te otkriveno reliktno zračenje, zračenje Sunca, središta galaksije i dr. i tako dalje. Radioteleskopi su postali moćan alat za razumijevanje svemira. A izgrađeno ih je jako puno.

U početku su to bile male parabolične antene:

Zatim više o tornjevima s postavkama azimuta:

Zatim golemi, s rešetkama koje se okreću na tračnicama:

Sektorske, gdje je dio paraboloida antene montiran izravno na tlo:

Radioteleskopi su se počeli koristiti zajedno kada se zbrojila ukupna snaga pojedinačnih teleskopa, dajući snagu i rezoluciju većeg teleskopa:

Nizovi su se počeli stvarati od pojedinačnih teleskopa,
što je povećalo rezoluciju sustava:

Uz parabolične antene počele su se izrađivati ​​i rešetkaste antene:

Svemirski radioteleskopi:

Najveći radioteleskop na svijetu

Radioteleskop Arecibo trenutno je najveći na svijetu (s jednim otvorom). Teleskop se koristi za istraživanja u području radioastronomije, atmosferske fizike i radarska promatranja objekata Sunčevog sustava. Astronomski opservatorij Arecibo nalazi se u Puerto Ricu, 15 km od Areciba, na nadmorskoj visini od 497 m. Istraživanje provodi Sveučilište Cornell u suradnji s Nacionalnom zakladom za znanost.

Značajke dizajna: Reflektor teleskopa nalazi se u prirodnoj vrtači i prekriven je s 38 778 perforiranih aluminijskih ploča (od 1 do 2 m), položenih na rešetku od čeličnih kablova. Antenski dovod je pomičan, ovješen na 18 sajli na tri stupa. Za provođenje istraživanja u okviru programa radarske astronomije zvjezdarnica ima odašiljač snage 0,5 MW. Izgradnja radioteleskopa započela je 1960. godine. Početna svrha teleskopa bila je proučavanje Zemljine ionosfere. Autor ideje izgradnje: profesor William Gordon sa Sveučilišta Cornell. Zvjezdarnica Arecibo službeno je otvorena 1. studenog 1963. godine.

Izlazak izvan optičkog raspona pomoću radioastronomije odmah je pokrenuo pitanje korištenja drugih raspona elektromagnetskog zračenja. Općenito, informacije o prostoru možemo dobiti na dva načina - elektromagnetskim zračenjem i korpuskularnim tokovima (tokovima elementarnih čestica). Bilo je pokušaja hvatanja gravitacijskih valova, ali za sada bez uspjeha.

Elektromagnetsko zračenje se dijeli na:

    Radio valovi,

    infracrveno zračenje,

    raspon svjetlosti,

    ultraljubičasto zračenje,

    rendgensko zračenje,

    gama zračenje.

Infracrveno (toplinsko) i ultraljubičasto zračenje može se reflektirati običnim zrcalom, pa se koriste konvencionalni reflektorski teleskopi, ali sliku percipiraju posebni senzori osjetljivi na toplinu i senzori ultraljubičastog zračenja.

Rendgensko i gama zračenje su druga stvar. Teleskopi za X-zrake i gama-zrake su posebni instrumenti:

Astronomija i kozmonautika.

Glavni problem promatračke astronomije je Zemljina atmosfera. Nije potpuno proziran. Pomiče se, uključujući i zbog topline. Česti su oblaci i oborine. U atmosferi ima puno prašine, insekata itd. Stoga je san astronoma oduvijek bila mogućnost da svoje instrumente postave što je moguće više. Što je više moguće u planine, na avione i balone. Ali prava revolucija u ovom problemu dogodila se kada je Sovjetski Savez lansirao umjetni satelit Zemlje. Gotovo odmah, astronomi i astrofizičari požurili su iskoristiti priliku. Prije svega, lansiranjem svemirskih sondi na Mjesec, Veneru, Mars i tako dalje.

Kratak opis istraživanja Mjeseca od strane sovjetskih znanstvenika predstavljen je na stranici posvećenoj Mjesecu.

Istraživanje Sunčevog sustava pomoću automatskih sondi posebna je tema. Ovdje predstavljamo najpoznatije astronomske instrumente lansirane u orbitu oko Zemlje.

Hubble

Herschel

Chandra

MUDAR

Spectr-R

Nar

(izvor http://grigam.narod.ru)