Strumenti astronomici antichi. Strumenti e strumenti astronomici Antichi strumenti astronomici

I corpi celesti interessano le persone da tempo immemorabile. Anche prima delle scoperte rivoluzionarie di Galileo e Copernico, gli astronomi fecero ripetuti tentativi di scoprire i modelli e le leggi del movimento dei pianeti e delle stelle e per questo usarono strumenti speciali.

Gli strumenti degli antichi astronomi erano così complessi che gli scienziati moderni impiegarono anni per comprenderne la struttura.

Anche se le strane depressioni di Warren Field furono scoperte dall'alto nel 1976, fu solo nel 2004 che si scoprì che si trattava di un antico calendario lunare. Gli scienziati ritengono che il calendario trovato abbia circa 10.000 anni.

Si presenta come 12 depressioni situate in un arco di 54 metri. Ogni foro è sincronizzato con il mese lunare nel calendario e regolato in base alla fase lunare.

Sorprende anche che il calendario di Warren Field, costruito 6.000 anni prima di Stonehenge, sia orientato verso il punto dell'alba nel solstizio d'inverno.

2. Il sestante di Al-Khujandi nella pittura

Sono state conservate pochissime informazioni su Abu Mahmud Hamid ibn al-Khidr Al-Khujandi, a parte il fatto che era un matematico e astronomo che visse in quello che oggi è Afghanistan, Turkmenistan e Uzbekistan. È anche noto per aver creato uno dei più grandi strumenti astronomici nei secoli IX e X.

Il suo sestante è stato realizzato sotto forma di affresco, situato su un arco di 60 gradi tra le due pareti interne dell'edificio. Questo enorme arco di 43 metri era diviso in gradi. Inoltre, ogni grado era diviso in 360 parti con precisione millimetrica, rendendo l'affresco un calendario solare straordinariamente accurato.

Sopra l'arco di Al-Khujandi c'era un soffitto a cupola con un foro al centro, attraverso il quale i raggi del sole cadevano sull'antico sestante.

3. Volvelles e l'uomo dello zodiaco

In Europa all'inizio del XIV secolo, scienziati e medici utilizzavano un tipo piuttosto strano di strumento astronomico: la volvelle. Sembravano diversi fogli rotondi di pergamena con un buco al centro, posti uno sopra l'altro.

Ciò ha permesso di spostare i cerchi per calcolare tutti i dati necessari, dalle fasi lunari alla posizione del Sole nello zodiaco. Oltre alla sua funzione principale, il gadget arcaico era anche un simbolo di status: solo le persone più ricche potevano acquistare una Volvella.

Inoltre, i medici medievali credevano che ogni parte del corpo umano fosse controllata dalla propria costellazione. Ad esempio, l'Ariete era responsabile della testa e lo Scorpione era responsabile dei genitali. Pertanto, per la diagnosi, i medici hanno utilizzato le volvelle per calcolare la posizione attuale della Luna e del Sole.

Sfortunatamente, le volvelle erano piuttosto fragili, quindi sopravvivono pochissimi di questi antichi strumenti astronomici.

4. Antica meridiana

Oggi le meridiane vengono utilizzate solo per decorare i prati dei giardini. Ma un tempo erano necessari per tenere traccia del tempo e del movimento del Sole nel cielo. Una delle meridiane più antiche è stata ritrovata nella Valle dei Re in Egitto.

Risalgono al 1550 - 1070 a.C. e sono un pezzo rotondo di pietra calcarea su cui è disegnato un semicerchio (diviso in 12 settori) e un foro al centro nel quale veniva inserita un'asta per proiettare l'ombra.

Subito dopo la scoperta della meridiana egiziana, ne furono trovate di simili in Ucraina. Furono sepolti con una persona morta 3200-3300 anni fa. Grazie all'orologio ucraino, gli scienziati hanno appreso che la civiltà Zrubna conosceva la geometria ed era in grado di calcolare la latitudine e la longitudine.

5. Disco celeste di Nebra

Prende il nome dalla città tedesca dove è stato scoperto nel 1999, il Nebra Sky Disk è la più antica immagine del cosmo mai scoperta dall'uomo. Il disco fu sepolto accanto a uno scalpello, due asce, due spade e due bracciali di cotta di maglia circa 3.600 anni fa.

Il disco di bronzo, ricoperto da uno strato di patina, presentava inserti in oro raffiguranti il Sole, la Luna e le stelle delle costellazioni di Orione, Andromeda e Cassiopea. Nessuno sa chi abbia realizzato il disco, ma l'allineamento delle stelle suggerisce che i creatori si trovassero alla stessa latitudine di Nebra.

6. Complesso astronomico di Chanquillo

L'antico osservatorio astronomico di Chanquillo in Perù è così complesso che il suo vero scopo è stato scoperto solo nel 2007 utilizzando un programma informatico progettato per allineare i pannelli solari.

Le 13 torri del complesso sono costruite in linea retta lunga 300 metri lungo la collina. Inizialmente, gli scienziati pensavano che Chanquillo fosse una fortificazione, ma era un sito incredibilmente povero per un forte, poiché non aveva vantaggi difensivi, acqua corrente e fonti di cibo.

Ma poi gli archeologi si resero conto che una delle torri guardava il punto dell'alba al solstizio d'estate, e l'altra guardava il punto dell'alba al solstizio d'inverno. Costruite circa 2.300 anni fa, le torri sono il più antico osservatorio solare d'America. Utilizzando questo antico calendario è ancora possibile determinare il giorno dell'anno con un errore massimo di due giorni.

Purtroppo, l'enorme calendario solare di Chanquillo è l'unica traccia della civiltà dei costruttori di questo complesso, che ha preceduto gli Inca di oltre 1.000 anni.

7. Atlante stellare di Igina

L'Atlante stellare Igino, noto anche come Poetica Astronomica, fu una delle prime opere a rappresentare le costellazioni. Sebbene la paternità dell'atlante sia controversa, talvolta viene attribuita a Gaio Giulio Igino (scrittore romano, 64 a.C. - 17 d.C.). Altri sostengono che l'opera presenti somiglianze con le opere di Tolomeo.

In ogni caso, quando la Poetica Astronomica fu ristampata nel 1482, divenne la prima opera a stampa a mostrare le costellazioni, nonché i miti ad esse associati.

Mentre altri atlanti fornivano informazioni matematiche più specifiche che potevano essere utilizzate per la navigazione, la Poetica Astronomica forniva un'interpretazione letteraria più stravagante delle stelle e della loro storia.

8. Globo celeste

Il globo celeste è apparso quando gli astronomi credevano che le stelle si muovessero nel cielo attorno alla Terra. I globi celesti, creati per mostrare questa sfera celeste, iniziarono a essere creati dagli antichi greci, e il primo globo in una forma simile ai globi moderni fu creato dallo scienziato tedesco Johannes Schöner.

Al momento sono sopravvissuti solo due globi celesti di Schöner, che sono vere e proprie opere d'arte raffiguranti costellazioni nel cielo notturno. Il più antico esempio superstite di globo celeste risale al 370 a.C. circa.

9. Sfera armillare.

La sfera armillare, strumento astronomico in cui diversi anelli circondano un punto centrale, era una lontana parente del globo celeste.

C'erano due diversi tipi di sfere: osservazione e dimostrazione. Il primo scienziato ad utilizzare tali sfere fu Tolomeo.

Utilizzando questo strumento era possibile determinare le coordinate equatoriali o eclittiche dei corpi celesti. Insieme all'astrolabio, la sfera armillare viene utilizzata da molti secoli dai marinai per la navigazione.

10. El Caracol, Chichén Itzá

L'Osservatorio El Caracol a Chichen Itza fu costruito tra il 415 e il 455 d.C. L'osservatorio era molto insolito: mentre la maggior parte degli strumenti astronomici erano configurati per osservare il movimento delle stelle o del Sole, El Caracol (tradotto come "lumaca") fu costruito per osservare il movimento di Venere.

Per i Maya, Venere era sacra: letteralmente tutto nella loro religione era basato sul culto di questo pianeta. El Caracol, oltre ad essere un osservatorio, era anche un tempio dedicato al dio Quetzalcoatl.

Il quadrante è uno strumento astronomico utilizzato dai tempi di Tycho Brahe fino all'inizio di questo secolo per misurare le altezze dei corpi celesti. È costituito da un quarto di cerchio, diviso in gradi e parti più piccole e installato su un piano verticale. Al centro dell'arco K. ruota un righello con diottrie o un telescopio. Il punto zero (l'inizio del conteggio, solitamente dal nadir) è stato determinato da un filo a piombo, il cui peso era in una nave con acqua o olio, e è stata misurata la posizione dell'alidada o del tubo quando si punta verso l'oggetto osservato utilizzando un nonio. Per gli astronomi viaggiatori furono realizzati telescopi portatili, montati su treppiedi; Per gli osservatori permanenti furono realizzate torri murarie, fissate fissamente nel piano del meridiano ai muri di pietra dell'edificio dell'osservatorio. Particolarmente famosi erano i dipinti murali dei produttori inglesi Gregham, Bird e Ramsden; hanno portato i raggi K fino a 8 piedi. Senza fare un cerchio completo, K. non permette di escludere errori di eccentricità mediante osservazioni, e quindi ora è caduto in disuso e viene sostituito da un cerchio meridiano (installato nel piano meridiano) e da un cerchio verticale (installato in qualsiasi verticale). uno strumento astronomico che servì dai tempi di Tycho Brahe fino all'inizio di questo secolo per misurare le altezze dei corpi celesti. È costituito da un quarto di cerchio, diviso in gradi e parti più piccole e installato su un piano verticale. Al centro dell'arco K. ruota un righello con diottrie o un telescopio. Il punto zero (l'inizio del conteggio, solitamente dal nadir) è stato determinato da un filo a piombo, il cui peso era in una nave con acqua o olio, e è stata misurata la posizione dell'alidada o del tubo quando si punta verso l'oggetto osservato utilizzando un nonio. Per gli astronomi viaggiatori furono realizzati telescopi portatili, montati su treppiedi; Per gli osservatori permanenti furono realizzate torri murarie, fissate fissamente nel piano del meridiano ai muri di pietra dell'edificio dell'osservatorio. Particolarmente famosi erano i dipinti murali dei produttori inglesi Gregham, Bird e Ramsden; hanno portato i raggi K fino a 8 piedi. Senza fare un cerchio completo, K. non permette di escludere errori di eccentricità mediante osservazioni, e quindi ora è caduto in disuso e viene sostituito da un cerchio meridiano (installato nel piano meridiano) e da un cerchio verticale (installato in qualsiasi verticale).

Astrolabio Astrolabio Astrolabio (dalle parole greche: άστρον luminare e λαμβάνω beru), planisfero, analemma, proiettile goniometrico utilizzato per osservazioni astronomiche e geodetiche. A. fu utilizzato da Ipparco per determinare le longitudini e le latitudini delle stelle. È costituito da un anello, che è stato installato nel piano dell'eclittica, e da un anello perpendicolare ad essa, sul quale è stata misurata la latitudine della stella osservata dopo aver puntato su di essa le diottrie dello strumento. La differenza di longitudine tra un dato luminare e un altro veniva misurata lungo un cerchio orizzontale. In tempi successivi, A. fu semplificato, in esso rimase solo un cerchio, con l'aiuto del quale i navigatori misurarono l'altezza delle stelle sopra l'orizzonte. Questo cerchio era sospeso su un anello in un piano verticale, e per mezzo di un'alidada munita di diottrie si osservavano le stelle, la cui altezza veniva misurata sul lembo, al quale veniva successivamente attaccato un nonio. Successivamente iniziarono ad essere utilizzati i cannocchiali al posto delle diottrie e, migliorando gradualmente, A. passò ad un nuovo tipo di strumento, il teodolite, che oggi viene utilizzato in tutti quei casi in cui è richiesta una certa precisione di misurazione. Nell'arte della topografia continua tuttora ad essere utilizzata l'aritmetica, dove, con una calibrazione sufficientemente attenta, permette di misurare angoli con una precisione di minuti d'arco (dalle parole greche: άστρον luminare e λαμβάνω beru), planisfero, analemma - un proiettile goniometrico utilizzato per osservazioni astronomiche e geodetiche. A. fu utilizzato da Ipparco per determinare le longitudini e le latitudini delle stelle. È costituito da un anello, che è stato installato nel piano dell'eclittica, e da un anello perpendicolare ad essa, sul quale è stata misurata la latitudine della stella osservata dopo aver puntato su di essa le diottrie dello strumento. La differenza di longitudine tra un dato luminare e un altro veniva misurata lungo un cerchio orizzontale. In tempi successivi, A. fu semplificato, in esso rimase solo un cerchio, con l'aiuto del quale i navigatori misurarono l'altezza delle stelle sopra l'orizzonte. Questo cerchio era sospeso su un anello in un piano verticale, e per mezzo di un'alidada munita di diottrie si osservavano le stelle, la cui altezza veniva misurata sul lembo, al quale veniva successivamente attaccato un nonio. Successivamente iniziarono ad essere utilizzati i cannocchiali al posto delle diottrie e, migliorando gradualmente, A. passò ad un nuovo tipo di strumento, il teodolite, che oggi viene utilizzato in tutti quei casi in cui è richiesta una certa precisione di misurazione. Nell'arte del rilevamento del territorio continua ancora ad essere utilizzato A., dove, con una calibrazione sufficientemente attenta, consente di misurare angoli con una precisione di minuti d'arco

Il telescopio di Galileo Il primo telescopio rifrattore fu progettato nel 1609 da Galileo. Galileo, sulla base delle voci sull'invenzione del telescopio da parte degli olandesi, ne sviluppò la struttura e ne realizzò un campione, che utilizzò per primo per le osservazioni astronomiche. Il primo telescopio di Galileo aveva un'apertura di 4 centimetri, una lunghezza focale di circa 50 centimetri e un potere di ingrandimento di 3x. Il secondo telescopio aveva un'apertura di 4,5 centimetri, una lunghezza focale di 125 centimetri e un ingrandimento di 34x. Tutti i telescopi di Galileo erano molto imperfetti, ma nonostante ciò, nei primi due anni di osservazioni riuscì a scoprire quattro satelliti del pianeta Giove, le fasi di Venere, macchie sul Sole, montagne sulla superficie della Luna (la loro altezza fu inoltre misurata), la presenza di appendici sul disco di Saturno in due punti opposti (Galileo non riuscì a svelare la natura di questo fenomeno). Il primo telescopio rifrattore fu progettato nel 1609 da Galileo. Galileo, sulla base delle voci sull'invenzione del telescopio da parte degli olandesi, ne sviluppò la struttura e ne realizzò un campione, che utilizzò per primo per le osservazioni astronomiche. Il primo telescopio di Galileo aveva un'apertura di 4 centimetri, una lunghezza focale di circa 50 centimetri e un potere di ingrandimento di 3x. Il secondo telescopio aveva un'apertura di 4,5 centimetri, una lunghezza focale di 125 centimetri e un ingrandimento di 34x. Tutti i telescopi di Galileo erano molto imperfetti, ma nonostante ciò, nei primi due anni di osservazioni riuscì a scoprire quattro satelliti del pianeta Giove, le fasi di Venere, macchie sul Sole, montagne sulla superficie della Luna (la loro altezza fu inoltre misurata), la presenza di appendici sul disco di Saturno in due punti opposti (Galileo non riuscì a svelare la natura di questo fenomeno).

La navicella spaziale "Vega" Vega (il nome deriva dalle parole "Venere" e "Halley") sono stazioni interplanetarie automatiche sovietiche progettate per studiare Venere e la cometa di Halley. Furono prodotti due dispositivi identici (Vega-1 e Vega-2), che negli anni. hanno completato con successo la loro missione, in particolare, per la prima volta hanno studiato l'atmosfera venusiana utilizzando palloni aerostatici. Vega (il nome deriva dalle parole “Venere” e “Halley”) sono stazioni interplanetarie automatiche sovietiche progettate per studiare Venere e la cometa di Halley. Furono prodotti due dispositivi identici (Vega-1 e Vega-2), che negli anni. hanno completato con successo la loro missione, in particolare, per la prima volta hanno studiato l'atmosfera venusiana utilizzando palloni aerostatici.

Radiotelescopio La storia dei radiotelescopi risale agli esperimenti di Karl Jansky, condotti nel 1931. A quel tempo Jansky lavorava come ingegnere radiofonico presso il sito di test dei Bell Telephone Labs. La storia dei radiotelescopi risale agli esperimenti di Karl Jansky, effettuato nel 1931. A quel tempo, Jansky lavorava come ingegnere radiofonico presso il sito di prova del radiotelescopio dei Bell Telephone Labs, uno strumento astronomico per ricevere l'emissione radio degli oggetti celesti (nel Sistema Solare, nella Galassia e nella Metagalassia) ) e studiandone le caratteristiche: coordinate delle sorgenti, struttura spaziale, intensità della radiazione

Strumenti e dispositivi astronomici: telescopi ottici con vari dispositivi e ricevitori di radiazioni, radiotelescopi, strumenti di misurazione di laboratorio e altri mezzi tecnici utilizzati per condurre ed elaborare osservazioni astronomiche.

L'intera storia dell'astronomia è associata alla creazione di nuovi strumenti che consentono di aumentare la precisione delle osservazioni e la capacità di condurre ricerche sui corpi celesti nelle gamme di radiazione elettromagnetica (vedi) inaccessibili all'occhio umano nudo.

Gli strumenti goniometrici furono i primi ad apparire nell'antichità. Il più antico di essi è lo gnomone, un'asta verticale che proietta l'ombra del sole su un piano orizzontale. Conoscendo la lunghezza dello gnomone e dell'ombra, puoi determinare l'altezza del Sole sopra l'orizzonte.

Anche i quadranti appartengono agli antichi strumenti goniometrici. Nella sua forma più semplice, un quadrante è una tavola piatta a forma di quarto di cerchio, divisa in gradi. Un righello mobile con due diottrie ruota attorno al proprio centro.

Le sfere armillari - modelli della sfera celeste con i suoi punti e cerchi più importanti: i poli e l'asse del mondo, il meridiano, l'orizzonte, l'equatore celeste e l'eclittica - erano ampiamente utilizzate nell'astronomia antica. Alla fine del XVI secolo. I migliori strumenti astronomici in termini di precisione ed eleganza furono realizzati dall'astronomo danese T. Brahe. Le sue sfere armillari furono adattate per misurare sia le coordinate orizzontali che quelle equatoriali dei luminari.

Una rivoluzione radicale nei metodi di osservazione astronomica avvenne nel 1609, quando lo scienziato italiano G. Galileo usò un telescopio per osservare il cielo e fece le prime osservazioni telescopiche. Nel migliorare la progettazione dei telescopi rifrattori con obiettivi a lente, grandi risultati appartengono a I. Keplero.

I primi telescopi erano ancora estremamente imperfetti; producevano un'immagine sfocata, colorata da un alone arcobaleno.

Hanno cercato di eliminare le carenze aumentando la lunghezza dei telescopi. Tuttavia, i telescopi rifrattori acromatici, che iniziarono a essere prodotti nel 1758 da D. Dollond in Inghilterra, si rivelarono i più efficaci e convenienti.

Come realizzare un astrolabio?

Puoi realizzare un astrolabio per misurare gli angoli orizzontali e determinare gli azimut dei luminari con una bussola e un goniometro. Le restanti parti necessarie, per non falsare le letture della bussola, devono essere realizzate con materiali non magnetici disponibili.

Taglia un disco da compensato multistrato, PCB o plexiglass. Il diametro del disco dovrebbe essere tale da accogliere una scala circolare (limbo) composta da goniometri e lasciare dietro di sé un campo libero largo 2-3 cm.Se si dispone, ad esempio, dei goniometri più piccoli realizzati con un arco di diametro di 7,5 cm, allora vi servirà un disco del diametro di 14-15 cm.

Un altro dettaglio importante del futuro astrolabio è la barra di avvistamento. Puoi ricavarlo da una striscia di ottone o duralluminio larga 2-3 cm e 5-6 cm più lunga del diametro del disco, piega verso l'alto ad angolo retto le estremità della striscia che sporge oltre il bordo del disco e tagliala oblunga o fori visivi circolari in essi. Sulla parte orizzontale della barra, simmetricamente al centro, praticare due feritoie più larghe in modo che attraverso di esse si possano vedere le letture del quadrante. Fissare la striscia di mira, pronta per l'installazione, al centro utilizzando un bullone, rondelle e dadi al centro del disco in modo che possa ruotare su un piano orizzontale. Attacca la bussola alla barra di mira al centro. Per questo, come per l'installazione del quadrante, utilizzare adesivi multiuso di alta qualità disponibili in commercio. Puoi creare un arto da due goniometri (i goniometri scolastici sono fatti di materiale leggero e non magnetico).

Nel 1668 I. Newton costruì un telescopio riflettente, che era esente da molti degli svantaggi ottici inerenti ai rifrattori. Successivamente, M.V. Lomonosov e V. Herschel furono coinvolti nel miglioramento di questo sistema di telescopi. Quest'ultimo ha ottenuto un successo particolarmente grande nella costruzione di riflettori. Aumentando gradualmente i diametri degli specchi fabbricati, V. Herschel nel 1789 lucidò lo specchio più grande (122 cm di diametro) per il suo telescopio. A quel tempo era il più grande riflettore del mondo.

Nel 20 ° secolo Si diffusero i telescopi con lenti a specchio, i cui progetti furono sviluppati dall'ottico tedesco B. Schmidt (1931) e dall'ottico sovietico D. D. Maksutov (1941).

Nel 1974 fu completata la costruzione del più grande telescopio a specchio sovietico del mondo con un diametro dello specchio di 6 m, installato nel Caucaso, presso l'Osservatorio Astrofisico Speciale. Le possibilità del nuovo strumento sono enormi. Già l'esperienza delle prime osservazioni mostrava che questo telescopio poteva raggiungere oggetti della 25a magnitudine, cioè milioni di volte più deboli di quelli osservati da Galileo nel suo telescopio.

I moderni strumenti astronomici vengono utilizzati per misurare l'esatta posizione dei luminari sulla sfera celeste (osservazioni sistematiche di questo tipo permettono di studiare i movimenti dei corpi celesti); determinare la velocità di movimento dei corpi celesti lungo la linea di vista (velocità radiali); calcolare le caratteristiche geometriche e fisiche dei corpi celesti; studiare i processi fisici che si verificano in vari corpi celesti; per determinarne la composizione chimica e per molti altri studi sugli oggetti celesti di cui si occupa l'astronomia.

Gli strumenti astrometrici includono lo strumento universale e il teodolite, che è simile nel design; cerchio meridiano, utilizzato per compilare cataloghi accurati delle posizioni delle stelle; uno strumento di passaggio utilizzato per determinare con precisione i momenti del passaggio delle stelle attraverso il meridiano del luogo di osservazione, necessario per il servizio orario.

Gli astrografi vengono utilizzati per le osservazioni fotografiche.

Per la ricerca astrofisica sono necessari telescopi con dispositivi speciali, progettati per osservazioni spettrali (prisma dell'obiettivo, astrospettrografo), fotometriche (astrofotometro), polarimetriche e altre osservazioni.

È possibile aumentare il potere di penetrazione di un telescopio utilizzando apparecchiature televisive nelle osservazioni (vedi), nonché fotomoltiplicatori.

Sono stati creati strumenti che consentono l'osservazione dei corpi celesti in varie gamme di radiazione elettromagnetica, inclusa la gamma invisibile. Si tratta di radiotelescopi e radiointerferometri, nonché di strumenti utilizzati nell'astronomia a raggi X, nell'astronomia a raggi gamma e nell'astronomia a infrarossi.

Per l'osservazione di alcuni oggetti astronomici sono stati sviluppati strumenti speciali. Questi includono un telescopio solare, un coronografo (per l'osservazione della corona solare), un cercatore di comete, una pattuglia di meteoriti, una macchina fotografica satellitare (per l'osservazione fotografica dei satelliti) e molti altri.

Durante le osservazioni astronomiche si ottengono serie di numeri, astrofotografie, spettrogrammi e altri materiali, che devono essere sottoposti a lavorazioni di laboratorio per ottenere i risultati finali. Questa lavorazione viene effettuata utilizzando strumenti di misura di laboratorio.

Rastrello astronomico

Questo semplice strumento fatto in casa per misurare gli angoli nel cielo prende il nome dalla sua somiglianza con un rastrello da giardino.

Prendi due assi lunghe 60 e 30 cm, larghe 4 cm e spesse 1-1,5 cm, trattane accuratamente la superficie, ad esempio con carta vetrata fine, quindi fissa le due assi insieme formando la lettera T.

Attacca un mirino, una piccola piastra di metallo o di plastica con un foro, all'estremità libera della tavola più lunga. Prendendo il foro bersaglio come centro del cerchio, tracciare un arco di raggio di 57,3 cm sul piano della tavola più piccola utilizzando una corda della dimensione appropriata. Attaccane un'estremità al mirino e lega una matita all'altra estremità. Lungo l'arco disegnato, rinforza una fila di denti (perni) a una distanza di 1 cm l'uno dall'altro. Per gli spilli, utilizzare spilli o chiodi sottili perforati dal lato inferiore della tavola (per sicurezza, i chiodi dovrebbero essere smussati con una lima). Due perni distanziati di 1 cm sono visibili ad una distanza angolare di 1° se osservati attraverso il foro di mira ad una distanza di 57,3 cm. In totale occorre rinforzare 21 o 26 perni, che corrisponderanno all'angolo più grande disponibile per le misurazioni, 20° o 25°. Per facilità d'uso dello strumento, rendere il primo, il sesto, ecc. denti più alti rispetto al resto. I denti più alti segneranno intervalli di 5°.

La dimensione del foro di mira deve essere tale che attraverso di esso si possano vedere contemporaneamente tutti i perni.

Per dare al tuo rastrello astronomico un aspetto più gradevole, dipingilo con colori ad olio. Rendi gli spilli bianchi: in questo modo saranno meglio visibili la sera. Dipingi la tavola più piccola con strisce chiare e scure, ciascuna larga 5 cm. I loro confini dovrebbero essere perni alti. Ciò renderà più semplice lavorare con lo strumento anche di notte.

Prima di utilizzare un rastrello astronomico per osservare gli oggetti celesti, testarlo per determinare le dimensioni angolari e le distanze tra gli oggetti terrestri durante il giorno.

Effettuerai misurazioni angolari più precise se effettui le divisioni di 0,5°. A tale scopo posizionare i denti a una distanza di 0,5 cm l'uno dall'altro oppure raddoppiare la lunghezza della tavola più grande. È vero, usare un rastrello astronomico con un manico così lungo è meno conveniente.

Le macchine di misura a coordinate vengono utilizzate per misurare le posizioni delle immagini delle stelle sulle astrofotografie e delle immagini dei satelliti artificiali rispetto alle stelle sui satellitegrammi. I microfotometri vengono utilizzati per misurare l'annerimento nelle fotografie di corpi celesti e negli spettrogrammi.

Uno strumento importante necessario per le osservazioni è un orologio astronomico.

I computer elettronici vengono utilizzati per elaborare i risultati delle osservazioni astronomiche.

La radioastronomia, nata agli inizi degli anni ’30, ha arricchito significativamente la nostra comprensione dell’Universo. del nostro secolo. Nel 1943, gli scienziati sovietici L.I. Mandelstam e N.D. Papaleksi dimostrarono teoricamente la possibilità del rilevamento radar della Luna. Le onde radio inviate dall'uomo raggiunsero la Luna e, riflesse da essa, tornarono sulla Terra. Anni '50 XX secolo - un periodo di sviluppo insolitamente rapido della radioastronomia. Ogni anno, le onde radio portavano dallo spazio nuove sorprendenti informazioni sulla natura dei corpi celesti.

Oggi la radioastronomia utilizza i dispositivi di ricezione più sensibili e le antenne più grandi. I radiotelescopi sono penetrati nelle profondità dello spazio che sono ancora inaccessibili ai telescopi ottici convenzionali. Il cosmo radiofonico si è aperto davanti all'uomo: un'immagine dell'Universo in onde radio.

Negli osservatori astronomici sono installati strumenti di osservazione astronomica. Per la costruzione degli osservatori vengono scelti luoghi con un buon clima astronomico, dove il numero di notti con cielo sereno è sufficientemente ampio e dove le condizioni atmosferiche sono favorevoli per ottenere buone immagini dei corpi celesti nei telescopi.

L'atmosfera terrestre crea interferenze significative con le osservazioni astronomiche. Il costante movimento delle masse d'aria offusca e rovina l'immagine dei corpi celesti, quindi in condizioni terrestri è necessario utilizzare telescopi con ingrandimento limitato (di solito non più di diverse centinaia di volte). A causa dell'assorbimento dei raggi ultravioletti e della maggior parte delle lunghezze d'onda delle radiazioni infrarosse da parte dell'atmosfera terrestre, un'enorme quantità di informazioni sugli oggetti che sono le fonti di queste radiazioni viene persa.

In montagna l'aria è più pulita, più calma e quindi le condizioni per studiare l'Universo sono più favorevoli lì. Per questo motivo, dalla fine del XIX secolo. tutti i grandi osservatori astronomici furono costruiti sulle cime delle montagne o sugli altipiani. Nel 1870, l'esploratore francese P. Jansen utilizzò un pallone per osservare il Sole. Tali osservazioni vengono effettuate nel nostro tempo. Nel 1946, un gruppo di scienziati americani installò uno spettrografo su un razzo e lo inviò nell'alta atmosfera ad un'altitudine di circa 200 km. La fase successiva delle osservazioni transatmosferiche è stata la creazione di osservatori astronomici orbitali (OAO) sui satelliti artificiali della Terra. Tali osservatori, in particolare, sono le stazioni orbitali sovietiche Salyut.

Gli osservatori astronomici orbitali di vario tipo e scopo si sono saldamente affermati nella pratica della moderna ricerca spaziale.

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Astrolabio.

Telescopio a specchio (riflettore) di I. Newton.

I. Telescopio Keplero.

Telescopio gigante di J. Hevelius.

Quadrante per la determinazione delle altezze dei corpi celesti.

Telescopio riflettente da 40 piedi di W. Herschel.

Un telescopio riflettente con uno specchio del diametro di 2,6 m presso l'Osservatorio astrofisico della Crimea.

L'intera storia dell'astronomia è associata alla creazione di nuovi strumenti che consentono di aumentare la precisione delle osservazioni e la capacità di studiare i corpi celesti nelle gamme di radiazione elettromagnetica (vedi Radiazione elettromagnetica dei corpi celesti) inaccessibili all'occhio umano nudo .

I primi telescopi erano ancora estremamente imperfetti; producevano un'immagine sfocata, colorata da un alone arcobaleno.

Gli astrografi vengono utilizzati per le osservazioni fotografiche.

Per l'osservazione di alcuni oggetti astronomici sono stati sviluppati strumenti speciali. Si tratta di un telescopio solare, un coronografo (per l'osservazione della corona solare), un cercatore di comete, una pattuglia di meteoriti, una macchina fotografica satellitare (per l'osservazione fotografica dei satelliti) e molti altri.

Uno strumento importante necessario per le osservazioni è l'orologio astronomico.

I supercomputer vengono utilizzati per elaborare i risultati delle osservazioni astronomiche.

La radioastronomia, nata all'inizio degli anni '30, ha arricchito in modo significativo la nostra comprensione dell'Universo. del nostro secolo. Nel 1943, gli scienziati sovietici L.I. Mandelstam e N.D. Papaleksi dimostrarono teoricamente la possibilità del rilevamento radar della Luna. Le onde radio inviate dall'uomo raggiunsero la Luna e, riflesse da essa, tornarono sulla Terra. Anni '50 XX secolo - un periodo di sviluppo insolitamente rapido della radioastronomia. Ogni anno, le onde radio portavano dallo spazio nuove sorprendenti informazioni sulla natura dei corpi celesti.

Gli osservatori astronomici orbitali di vario tipo e scopo si sono saldamente affermati nella pratica della moderna ricerca spaziale.

STRUMENTI ASTRONOMICI

Gli strumenti astronomici sono stati utilizzati fin dall'antichità. Con l'inizio dello sviluppo dell'agricoltura, quando era necessario pianificare il lavoro agricolo. Per fare ciò era necessario determinare i momenti degli equinozi e dei solstizi. Allo stesso tempo, le esigenze dell'allevamento nomade del bestiame richiedevano lo sviluppo di metodi di orientamento. E a questo scopo sono state studiate le stelle e il loro movimento. Movimento del Sole e della Luna. Un esempio di antico osservatorio è l'edificio religioso e astronomico vicino a Ryazan. Gli equinozi e i solstizi venivano registrati dall'ombra del Sole e dalla sua coincidenza con alcuni pilastri.

Tali strutture furono costruite ovunque dove si stabilirono i primi contadini dell'Aria. Ma strutture così antiche come i megaliti di Stonehenge ci hanno raggiunto nella loro forma migliore.

Antico osservatorio astronomico Jantar-Mantar.

In linea di principio, la struttura di questi osservatori è la stessa: il principio dell'avvistamento, cioè la determinazione della direzione da due punti. Tuttavia, questi punti erano diretti verso l'orizzonte. Cioè, gli antichi osservatori servivano allo scopo di contare i giorni nel calendario.

Tuttavia, già tra i pastori, e soprattutto con lo sviluppo della navigazione, si avverte la necessità di studiare il cielo stesso. Così, già ai tempi dell'antico dispotismo orientale (Sumer, Assiria, Babilonia, Egitto), sorsero principi per la sistematizzazione degli oggetti celesti. Nascono le idee dell'eclittica. È diviso in 12 parti. Si formano costellazioni e ad esse vengono dati dei nomi. E si stanno costruendo osservatori. Praticamente non ci hanno raggiunto, ma l'osservatorio di Ulugbek era simile a loro. In sostanza si tratta di un arco scavato nel terreno, sul quale è stata determinata la posizione delle stelle.

Tuttavia, un tale strumento era inutile per i marinai. Pertanto, compaiono strumenti astronomici portatili. È noto dalla storia che nel secondo millennio a.C. I Popoli del Mare attaccarono l'Egitto. I popoli del mare sono i Pelasgi, i Lelegi, gli Etruschi e altri popoli che appartenevano agli Ariani indoeuropei. Cioè, i nostri parenti e antenati. Camminavano liberamente nel Mediterraneo e nel Mar Nero. E la loro capacità di navigare, anche tramite il Sole e le stelle, è stata trasmessa ai Greci.

Ecco come sono apparsi: Strumenti astronomici o strumenti: gnomone, sfera armillare, astrolabio, quadrante, ottante, sestante, cronometro...

Strumenti astronomici antichi
e strumenti di navigazione


Sfera armillare	Astrolabio		Gnomone	Quadrante

Ottante	Sestante	Cronometro marino	Bussola nautica	Strumento universale

Sfera armillareè presente una raccolta di cerchi raffiguranti gli archi più importanti sfera celeste. Ha lo scopo di rappresentare la posizione relativa equatore, eclittica, orizzonte e altri cerchi.

Astrolabio (dalle parole greche: άστρον - luminare e λαμβάνω - prendo), planisfero, analemma- un proiettile goniometrico utilizzato per osservazioni astronomiche e geodetiche. A. fu utilizzato da Ipparco per determinare le longitudini e le latitudini delle stelle. È costituito da un anello, che è stato installato nel piano dell'eclittica, e da un anello perpendicolare ad essa, sul quale è stata misurata la latitudine della stella osservata dopo aver puntato su di essa le diottrie dello strumento. La differenza di longitudine tra un dato luminare e un altro veniva misurata lungo un cerchio orizzontale. In tempi successivi, A. fu semplificato, in esso rimase solo un cerchio, con l'aiuto del quale i navigatori misurarono l'altezza delle stelle sopra l'orizzonte. Questo cerchio era sospeso su un anello in un piano verticale, e per mezzo di un'alidada munita di diottrie si osservavano le stelle, la cui altezza veniva misurata sul lembo, al quale veniva successivamente attaccato un nonio. Successivamente, al posto delle diottrie iniziarono ad essere utilizzati i telescopi e, gradualmente migliorando, A. passò a un nuovo tipo di strumento: il teodolite, che ora viene utilizzato in tutti quei casi in cui è richiesta una certa precisione nelle misurazioni. Nell'arte del rilevamento continua ad essere utilizzato A., dove, con una calibrazione sufficientemente attenta, consente di misurare angoli con una precisione di minuti d'arco.

Gnomone(greco antico γνώμων - puntatore) - il più antico strumento astronomico, un oggetto verticale (stele, colonna, palo), che consente di determinare l'altezza angolare del sole dalla lunghezza più breve della sua ombra (a mezzogiorno).

Quadrante(dal latino quadrans, -antis, da quadrare - rendere quadrangolare) - uno strumento astronomico per determinare le distanze zenitali dei luminari.

Ottante(negli affari marittimi - ottano) - uno strumento astronomico goniometrico. La scala dell'ottante è 1/8 di cerchio. L'ottante era utilizzato nell'astronomia nautica; quasi fuori uso.

Sestante(sestante) - strumento di misura della navigazione, utilizzato per misurare l'altezza di un luminare sopra l'orizzonte allo scopo dideterminare le coordinate geografiche della zona in cui viene effettuata la misurazione.

Il quadrante, l'ottante e il sestante differiscono solo nella frazione del cerchio (rispettivamente la quarta, l'ottava e la sesta parte). Altrimenti è lo stesso dispositivo. Un sestante moderno ha un mirino ottico.

Compendio astronomico è un insieme di piccoli strumenti per calcoli matematici in un unico caso. Ha fornito all'utente molte opzioni in un formato già pronto. Questo non era un set economico e ovviamente indicava la ricchezza del proprietario. Questo elaborato pezzo è stato realizzato da James Kinvin per Robert Devereux, secondo conte di Essex (1567 – 1601), il cui stemma, stemma e motto sono incisi all'interno del coperchio. Il compendio comprende uno strumento di passaggio per determinare l'ora notturna mediante le stelle, un elenco di latitudini, una bussola magnetica, un elenco di porti e porti, un calendario perpetuo e un indicatore lunare. Il compendio potrebbe essere utilizzato per determinare l'ora, l'altezza della marea nei porti, nonché i calcoli del calendario. Possiamo dire che questo è un antico minicomputer.

Strumenti ottici

Una vera rivoluzione in astronomia ebbe inizio con l'invenzione da parte di Galileo del telescopio ottico rifrattore. La parola “telescopio” deriva da due radici greche e può essere tradotta in russo come “guardo lontano”. In effetti, questo dispositivo ottico è un potente telescopio progettato per osservare oggetti molto distanti: i corpi celesti. Creato circa quattrocento anni fa, il telescopio è un simbolo unico della scienza moderna, che incarna l’eterno desiderio di conoscenza dell’umanità. Telescopi giganti e grandiosi osservatori danno un contributo significativo allo sviluppo di interi campi della scienza dedicati allo studio della struttura e delle leggi del nostro Universo. Tuttavia, oggi il telescopio può essere trovato sempre più non in un osservatorio scientifico, ma in un normale appartamento di città, dove vive un normale astronomo dilettante, che nelle limpide notti stellate va a sperimentare la bellezza mozzafiato dello spazio.

Sebbene esistano prove indirette che dispositivi ottici destinati allo studio delle stelle fossero già noti ad alcune civiltà antiche, si ritiene che la data di nascita ufficiale del telescopio sia il 1609. Fu in quest'anno che Galileo Galilei, sperimentando lenti per creare occhiali, trovò una combinazione che forniva più zoom. Il primo telescopio costruito dallo scienziato divenne l'antenato dei moderni rifrattori e successivamente ricevette il nome di telescopio.

Il cannocchiale di Galileo era un tubo di piombo con due lenti: una piano-convessa, che fungeva da obiettivo, e una piano-concava, che fungeva da oculare. Il primo telescopio di Galileo fornì un'immagine diretta e un ingrandimento solo tre volte, ma in seguito lo scienziato riuscì a creare un dispositivo che avvicinava gli oggetti 30 volte. Utilizzando il suo telescopio, Galileo scoprì i quattro satelliti di Giove, le fasi di Venere, le irregolarità (montagne, valli, fessure, crateri) sulla superficie della Luna e le macchie sul Sole. Il design del telescopio galileiano fu successivamente migliorato da Keplero, che creò uno strumento che offriva un'immagine invertita ma aveva un campo visivo e un ingrandimento significativamente più ampi. Il telescopio a lenti fu ulteriormente migliorato: per migliorare la qualità dell'immagine, gli astronomi utilizzarono le più recenti tecnologie di fusione del vetro e aumentarono anche la lunghezza focale dei telescopi, il che portò naturalmente ad un aumento delle loro dimensioni fisiche (ad esempio, alla fine del XVIII secolo , la lunghezza del telescopio di Jan Hevelius raggiungeva i 46 m).

Anche il primo telescopio riflettore apparve nel XVII secolo. Questo dispositivo fu inventato da Sir Isaac Newton, il quale, considerando il cromatismo un problema insormontabile con i telescopi rifrattori, decise di muoversi in una direzione diversa. Nel 1668, dopo molti esperimenti con leghe e tecnologie di lucidatura degli specchi, Newton dimostrò il primo telescopio riflettente che, con una lunghezza di soli 15 cm e un diametro dello specchio di 25 mm, non agiva peggio di un lungo telescopio rifrattore. Sebbene l'immagine creata dal primo telescopio di Newton fosse fioca e non abbastanza luminosa, lo scienziato riuscì successivamente a migliorare significativamente le prestazioni del suo dispositivo.

Nel tentativo di migliorare la progettazione del telescopio in modo tale da ottenere la massima qualità d'immagine possibile, gli scienziati hanno creato diversi schemi ottici utilizzando sia lenti che specchi. Tra questi telescopi, i sistemi catadiottrici più utilizzati sono Newton, Maksutov-Cassegrain e Schmidt-Cassegrain, di cui parleremo più dettagliatamente di seguito.

Progettazione del telescopio

Un telescopio è un sistema ottico che, “strappando” una piccola area dallo spazio, avvicina visivamente gli oggetti che si trovano in essa. Il telescopio cattura i raggi di luce paralleli al suo asse ottico, li raccoglie in un punto (fuoco) e li ingrandisce mediante una lente o, più spesso, un sistema di lenti (oculare), che contemporaneamente converte i raggi di luce divergenti in raggi paralleli .

In base al tipo di elemento utilizzato per raccogliere i raggi luminosi al fuoco, tutti i moderni telescopi consumer si dividono in lente (rifrattore), specchio (riflettore) e lente a specchio (catadiottrico). Le capacità dei telescopi di ciascun gruppo sono leggermente diverse, quindi, per scegliere lo strumento ottico ottimale per le proprie esigenze, un astronomo dilettante alle prime armi deve avere una certa comprensione della sua struttura.

Telescopi a lenti (rifrattori)

Seguendo il loro capostipite creato da Galileo, i telescopi di questo gruppo focalizzano la luce utilizzando una o più lenti, per questo vengono chiamati lente o rifrattore.

I rifrattori presentano numerosi vantaggi rispetto ai telescopi di altri sistemi. Pertanto, un tubo del telescopio chiuso impedisce la penetrazione di polvere e umidità nel tubo, che influiscono negativamente sulle proprietà utili del telescopio. Inoltre, i rifrattori sono facili da mantenere e da utilizzare: la posizione delle loro lenti è fissata in fabbrica, il che elimina la necessità per l'utente di effettuare regolazioni indipendenti, ovvero la messa a punto. Infine, i telescopi con lenti non hanno una schermatura centrale, che riduce la quantità di luce in entrata e porta a uno schema di diffrazione distorto. I rifrattori forniscono un contrasto elevato e un'eccellente risoluzione dell'immagine per l'osservazione dei pianeti. Tuttavia, i telescopi di questo sistema presentano anche degli svantaggi, il principale dei quali è un effetto noto come aberrazione cromatica. Sorge a causa del fatto che i raggi luminosi di diverse lunghezze hanno una convergenza disuguale, cioè i punti focali per i diversi componenti dello spettro si troveranno a distanze diverse dalla lente rifrattiva. Visivamente, l'aberrazione cromatica appare come aloni colorati attorno agli oggetti luminosi. Per eliminare questo difetto è necessario utilizzare lenti aggiuntive ed elementi ottici realizzati con tipi di vetro speciali. Ma la progettazione stessa dei rifrattori richiede almeno due lenti, tutte e quattro le superfici delle quali devono avere una curvatura ben calibrata, essere accuratamente lucidate e rivestite con almeno uno strato antiriflesso. In altre parole, un buon rifrattore è un dispositivo piuttosto complesso da produrre e quindi, di regola, molto costoso.

Telescopi a specchio (riflettori)

I telescopi di un altro grande gruppo raccolgono un raggio di luce utilizzando uno specchio, quindi sono chiamati telescopi a specchio, riflettori. Il modello più popolare di telescopio riflettente è chiamato telescopio del sistema newtoniano dal nome del suo inventore.

Lo specchio, come elemento del sistema ottico del riflettore, è una lastra concava di vetro parabolico, la cui superficie frontale è ricoperta da materiale riflettente. Quando in tali progetti vengono utilizzati specchi sferici, la luce riflessa dalla loro superficie non converge in un punto, formando un punto leggermente sfocato nel fuoco. Di conseguenza, l'immagine perde contrasto, creando un effetto noto come aberrazione sferica.

Gli specchi parabolici aiutano a prevenire il deterioramento della qualità dell'immagine. Nell'immagine a sinistra la luce riflessa dagli specchi sferici non converge in un punto, il che porta ad un peggioramento della nitidezza, mentre nell'immagine a destra gli specchi paraboloidi raccolgono tutti i raggi in un unico punto focale.

La luce che entra nel telescopio colpisce uno specchio, che riflette i raggi verso l'alto. La luce viene riflessa nel punto focale utilizzando
uno specchio secondario piatto di forma ellittica, fissato al centro del tubo con un angolo di 45 gradi. Naturalmente lo specchio secondario stesso non può essere visto attraverso l'oculare, ma ostacola il flusso luminoso e scherma la luce, il che può modificare lo schema di diffrazione e portare ad una leggera perdita di contrasto. Tra i vantaggi dei riflettori c'è l'assenza di cromatismo, perché i raggi di luce, a causa del design stesso, vengono riflessi dal vetro e non lo attraversano. Inoltre, rispetto ai rifrattori, i telescopi a specchio sono meno costosi da produrre: il design del riflettore contiene solo due superfici che richiedono lucidatura e rivestimenti speciali.

I telescopi catadiottrici sono sistemi ottici che combinano lenti e specchi. Qui vengono presentati i telescopi catadiottrici del sistema newtoniano, i telescopi Schmidt-Cassegrain e Maksutov-Cassegrain.

Telescopi a lenti a specchio del sistema newtoniano Si differenziano dai classici rappresentanti della loro classe per la presenza di una lente correttiva sul percorso del flusso luminoso verso il punto focale, che, pur mantenendo le dimensioni compatte del telescopio, consente un maggiore ingrandimento. Ad esempio, quando si utilizza una lente di correzione dell'ingrandimento 2x e una lunghezza fisica del sistema di 500 mm, la lunghezza focale sarà di 1000 mm. Tali riflettori sono molto più leggeri e compatti dei “normali” telescopi newtoniani della stessa lunghezza focale e, inoltre, sono facili da usare
funzionamento, facile da installare e meno suscettibile al vento. La posizione della lente correttiva è fissa durante la produzione, ma gli specchi, come nel caso di un telescopio newtoniano standard, richiedono una regolazione regolare.

Circuiti ottici Telescopi Schmidt-Cassegrain includono sottili piastre di correzione asferiche che dirigono la luce su uno specchio concavo primario per correggere l'aberrazione sferica. Successivamente i raggi luminosi cadono sullo specchio secondario che, a sua volta, li riflette verso il basso, dirigendoli attraverso il foro

al centro dello specchio primario. Direttamente dietro lo specchio primario c'è un oculare o specchio diagonale. La messa a fuoco viene effettuata spostando lo specchio primario o l'oculare. Il vantaggio principale dei telescopi di questo design è la combinazione di portabilità e lunga lunghezza focale. Lo svantaggio principale dei telescopi Schmidt-Cassegrain è lo specchio secondario relativamente grande, che riduce la quantità di luce e può causare una certa perdita di contrasto.

Telescopi del sistema Maksutov-Cassegrain hanno un design simile. Proprio come i sistemi Schmidt-Cassegrain, questi modelli correggono l'aberrazione sferica utilizzando un correttore che, invece di una lastra di Schmidt, utilizza una spessa lente convesso-concava (menisco). Passando attraverso il lato concavo del menisco, la luce colpisce lo specchio primario, che la riflette verso l'alto sullo specchio secondario (solitamente un'area rivestita a specchio sul lato convesso del menisco). Quindi, proprio come nel modello Schmidt-Cassegrain, i raggi luminosi passano attraverso il foro dello specchio primario ed entrano nell'oculare. I telescopi Maksutov-Cassegrain sono meno complessi da produrre rispetto ai modelli Schmidt-Cassegrain, ma l'uso di un menisco spesso nel design ottico ne aumenta il peso.

Telescopi moderni

La maggior parte dei telescopi moderni sono riflettori.

Attualmente i più grandi telescopi riflettenti del mondo sono i due telescopi Keck situati alle Hawaii. Keck-I e Keck-II sono stati commissionati rispettivamente nel 1993 e nel 1996 e hanno un diametro effettivo dello specchio di 9,8 m. I telescopi si trovano sulla stessa piattaforma e possono essere utilizzati insieme come interferometro, fornendo una risoluzione corrispondente a un diametro dello specchio di 85 m.

Il più grande telescopio del mondo con uno specchio solido è il Large Binocular Telescope, situato sul Monte Graham (USA, Arizona). Il diametro di entrambi gli specchi è di 8,4 metri.

L'11 ottobre 2005 è stato messo in funzione il Southern African Large Telescope in Sud Africa con uno specchio primario di 11 x 9,8 metri, composto da 91 esagoni identici.

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Radiotelescopi

Fino alla fine della Grande Guerra Patriottica, la ricerca astronomica veniva effettuata solo nel campo ottico utilizzando telescopi ottici. Tuttavia, già durante la seconda guerra mondiale, iniziarono a essere sviluppate stazioni radar per la necessità di rilevare gli aerei nemici. Dopo la guerra si scoprì che le stazioni radar della difesa aerea rilevavano strani segnali. Si è scoperto che questi segnali provengono dallo spazio. E così ebbe inizio l'uso dei dispositivi radio per esplorare l'universo. Tali dispositivi erano chiamati radiotelescopi. Con il loro aiuto, furono scoperte le radiostelle - i quasar, e furono scoperte le radiazioni relitte, le radiazioni del Sole, il centro della galassia, ecc. e così via. I radiotelescopi sono diventati un potente strumento per comprendere l’universo. E ne furono costruiti moltissimi.

All'inizio si trattava di piccole antenne paraboliche:

Poi altro sulle torri con impostazioni di azimut:

Poi enormi, con capriate che girano su rotaie:

Quelli di settore, dove parte del paraboloide dell'antenna era montata direttamente a terra:

I radiotelescopi iniziarono ad essere utilizzati insieme quando la potenza totale dei singoli telescopi fu sommata, ottenendo la potenza e la risoluzione di un telescopio più grande:

Si cominciarono a creare schiere da singoli telescopi,
che ha aumentato la risoluzione del sistema:

Oltre alle antenne paraboliche, iniziarono a essere realizzate antenne a reticolo:

Radiotelescopi spaziali:

Il più grande radiotelescopio del mondo

Il radiotelescopio di Arecibo è attualmente il più grande del mondo (utilizza una singola apertura). Il telescopio viene utilizzato per la ricerca nel campo della radioastronomia, della fisica atmosferica e delle osservazioni radar di oggetti del sistema solare. L'Osservatorio Astronomico di Arecibo si trova a Porto Rico, a 15 km da Arecibo, ad un'altitudine di 497 m sul livello del mare. La ricerca è condotta dalla Cornell University in collaborazione con la National Science Foundation.

Caratteristiche costruttive: Il riflettore del telescopio è situato in una dolina naturale e ricoperto da 38.778 piastre di alluminio forate (da 1 a 2 m), disposte su una griglia di cavi d'acciaio. L'alimentazione dell'antenna è mobile, sospesa su 18 cavi a tre torri. Per condurre ricerche nell'ambito del programma di astronomia radar, l'osservatorio dispone di un trasmettitore da 0,5 MW. La costruzione del radiotelescopio iniziò nel 1960. Lo scopo iniziale del telescopio era studiare la ionosfera terrestre. Autore dell'idea costruttiva: il professore della Cornell University William Gordon. L'inaugurazione ufficiale dell'Osservatorio di Arecibo ebbe luogo il 1 novembre 1963.

Il superamento della portata ottica da parte della radioastronomia ha immediatamente sollevato la questione dell'utilizzo di altre gamme di radiazione elettromagnetica. In generale, possiamo ricevere informazioni sullo spazio in due modi: attraverso la radiazione elettromagnetica e i flussi corpuscolari (flussi di particelle elementari). Ci sono stati tentativi di catturare le onde gravitazionali, ma finora senza successo.

La radiazione elettromagnetica si divide in:

onde radio,

radiazione infrarossa,

portata luminosa,

radiazioni ultraviolette,

radiazioni a raggi X,

radiazione gamma.

La radiazione infrarossa (termica) e ultravioletta può essere riflessa da uno specchio normale, quindi vengono utilizzati i telescopi riflettori convenzionali, ma l'immagine viene percepita da speciali sensori sensibili al calore e sensori di radiazione ultravioletta.

I raggi X e le radiazioni gamma sono una questione diversa. I telescopi a raggi X e gamma sono strumenti speciali:

Astronomia e cosmonautica.

Il problema principale dell'astronomia osservativa è l'atmosfera terrestre. Non è completamente trasparente. Si muove, anche a causa del calore. Sono frequenti le nubi e le precipitazioni. Nell'atmosfera c'è molta polvere, insetti, ecc. Pertanto, il sogno degli astronomi è sempre stato l'opportunità di posizionare i propri strumenti il più in alto possibile. Più in alto possibile sulle montagne, su aerei e mongolfiere. Ma una vera rivoluzione in questo problema si è verificata con il lancio del satellite artificiale terrestre da parte dell’Unione Sovietica. Quasi immediatamente, astronomi e astrofisici si sono affrettati a sfruttare l'opportunità. Innanzitutto lanciando sonde spaziali sulla Luna, Venere, Marte e così via.

Una breve descrizione dello studio della Luna da parte degli scienziati sovietici è presentata nella pagina dedicata alla Luna.

L'esplorazione del Sistema Solare utilizzando sonde automatiche è un argomento a parte. Qui presentiamo i più famosi strumenti astronomici lanciati in orbita attorno alla Terra.