.
Меню сайта
|
КАК РАБОТАЮТ АСТРОНОМЫ. Наблюдения в телескопКАК РАБОТАЮТ АСТРОНОМЫ. Наблюдения в телескопТемная ночь. Высоко в небе сияют звезды, и при их слабом свете едва видны очертания круглого купола башни астрономической обсерватории. Время от времени купол медленно поворачивается и мы видим на нем темную прорезь, или люк, в котором на мгновение может сверкнуть стеклянный глаз телескопа. Поднимемся в темноте по узенькой лестнице башни и войдем под купол. Там на середине круглой площадки мы видим чугунную колонну, на которой укреплена легко поворачивающаяся во все стороны длинная труба телескопа. На переднем ее конце, обращенном к небу, укреплено большое двояковыпуклое стекло — линза, или объектив. Объективом свет собирается в фокальной плоскости, где и получается изображение рассматриваемого светила. Это изображение, получаемое у нижнего конца телескопа, рассматривается в окуляр. Окуляр — это особое увеличительное стекло; оно представляет собой систему линз. В него непосредственно и смотрит наблюдатель. Чтобы наблюдениям не мешали городской свет, дым и пыль, заполняющие нижние слои атмосферы, обсерватории обычно строят за городом и даже на горах. Ведь чем выше над землей, тем разреженнее, спокойнее, чище и прозрачнее воздух, тем лучше наблюдать небесные светила. Но даже над горами воздух часто бывает недостаточно спокойным, и лучи света от небесных тел, проходя сквозь воздушные струйки, постоянно отклоняются ими. Вот почему звездочка, видимая в телескоп, иногда дрожит и колеблется, а маленькие изображения далеких планет, на которых так хочется что-либо рассмотреть, превращаются как бы в размытые световые пятна. Воздушные струйки — враги астронома. Они резко ограничивают увеличение, даваемое телескопом. Чем сильнее увеличивает телескоп, тем более заметны волнения воздуха. Поэтому планеты рассматривают с увеличением не больше чем в 500—600 раз, хотя современные крупные телескопы могли бы увеличивать в десятки тысяч раз. Приложите глаз к окуляру — астроном показывает вам Луну. Но почему же виден только маленький участок ее, а не вся она? Потому что чем сильнее увеличение, тем меньший «уголок» неба виден в телескоп. Что это? Почему-то Луна быстро уходит из поля зрения — из того уголка неба, который виден в телескоп. Происходит это потому, что за время нашего наблюдения земной шар, вращаясь вокруг своей оси, успел немного повернуться, а вам кажется, что вертится небо и Луна уходит со своего места. В телескопе благодаря увеличению этот поворот Земли кажется еще более быстрым. Но вот Луна перестала уходить из поля зрения — это астроном включил часовой механизм, который стал поворачивать телескоп с той же скоростью, с какой вращается земной шар, только в направлении, противоположном вращению Земли. Таким образом астроном как бы погасил вращение Земли.
С каждым часом Луна все ближе к горизонту, все выше поднимается нижний конец направленного на нее телескопа. Вот уже не дотянуться до окуляра и на цыпочках. Приходится пользоваться специальной лестницей. В больших обсерваториях пол сделан так, что он при помощи механических устройств может плавно подниматься или опускаться. Для этого наблюдателю достаточно нажать кнопку. Делаются также подвижные механизированные платформы для наблюдателя: они поднимают или опускают его. При помощи механизмов передвигается и купол башни. В маленьких башнях купол поворачивают рукой. Не сразу, не в один день придуманы все эти приспособления, облегчающие работу астрономов. Техника современной обсерватории создана трудом многих поколений астрономов, инженеров, архитекторов. В истории астрономии наряду с именами выдающихся астрономов сохраняются и произносятся с уважением имена замечательных мастеров, создававших астрономические инструменты и строивших обсерватории. Обсерватории строились уже в глубокой древности. Правда, тогда не было еще телескопов, но уже имелись большие довольно разнообразные инструменты для определения положения звезд на небе. На территории нашей страны, около Самарканда, сохранились остатки замечательной обсерватории XV в., построенной выдающимся узбекским астрономом и математиком первой половины XV в. Улугбеком. По ним можно представить, какие задачи ставили самаркандские исследователи неба, как развивались методы исследования небесных светил. Потом, уже после изобретения телескопа, люди затратили много труда на то, чтобы научиться отливать большие и прозрачные стекла нужного сорта и придавать им ту точную форму, которая требуется для получения отчетливых изображений небесных светил. Телескоп был изобретен в начале XVII в., но и сейчас еще не научились изготовлять телескоп с передним стеклом — объективом — больше одного метра в поперечнике. В такой телескоп с объективом — рефрактор — из-за особого свойства стекла светила видны окруженными слабой цветной каймой, которая очень мешает наблюдениям. Чтобы избежать этого, создали другой вид телескопа — рефлектор, в котором свет собирается не выпуклым стеклом, а вогнутым зеркалом. Рефлектор изобрел английский ученый Исаак Ньютон. В рефлекторе зеркало помещают в нижнем конце телескопа, оно отражает лучи и собирает их у верхнего конца трубы, где и помещается наблюдатель. Обычно при помощи дополнительного маленького зеркала эти сходящиеся лучи отражают вбок или даже назад. В последнем случае лучи выходят из трубы сквозь отверстие в большом зеркале. При таком устройстве наблюдатель находится ближе к полу и не загораживает своей головой свет, идущий в телескоп. Рефлектор имеет недостаток: в него отчетливо виден лишь небольшой участок неба. Наибольший телескоп такого рода, установленный в Калифорнии, имеет зеркало 5 м в поперечнике. При помощи его можно фотографировать звезды до 23-й звездной величины. В Советском Союзе построен и работает на Крымской астрофизической обсерватории третий в мире по величине рефлектор с зеркалом диаметром 2,6 м. В годы Великой Отечественной войны советский конструктор телескопов Д. Д. Максутов разрешил задачу, над которой долго думали изобретатели многих стран: он сконструировал телескоп, который соединяет в себе достоинства рефрактора и рефлектора и в то же время не имеет их недостатков. Максутов на верхнем конце трубы перед вогнутым зеркалом поставил выпукло-вогнутое тонкое стекло, называемое мениском (часто стекла для очков делаются в форме подобных менисков). Каждый телескоп, в котором недостаток рефлектора устранен, требует зеркала и стекла особой формы. Для менискового телескопа изготовление и тех и других легче, так как поверхности их сферические. По системе Максутова на советских заводах изготовлены также школьные телескопы. Они небольшого размера, но дают такое же увеличение, как рефрактор длиной почти в метр, и увеличивают наблюдаемый предмет до 70 раз, тогда как бинокли обычно имеют увеличение лишь от 2 до 8 раз. Много различных новых астрономических приборов придумано и изготовлено как у нас, так и за рубежом. Изготовляют, например, особые плоские зеркала для отражения солнечных лучей. Они автоматически поворачиваются вслед за Солнцем и всегда направляют его лучи в неподвижный телескоп. Изготовляют большие телескопы разных систем и много других вспомогательных приборов для наблюдений за небесными телами.
|
ПОИСК
Block title
|