Катадиоптрические зеркально-линзовые телескопы Зеркально-линзовые nbsp или nbsp катадиоптрические телескопы используют как линзы, так и зеркала для построения изображения и исправления аберраций. Среди катадиоптриков у любителей астрономии наиболее популярны два типа телескопов, основанных на кассегреновской схеме Шмидт-Кассегрен и Максутов-Кассегрен. В телескопах nbsp Шмидта-Кассегрена Ш-К nbsp главное и вторичное зеркала сферические. Сферическая аберрация исправляется стоящей на входе в трубу полноапертурной коррекционной пластиной Шмидта. Эта пластина со стороны кажется плоской, но имеет сложную поверхность, изготовление которой и составляет главную трудность изготовления системы. Впрочем, американские компании Meade и Celestron успешно освоили производство системы Ш-К. Среди остаточных аберраций этой системы заметнее всего проявляются кривизна поля и кома, исправление которых требует применения линзовых корректоров, особенно при фотографировании. Главное достоинство короткая труба и меньший вес, чем у ньютоновского рефлектора той же апертуры и фокусного расстояния. При этом отсутствуют растяжки крепления вторичного зеркала, а закрытая труба препятствует образованию воздушных потоков и защищает оптику от пыли. Система nbsp Максутова-Кассегрена nbsp М-К была разработана советским оптиком Д. Максутовым и подобно Ш-К имеет сферические зеркала, а исправлением аберраций занимается полноапертурный линзовый корректор мениск выпукло-вогнутая линза . Поэтому такие телескопы еще называются менисковыми рефлекторами. Закрытая труба и отсутствие растяжек также плюсы М-К. Подбором параметров системы можно скорректировать практически все аберрации. Исключение составляет так называемая сферическая аберрация высших порядков, но ее влияние невелико. Поэтому эта схема очень популярна и выпускается многими производителями. Вторичное зеркало может быть реализовано как отдельный блок, механически закрепленный на мениске, либо как алюминированный центральный участок задней поверхности мениска. В первом случае обеспечивается лучшее исправление аберраций, во втором меньшая стоимость и вес, большая технологичность в массовом производстве и исключение возможности разъюстировки вторичного зеркала. nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp В целом, при одинаковом качестве изготовления система М-К способна дать немного более качественное изображение, чем Ш-К с близкими параметрами. Но большие телескопы М-К требуют больше времени на термостабилизацию, т.к. толстый мениск остывает значительно дольше пластины Шмидта, а также для М-К возрастают требования к жесткости крепления корректора, и весь телескоп получается тяжелее. Поэтому прослеживается применение для малых и средних апертур системы М-К, а для средних и больших Ш-К. Существуют также nbsp катадиоптрические системы Шмидта-Ньютона nbsp и nbsp Максутова-Ньютона , имеющие характерные черты упомянутых в названии конструкций и лучшее исправление аберраций. Но при этом габариты трубы остаются ньютоновскими сравнительно крупными , а вес увеличивается, особенно в случае менискового корректора. Кроме того, к катадиоптрическим относятся системы с линзовыми корректорами, установленными перед вторичным зеркалом система Клевцова, сферические кассегрены и т.п. . Достоинства катадиоптрических телескопов высокий уровень коррекции аберраций универсальность хорошо подходят и для наблюдений планет и Луны, и для объектов далекого космоса там, где есть закрытая труба, она минимизирует тепловые потоки воздуха и защищает от пыли наибольшая компактность при равной апертуре в сравнении с рефракторами и рефлекторами большие апертуры стоят значительно дешевле сравнимых рефракторов. nbsp nbsp Недостатки катадиоптрических телескопов необходимости сравнительно долгой термостабилизации, особенно для систем с менисковым корректором большей стоимости, чем у рефлекторов равной апертуры сложности конструкции, затрудняющей самостоятельную юстировку инструмента. nbsp Телескопы-рефлекторы nbsp чаще всего используются для наблюдений объектов Глубокого Космоса - туманностей и галактик. Астрономы-любители любят рефлекторы за невысокую цену при хорошей светосиле. В nbsp телескопах рефлекторах nbsp свет собирается при помощи изогнутого главного зеркала и перенаправляется в окуляр при помощи вторичного диагонального зеркала, которое вынесено вперёд главного. Имея хорошую светосилу, хорошо подходит для наблюдения за тусклыми объектами. Зеркальный телескоп nbsp или nbsp рефлектор nbsp от лат. nbsp reflectio - nbsp отражать это телескоп, объектив которого состоит только из зеркал. Также как и выпуклая линза, вогнутое зеркало способно собирать свет в некоторой точке. Если поместить в этой точке окуляр, то можно будет увидеть изображение. Одним из первых рефлекторов был рефлекторный телескоп nbsp Грегори nbsp 1663 , который придумал телескоп с параболическим главным зеркалом. Изображение, которое можно наблюдать в подобный телескоп, оказывается свободным и от сферических, и от хроматических аберраций. Собранный большим главным зеркалом свет, отражается от небольшого эллиптического зеркала, закрепленного перед главным, и выводится к наблюдателю через отверстие в центре главного зеркала. Разочаровавшись в современных ему рефракторах, И. nbsp Ньютон nbsp в 1667 г. начал разработку телескопа-рефлектора. Ньютон использовал металлическое главное зеркало стеклянные зеркала с серебряным или алюминиевым покрытием появились позже для собирания света, и небольшое плоское зеркальце для отклонения собранного светового пучка под прямым углом и вывода его сбоку трубы в окуляр. Таким образом, удалось справиться с хроматической аберрацией вместо линз в этом телескопе используются зеркала, которые одинаково отражают свет с разными длинами волн. Главное зеркало рефлектора Ньютона может быть параболическим или даже сферическим, если его относительное отверстие сравнительно невелико. Сферическое зеркало гораздо проще изготовить, поэтому рефлектор Ньютона со сферическим зеркалом это один из самых доступных типов телескопов, в том числе и для самостоятельного изготовления. nbsp nbsp nbsp nbsp Схема, предложенная в 1672 г. Лореном nbsp Кассегреном , внешне напоминает рефлектор Грегори, однако имеет ряд существенных отличий гиперболическое выпуклое вторичное зеркало и, как следствие, более компактный размер и меньшее центральное экранирование. Традиционный рефлектор Кассегрена нетехнологичен в массовом производстве сложные поверхности зеркал парабола, гипербола , а также имеет недоисправленную аберрацию комы, однако его модификации остаются популярными и в наше время. В частности, в телескопе nbsp Ричи-Кретьена nbsp применены гиперболические главное и вторичное зеркала, что дает ему возможность развивать большие поля зрения, свободные от искажений, и, что особенно ценно - для астрофотографии прославленный орбитальный телескоп им. Хаббла спроектирон по этой схеме . Кроме того, на основе кассегреновского рефлектора позднее были разработаны популярные и технологичные катадиоптрические системы Шмидта-Кассегрена и Максутова-Кассегрена. В наше время рефлектором чаще всего называется именно телескоп, сделанный по схеме Ньютона . Имея малую сферическую аберрацию и полное отсутствие хроматизма, он, тем не менее, не полностью свободен от аберраций. Уже недалеко от оси начинает проявляться кома неизопланатизм аберрация, связанная с неравностью увеличения разных кольцевых зон апертуры. Кома приводит к тому, что изображение звезды выглядит не как кружок, а как проекция конуса острой и яркой частью к центру поля зрения, тупой и округлой в сторону от центра. Кома прямо пропорциональна удалению от центра поля зрения и квадрату диаметра объектива, поэтому особенно сильно она проявляется в так называемых быстрых светосильных Ньютонах на краю поля зрения. Для коррекции комы применяются специальные линзовые корректоры, устанавливаемые перед окуляром или фотокамерой. Как наиболее доступный для самостоятельного изготовления рефлектор, ньютон часто выполняется на простой, компактной и практичной монтировке Добсона и в таком виде является наиболее портативным телескопом с учетом доступной апертуры. Причем производством добсонов занимаются не только любители, но и коммерческие производители, nbsp и телескопы могут иметь апертуры до полуметра и более. Достоинства рефлекторов наименьшая стоимость на единицу диаметра апертуры в сравнении с рефракторами и катадиоптриками большие зеркала проще nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp производить, чем большие линзы сравнительно компактны и транспортабельны особенно в добсоновском исполнении в силу сравнительно большой апертуры превосходно работают для наблюдений тусклых объектов далекого космоса галактик, туманностей, звездных скоплений дают яркие изображения В самом начале XVII столетия жил в голландском городе Миддельбурге оптик nbsp Липперсгей. Приложение Обыкновенный ремесленник, мастер по изготовлению очковых стекол. Однажды сынишка Липперсгея сидел дома. Чтобы развлечься, мальчуган вытащил на подоконник целый ворох отшлифованных испорченных очковых стекол и стал складывать их, заглядывая поочередно в получившиеся сочетания. Он рассматривал мух. Зажимая линзы в кулаках, подносил их к глазам. Потом он взял в каждую руку по стеклу и приставил оба кулака к одному глазу одновременно, Что тут произошло Мальчик закричал, бросил стекла, закрыл глаза руками и убежал в глубину комнаты. Ему показалось, что башня ратуши, на которую он посмотрел через две линзы, шагнула ему на встречу. Это было похоже на колдовство. nbsp Прошло несколько дней Липперсгей явился магистрат. В руках у мастера была свинцовая трубка со вставленными в неё линзами. Этот удивительный снаряд позволял созерцать отдаленные предметы так, как если бы они находились совсем рядом. Липперсгей предложил продать городским властям свое изобретение . Миддельбургские купцы охотно глядели в трубку, размахивали широкими рукавами, но признать автором изобретения Липперсгея отказывались. Липперсгей много раз пытался запатентовать и продать трубку то голландским Генеральным штатам, то принцу Морицу Оранскому. Однако патента так и не получил. Скоро в соседних городах объявились и другие оптики, претендующие на честь изобретения зрительной трубки. Слухи о голландском изобретении покатилось по всей Европе, обрастая невероятными подробностями и искажениями. В середине XVII века телескопическая лихорадка захватила всех. В городах линзы шлифовали в домах ремесленников и купцов, дворян и nbsp . Изготовление телескопов стало модным. А наблюдение неба просто необходимым занятием каждого более или менее образованного человека. Теперь люди могли не просто следить за перемещением по небу блуждающих звезд, но и рассматривать подробности строения Луны, наблюдать планеты вместе со спутниками. Правда, первое время такие исследования требовали от наблюдателя массы усилий. Плохое качество шлифованных линз давало вместо светящейся точки мутное расплывчатое пятно, окруженное вдобавок цветным ореолом. Приложения 2-7 nbsp Телескопы братьев Гюйгенс nbsp Главной задачей стало получение телескопов с большим увеличением. В середине XVII столетия шлифовкой линз и устройством телескопов увлекся сын богатого голландца Христиан Гюйгенс. Будучи совсем молодым человеком, он теоретически нашел наилучшую форму линз. Получалось, что для уменьшения искажений кривизна поверхности одной линзы должна быть в шесть раз меньше, чем у другой. Но вот беда оптика в то время ещё не научились шлифовать линзы с заданной кривизной. Выход оставался один собирать телескопы из большого количества слабых, но дающих хорошее изображение линз. Так появились первые длинные телескопы. Первый инструмент, который построил Христиан Гюйгенс вместе с братом, имел 12 футов в длину. Это примерно три с половиной метра. А отверстие его было всего 57 миллиметров. То есть в шестьдесят раз меньше длины. nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp Гюйгенс с его помощью открывает спутник Сатурна. Кроме того, он смутно видит у планеты те же странные выступы по бокам. Чтобы разглядеть загадочные образования у Сатурна, братья Гюйгенсы берутся за постройку еще более длиннофокусного телескопа. Его размеры должны быть 23 фута. Такую длинную трубу уже трудно подвешивать к столбам, ещё труднее её поворачивать и наводить. На Гюйгенс не сдаётся и в конце концов открывает кольцо Сатурна. Скоро, чтобы облегчить конструкцию телескопа, вместо труб стали делать легкие рамы из деревянных планок. На рамках укрепляли объектив и окуляр, а в промежутке ставили диафрагмы. nbsp Длина телескопа продолжается расти. Она достигла сначала 20, потом 30, даже 40 и более метров. Пришлось отказаться от рам. Объектив в небольшой оправе укрепляли на крыше здания или на специальной вышке. Наблюдатель же, с окуляром в руках, старался расположиться так, чтобы желаемое светило оказалось в створе с объективом и окуляром. Телескопы Галилея В 1609, узнав об изобретении голландскими оптиками зрительной трубы, Галилей самостоятельно изготовил телескоп с плосковыпуклым объективом и плосковогнутым окуляром, который давал трехкратное увеличение. Через некоторое время им были изготовлены телескопы с 8- и 30-кратным увеличением. В 1609, начав наблюдения с помощью телескопа, Галилей обнаружил на Луне темные пятна, названные им морями, горы и горные цепи. nbsp 7 января nbsp 1610 открыл четыре спутника планеты Юпитер, установил, что Млечный Путь является скоплением звезд. После того как утихли