Телескопы
Телескопы
первого поколения
К середине XIX века Фраунгоферов рефрактор стал основным инструментом наблюдательной астрономии. Высокое качество оптики, удобная монтировка, часовой механизм, позволяющий держать телескоп постоянно наведённым на звезду, стабильность, отсутствие необходимости непрерывно что-то подстраивать и регулировать завоевали заслуженное признание даже самых требовательных наблюдателей. Казалось бы, будущее рефрактора должно быть безоблачным. Однако наиболее проницательные астрономы уже поняли три главных их недостатка: это всё тот же знаменитый хроматизм, невозможность изготовить объектив очень большого диаметра и довольно значительная длина трубы по сравнению кассегреновским рефлектором того же фокуса.
Хроматизм стал более заметным, потому что расширилась спектральная область, в которой велись исследования небесных объектов. Фотографические пластинки тех лет были чувствительны к фиолетовым и ультрафиолетовым лучам и не чувствовали видимую глазом сине-зеленую область, для которой ахроматизировали объективы рефракторов. Приходилось строить двойные телескопы, в которых одна труба несла объектив для фотографических наблюдений, другая – для визуальных. Кроме того, объектив рефрактора работал всей своей поверхностью, и в отличие от зеркала под него нельзя было подвести с задней стороны рычаги, уменьшающие его прогиб, а на зеркальных телескопах такие рычаги применялись с самого начала. Поэтому рефракторы остановились на диаметре около 1 м, а рефлекторы позднее дошли до 6 м, и это не предел.
Как всегда, появлению новых рефлекторов способствовало развитие техники. В середине XIX столетия немецкий химик Юстус Либих предложил простой химический метод серебрения стеклянных поверхностей. Это позволило изготовлять зеркала из стекла. Оно лучше полируется, чем металл, и значительно легче его. Стекловары также усовершенствовали свои методы, и можно было смело говорить о заготовках диаметром около 1 м. Оставалось разработать научно обоснованный метод контроля вогнутых зеркал, что и сделал в конце 50-х г.г. XIX в. французских физик Жан Бернар Леон Фуко, изобретатель общеизвестного маятника. Он помещал в центр кривизны испытываемого сферического зеркала точечный источник света и загораживал его изображение ножом. Глядя, с какой стороны при движении ножа перпендикулярно оси зеркала на нём появляется тень, можно установить нож точно в фокус, а затем очень ясно увидеть неоднородности и ошибки поверхности. Таким методом можно исследовать и рефракторы: точечным источником служит звезда. Чувствительный и наглядный, метод Фуко применяется и сейчас как любителями, так и профессионалами. Фуко изготовил по своей методике два телескопа с длиной трубы 3,3 м и диаметром 80 см. Стало ясно, что у рефракторов Фраунгофера появился грозный конкурент.
В 1879 г. в Англии оптик Коммон изготовил вогнутое стеклянное параболическое зеркало диаметром 91 см. При его изготовлении использовались научные методы контроля. Зеркало приобрёл богатый любитель астрономии Кросслей, который смонтировал его в телескопе. Однако этот инструмент не устроил своего владельца, и 1894 г. Кросслей объявил о его продаже. Приобрести его, правда бесплатно, согласилась организованная в Калифорнии Ликская обсерватория. Кросслеевский рефлектор попал в хорошие руки. Астрономы стремились получить от него максимум возможного: новый телескоп применялся для фотографирования астрономических объектов; с его помощью было обнаружено множество неизвестных ранее внегалактических туманностей, похожих на туманность Андромеды, но меньшего углового размера. Стеклянный рефлектор первого поколения показал себя эффективным.
Следующий
телескоп такого типа был построен уже на американской земле – также в
Калифорнии, на вновь созданной солнечной обсерватории Маунт-Вилсон. Заготовку
для зеркала диаметром 1,5 м отлили во Франции. Её обработка велась на
обсерватории, а механические части были заказаны в ближайшем железнодорожном
депо. Как можно судить по документам, полную ответственность за новый
телескоп нёс один человек – оптик Джордж Ричи. Он был, выражаясь современным
языком, главным конструктором этого прибора. Основными усовершенствованиями
являлись очень хороший часовой механизм, новая система подшипников, устройство
для быстрой подвижки фотокассеты в двух направлениях и меры по выравниванию
температуры вблизи главного зеркала, чтобы предохранить его форму от искажения
из-за теплового расширения. Ричи сам фотографировал небо; время экспозиции
доходило до 20 часов (на день кассеты с фотопластинкой убирали в тёмное
помещение). Результаты не заставили себя долго ждать: великолепные снимки
Ричи до сих пор публикуются в учебниках и популярных изданиях.
Следующий,
уже 2,5-метровый рефлектор начал работать в Маунт-Вилсон в 1918 г. Все
усовершенствования предшественника и опыт его эксплуатации были использованы
при конструировании гигантского по тем временам инструмента. Новый телескоп
был эффективнее предыдущего в том смысле, что на нём обычный, не искушённый
в обращении с телескопами астроном мог без труда фотографировать такие
же слабые звёзды, какие получались на 1,5-метровом в качестве рекордных.
А в руках мастера своего дела этот телескоп позволил сделать открытие
мирового класса, которое позволило разработать надёжный метод определения
расстояний до далёких звёздных систем по переменным звёздам. 1,5- и 2,5-метровые
рефлекторы долго служили верой и правдой наблюдательной астрономии; сейчас
они выведены из эксплуатации из-за засветки неба мегаполисом Лос-Анджелеса.
Но
у телескопов первого поколения были особенности,
которые отличали их от других телескопов.
Назад На главную страницу Вперед