Дослідження космосу. Телескопи

Дослідницька робота

Члена гуртка “ Цікава астрономія ”

Крупської Яніни Олександрівни

Керівник гуртка Немирівського БДЮТ:

Баланова Т.О.

Перші телескопи

Перший в світі телескоп - серпень 1609 р. Виготовлений Галілео Галілеєм ( 1245 мм -довжина труби, окуляр – 25 діоптрій і об'єктив в діаметрі 53 мм).

Польський астроном Ян Гевелій будував телескопи величезних розмірів, найбільший з них мав 50 метрів у довжину. Це був «повітряний телескоп» без труби і без жорсткого зв'язку об'єктиву й окуляра.

У 1664 р. Астроному Озувдалося сконструювати потужний телескоп (600-кратне збільшення!) Але він був досить незручним – не мав труби і об'єктив розміщувався на відстані 100 метрів від окуляра на стовпі, а сам окуляр треба було тримати в руках і спостерігати через нього.

Лінзові телескопи

• Телескопи, за будовою схожі на телескоп Галілея, які збирають світло лінзою, називають рефракторами.

У телескопів Галілея був істотний недолік –хроматична аберація(показник заломлення світла залежить від довжини хвилі: червоні промені відхиляються ним менше, ніж зелені – менше, ніж фіолетові.)

Нідерландські астрономи брати Христіан і Костянтин Гюйгенси будували телескопи по-своєму. Христіан полірував об’єктиви сам, а його «повітряна труба» виявилася кроком уперед порівняно з «довгими трубами» Гевелія. Придуманий ним окуляр просто виготовити, і він використовується дотепер.

Недоліки телескопів – рефракторів:

• значний хроматизм

• неможливість виготовлення об’єктивів дуже великого діаметра

• дуже велика довжина тубуса

Найбільший рефрактор

Телескопи - рефлектори• Телескопи, у яких роль

об’єктива виконує дзеркало, називаються рефлекторами .

У 1663 р. ідея замінити лінзу на дзеркало першою прийшла в голову Джеймсу Грегорі, що він і втілив у життя у новій схемі телескопа-рефлектора.

В 1668 році Ісаак Ньютон побудував телескоп, де замість лінз використовувались дзеркала (змішаний телескоп-рефлектор,довжиною – 15дюймів).

Перша конструкція Ньютона (1668) -невдала, але наступна, з ретельніше відполірованим дзеркалом, попри невеликі розміри, давала 40-разове збільшення чудової якості.

А вже в 1672 році відомий французький оптик, католицький священик Лоран Кассегрен створив схему дводзеркального телескопа, де одне дзеркало мало форму опуклого гіперболоїда, а друге було параболічним.

Новітні телескопиУ 70-х роках ХХ ст. на зміну системі Кассегрена

прийшла телескопічна система Річі – Кретьєна, у якій головне дзеркало за формою дещо відрізняється від параболоїда, а допоміжне – від гіперболоїда.

Історія інфрачервоної астрономії

Засновник ІЧ – астрономії -британський учений Чарльз Сміт.

1878 р. американський астроном і фізик Семюел Ленглі винайшов болометр- тепловий детектор, який сприймає зміни електричного опору термочутливого елемента, на який падає випромінювання.

Позаземна ІЧ – астрономія достатньо молода, її вік відлічують з 25 січня 1983р. Останнє її слово – обсерваторія «Спітцер.запущена НАСА 25 серпня 2003 р. «Спітцер» і сьогодні залишається найхолоднішим телескопом.

Телескопи, що вміють«розмовляти»(радіотелескопи)

Радіотелескоп схожий на оптичний за принципом дії. Він дозволяє вивчати електромагнітне випромінювання астрономічних об’єктів у діапазоні частот від десятків МГц до десятків ГГц.

У радіоастрономії використовуються такі типи антен, як дипольні антени, параболічні рефлектори, радіоінтерферометри.

Найбільша параболічна антена(встановлена у кратері згаслого вулкана)

Об’єднуючи кілька радіотелескопів, будують так звані радіоінтерферометри (РІ). На сьогодні найвідомішим РІ є введений у дію 1980 р. радіотелескоп VLA(Very Large Array – «Дуже велика гратка»), який установлено в пустельній місцевості штату Нью - Мексико, США. Саме VLA використовувалася під час пошуку води на Меркурії, радіокорон навколо зір та ін. явищ.

Ера досконалого вивчення неба• У жовтні 1959 р. землянам уперше вдалося

побачити зображення зворотного боку Місяця(«Луна-3», СРСР).

• 1962 р. Великобританія запустила орбітальний телескоп «Аріель» для досліджень Сонця.

• 1968 р. була запущена ОАО-2, метою якої було спостереження ультрафіолетового випромінювання зір і галактик.

• 1967 р. американська космічна обсерваторія OSO-3 виявила гамма-випромінювання нашої Галактики

• 1975 – 1982рр. європейський супутник COS-В склав першу гамма-променеву карту Чумацького Шляху

Першою великою обсерваторією для спостережень у видимому та ближньому ультрафіолетовому діапазонах став космічний телескоп «Габбл», запущений в квітні 1990 р. . з мису Канаверал (США)

Найважливіші результати, отримані телескопом «Габбл»:

• Вперше отримано карти поверхні Плутона та Еріди.

• Вперше спостерігалися ультрафіолетові полярні сяйва на Сатурні, Юпітері та Ганімеді.

• Отримано додаткові дані про планети поза Сонячною системою, зокрема спектрометричні.

• Знайдена велика кількість протопланетних дисків навколо зір у Туманності Оріона.

• Уточнено вік Всесвіту – 13,7 млрд років.

• Уперше були отримані зображення протогалактик, перших згустків матерії, які сформувалися менш, ніж через мільярд років після Великого Вибуху.

Гамма-обсерваторія ім. КомптонаДруга велика космічна обсерваторія. Її запущено 5

квітня 1991 р. з Космічного центру ім. Кеннеді (дослідження всього неба в гамма-променях, спостереження за Сонцем, квазарами, пульсарами, надновими зірками, чорними дірами).

«Чандра»Третя велика космічна обсерваторія для дослідження Всесвіту в рентгенівському діапазоні була виведена на орбіту 1999 р. з Космічного центру ім. Кеннеді (у Всесвіті існує не менше 300 млн чорних дір.) «Чандра» вперше зафіксував процес руйнації звичайної зорі, яка дуже близько підійшла до чорної діри.

Вдалими є слова Едвіна Габбла: «Після винайдення телескопа історія астрономії стала історією розширення горизонтів».