Особенности зеркально-линзовых телескопов

Все оптические телескопы можно разделить по типу основного собирающего свет элемента на линзовые, зеркальные и комбинированные – зеркально-линзовые. Все системы обладают своими достоинствами и недостатками, и при выборе подходящей системы требуется учитывать несколько факторов – цели наблюдений, условия, требования к транспортабельности и весу, уровню аберраций, цене и т.п. Попробуем привести основные характеристики наиболее популярных на сегодня типов телескопов.

  • Рефракторы (линзовые телескопы)
  • Рефлекторы (зеркальные телескопы)
  • Катадиоптрические (зеркально-линзовые) телескопы

Рефракторы (линзовые телескопы): какие модели телескопов выбрать?

Исторически первыми появились линзовые телескопы. Свет в таком телескопе собирается с помощью двояковыпуклой линзы, которая и является объективом телескопа. Ее действие основано на свойстве выпуклых линз преломлять световые лучи и собирать в определенной точке – фокусе. Поэтому часто линзовые телескопы называют рефракторами (от лат. refract – преломлять).

В рефракторе Галилея (созданном в 1609 г.) для того, чтобы собрать максимум звездного света и позволить человеческому глазу его увидеть, использовались две линзы. Первая линза (объектив) – выпуклая, она собирает свет и фокусирует его на определенном расстоянии, а вторая линза (играющая роль окуляра) – вогнутая, превращает сходящийся пучок световых лучей обратно в параллельный. Система Галилея дает прямое, неперевернутое изображение, однако сильно страдает от хроматической аберрации, портящей изображение. Хроматическая аберрация проявляется в виде ложной окраски границ и деталей объекта.

Более совершенным был рефрактор Кеплера (1611 г.), в котором в качестве окуляра выступала выпуклая линза, передний фокус которой совмещался с задним фокусом линзы-объектива. Изображение при этом получается перевернутым, но это несущественно для астрономических наблюдений, зато в точке фокуса внутри трубы можно поместить измерительную сетку. Предложенная Кеплером схема оказала сильное влияние на развитие рефракторов. Правда, она также не была свободна от хроматической аберрации, но ее влияние можно было уменьшить, увеличив фокусное расстояние объектива. Поэтому рефракторы того времени при скромных диаметрах объективов нередко имели фокусное расстояние в несколько метров и соответствующую длину трубы или обходились вообще без нее (наблюдатель держал окуляр в руках и «ловил» изображение, которое строил закрепленный на специальном штативе объектив).

Эти трудности рефракторов в свое время даже великого Ньютона привели к выводу о невозможности исправить хроматизм рефракторов. Но в первой половине XVIII в. появился ахроматический рефрактор.

Среди любительских инструментов наиболее распространены двухлинзовые рефракторы-ахроматы, но существуют и более сложные линзовые системы. Обычно объектив ахроматического рефрактора состоит из двух линз из разных сортов стекла, при этом одна собирающая, а вторая – рассеивающая, и это позволяет значительно уменьшить сферическую и хроматическую аберрации (присущие одиночной линзе искажения изображения). При этом труба телескопа остается сравнительно небольшой.

Дальнейшее совершенствование рефракторов привело к созданию апохроматов. В них влияние хроматической аберрации на изображение сведено к практически незаметной величине. Правда, достигается это за счет применения специальных типов стекол, которые дороги в производстве и обработке, поэтому и цена на такие рефракторы в несколько раз выше, чем на ахроматы одинаковой апертуры.

Как и у любой другой оптической системы, у рефракторов есть свои плюсы и минусы.

Достоинства рефракторов:

  • сравнительная простота конструкции, дающая простоту в использовании и надежность;
  • практически не требуется специальное обслуживание;
  • быстрая термостабилизация;
  • отлично подходит для наблюдений Луны, планет, двойных звезд, особенно при больших апертурах;
  • отсутствие центрального экранирования от вторичного или диагонального зеркала обеспечивает максимальный контраст изображения;
  • хорошая цветопередача в ахроматическом исполнении и отличная в апохроматическом;
  • закрытая труба исключает воздушные потоки, портящие изображение, и защищает оптику от пыли и загрязнений;
  • объектив изготавливается и юстируется производителем как единое целое и не требует регулировок пользователем.

Недостатки рефракторов:

  • наибольшая стоимость на единицу диаметра объектива в сравнении с рефлекторами или катадиоптриками;
  • как правило, больший вес и габариты в сравнении с рефлекторами или катадиоптриками одинаковой апертуры;
  • цена и громоздкость ограничивают наибольший практический диаметр апертуры;
  • как правило, менее подходят для наблюдений небольших и тусклых объектов далекого космоса из-за практических ограничений на апертуру.

Мы рекомендуем:

Телескоп Sky-Watcher BK 707AZ2 Доступный по цене ахроматический рефрактор начального уровня. Позволяет наблюдать Луну и планеты земной группы, хорошо показывает Сатурн и галилеевы спутники Юпитера. Установлен на азимутальную монтировку и комплектуется необходимыми оптическими аксессуарами. Максимально полезное увеличение оптики составляет 140 крат. Есть резьба для установки зеркальной камеры.

Телескоп Bresser Jupiter 70/700 EQ Рефрактор-ахромат на экваториальной монтировке, который прекрасно подходит для изучения ближнего и дальнего космоса. В него хорошо видны Луна, Венера, Марс, Сатурн, Юпитер, яркие галактики и звездные скопления. В комплект поставки включены три разнофокусных окуляра, а максимальное полезное увеличение телескопа составляет 140 крат. Модель подойдет начинающим пользователям, в том числе детям.

Телескоп Bresser National Geographic 60/800 AZ Еще один представитель современных телескопов на азимутальной монтировке. Рефрактор с ахроматической оптикой, в который можно наблюдать Луну, планеты Солнечной системы и наиболее яркие объекты дальнего космоса. В комплекте: искатель с красной точкой и оптические аксессуары, в том числе линза Барлоу. Телескоп подходит для начинающих астрономов-любителей.

Телескоп Sky-Watcher Evostar 909 AZ PRONTO на треноге Star Adventurer Ахроматический рефрактор для астрономических и ландшафтных наблюдений. В нем применяется двухэлементная конструкция с воздушным зазором, что значительно увеличивает разрешение и четкость передаваемой картинки. Телескопом легко управлять, он может использоваться даже астрономами без опыта. В комплекте есть необходимые для наблюдений аксессуары. Азимутальная монтировка снабжена ручками тонких движений, что редко встречается в моделях начального уровня.

Телескоп Levenhuk Skyline Travel 70 Сверхкомпактный и легкий телескоп для походов и загородных наблюдений. Хороший выбор для изучения наземных ландшафтов, Луны и ближнего космоса. Прекрасно подходит для наблюдений вне городской засветки. Легок в управлении, комплектуется необходимыми оптическими аксессуарами и удобным рюкзаком для переноски.

Устройство[ | ]

Телескоп-рефрактор содержит два основных узла: линзовый объектив и окуляр. Объектив создаёт действительное уменьшенное обратное изображение бесконечно удалённого предмета в фокальной плоскости. Это изображение рассматривается в окуляр как в лупу. В силу того, что каждая отдельно взятая линза обладает различными аберрациями (хроматической, сферической и проч.), обычно используются сложные ахроматические и апохроматические объективы. Такие объективы представляют собой выпуклые и вогнутые линзы, составленные и склеенные с тем, чтобы минимизировать аберрации.

Телескоп Галилея[ | ]

Схема рефрактора Галилея
Телескоп Галилея имел в качестве объектива одну собирающую линзу, а окуляром служила рассеивающая линза. Такая оптическая схема даёт неперевёрнутое (земное) изображение. Главными недостатками галилеевского телескопа являются очень малое поле зрения и сильная хроматическая аберрация. Такая система всё ещё используется в театральных биноклях, и иногда в самодельных любительских телескопах[2].

Телескоп Кеплера[ | ]

Схема рефрактора Кеплера
Иоганн Кеплер в 1611 г. усовершенствовал телескоп, заменив рассеивающую линзу в окуляре собирающей. Это позволило увеличить поле зрения и вынос зрачка, однако система Кеплера даёт перевёрнутое изображение. Преимуществом трубы Кеплера является также и то, что в ней имеется действительное промежуточное изображение, в плоскость которого можно поместить измерительную шкалу. По сути, все последующие телескопы-рефракторы являются трубами Кеплера.

К недостаткам системы относится сильная хроматическая аберрация, которую до создания ахроматического объектива устраняли путём уменьшения относительного отверстия телескопа.

Ахромат[ | ]

Ахроматический рефрактор
Телескоп-рефрактор с ахроматическим объективом, как правило дублетом. Наиболее широко распространённый вплоть до настоящего времени тип телескопов-рефракторов. Работы по созданию ахроматического объектива начались ориентировочно в 1730-х гг (британские оптики Джордж Басс, Честер Мур Холл). Патент на ахроматический объектив — дублет с линзами из крона и флинта был выдан британскому королевскому оптику Джону Доллонду (John Dolland) в 1758 г. С этого времени началось производство ахроматических рефракторов. Существует несколько разновидностей ахроматических объективов, применяемых в телескопах-рефракторах, в частности, дублеты Литрова, Кларка, Фраунгофера (последний нашёл наибольшее применение).

Апохромат[ | ]

Апохроматический рефрактор
Телескоп-рефрактор с апохроматическим объективом, оптические аберрации которого, в первую очередь хроматическая, исправлены значительно лучше, чем в ахромате. Как правило (хотя и не во всех случаях), в объективе используются элементы из стекла со сверхнизкой дисперсией или флюорит. Объектив — двух- или трёхлинзовый. По сравнению с ахроматами апохроматы могут иметь большую светосилу и значительно превосходят ахроматы по качеству изображения. Первым апохроматом (апохроматический триплет Доллонда) был телескоп c диаметром объектива 9,53 см и фокальным отношением f/11, созданный Питером Доллондом (англ.)русск. (сыном Джона Доллонда) в Великобритании в 1763 г. Распространение апохроматических рефракторов в астрономической оптике можно отнести ко второй половине XX века, долгое время их распространение сдерживала высокая стоимость флюоритовой оптики или специальных стёкол. С 1990-х годов, благодаря широкому внедрению в оптической промышленности стёкол со сверхнизкой дисперсией, по своим характеристикам близких к флюориту, апохроматические рефракторы стали значительно более доступны и популярны, в том числе и в любительской астрономии.

Рефлекторы (зеркальные телескопы)

Зеркальный телескоп или рефлектор (от лат. reflectio — 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 Грегори (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. Ньютон 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.

Схема, предложенная в 1672 г. Лореном 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 Ричи-Кретьена 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, 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 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 с малыми искажениями, отсутствует хроматическая аберрация.

Недостатки рефлекторов:

  • центральное экранирование и растяжки вторичного зеркала снижают контраст деталей изображения;
  • массивное стеклянное зеркало требует времени на термостабилизацию;
  • открытая труба не защищена от пыли и тепловых токов воздуха, портящих изображение;
  • требуется периодическая подстройка положений зеркал (юстировка или коллимация), склонная утрачиваться при транспортировке и эксплуатации.

Мы рекомендуем:

Телескоп Bresser Galaxia 114/900 EQ, с адаптером для смартфона Особенность этой модели, представителя телескопов для визуальных наблюдений за дальним космосом, – наличие в комплекте адаптера для смартфона. Благодаря ему на телескоп можно устанавливать мобильное устройство, чтобы при помощи встроенной камеры фотографировать звездное небо. Телескоп подходит для начинающих и опытных пользователей, позволяет наблюдать ближний и дальний космос, комплектуется необходимыми оптическими аксессуарами.

Телескоп Bresser Pollux 150/1400 EQ2 Телескоп Bresser Pollux 150/1400 EQ2 создан по схеме Ньютона. Это позволяет при сохранении высоких оптических характеристик (фокусное расстояние достигает 1400 мм) значительно уменьшить габаритные размера телескопа. Благодаря апертуре в 150 мм телескоп способен собирать большое количество света, что позволяет наблюдать достаточно слабые объекты. С Bresser Pollux вы сможете наблюдать планеты Солнечной системы, туманности и звезды до 12.5 зв. вел., в том числе двойные. Максимально полезное увеличение составляет 300 крат.

Телескоп Levenhuk Skyline 130х900 EQ Если вас манят своей неизведанностью объекты, расположенные в глубинах космического пространства, вам, без сомнения, нужен телескоп, способный приблизить эти загадочные объекты и позволить подробно изучить их. Мы говорим о Levenhuk Skyline 130х900 EQ – телескопе-рефлекторе Ньютона, созданном как раз для исследования глубокого космоса.

Телескоп с автонаведением Levenhuk SkyMatic 135 GTA Рефлектор Levenhuk SkyMatic 135 GTA – прекрасный телескоп для астрономов-любителей, которым требуется система автоматического наведения. Азимутальная монтировка, система автонаведения и большая светосила телескопа позволяют наблюдать Луну, планеты, а также большинство крупных объектов из каталога NGC и Месcье.

Телескоп Sky-Watcher Dob 8″ (200/1200) Большеапертурный рефлектор Ньютона на монтировке Добсона. Большое фокусное расстояние, отличная светосила и прекрасное разрешение картинки. Внутри установлено параболическое главное зеркало, которое делает наблюдения на высокой кратности более приятными глазу – все детали видны четко и ясно. На телескоп можно устанавливать зеркальную камеру для фотографирования глубин космоса. Модель предназначена для требовательных пользователей.

Телескопы для любителей астрономии: обзор, описание, характеристики

  • Главная
  • Как выбрать телескоп
  • Телескопы для любителей астрономии: обзор,…
Дата: 6 Декабрь 2018Рубрика: Как выбрать телескопКомментарии: 1 комментарий

Как превратиться в ценителя астрономии? Прежде чем приобретать дорогостоящее оборудование, можно невооруженным глазом провести обзор звездного неба. Изучение по астрономическим календарям созвездий, названий ярких звезд пригодится, когда вы купите телескоп для начинающих.

Компьютерная программа, планетарий, звездный атлас также не помешают тем, кто планирует серьезно заняться астрономией. Любительские телескопы должны справляться с двумя основными функциями. В первую очередь важно, чтобы происходило собирание света от удаленных небесных объектов.

Кроме того, важно, чтобы получаемая картинка была увеличена. Несмотря на существование различных конструкций телескопов, принцип их действия является идентичным. Зеркало либо линза нужны для собирания света так, чтобы картинки попадали в окуляры для телескопа.

Особенности наблюдений

Функция увеличения небесных тел не является первостепенным фактором при выборе прибора. Например, «Туманность Андромеды» в шесть раз превышает диаметр полной Луны. Без микроскопа можно наблюдать только ядро галактики М31. Для рассмотрения всей «Туманности Андромеды» нужна качественная собирающая линза.

Благодаря увеличению можно проводить наблюдения тех объектов, которые располагаются недалеко от нашей планеты. Но не только для этого созданы телескопы для любителей астрономии. Как выбрать такой вариант, который бы дал возможность новичкам наслаждаться уникальным обзором звездного неба?

Оптические параметры телескопа

Оптические характеристики (разрешающая сила, максимальное увеличение), механические параметры (вес, размеры) связаны с апертурой, то есть диаметром объектива либо главного зеркала. При ее увеличении можно наблюдать в окуляры для телескопа даже слабые объекты. Эксперты рекомендуют выбирать ту модель, которая обладает большой апертурой. Но увеличение телескопа приводит к росту массы прибора, его габаритов. Массивный прибор не только трудно передвигать, но и негде хранить.

Какие подбирать телескопы для любителей астрономии? Как выбрать не только легкий и недорогой, но и качественный прибор для знакомства со звездами? Профессионалы советуют новичкам подбирать варианты с апертурой от 70 до 150 миллиметров.

Управление и наведение телескопов

Помимо апертуры, доступные профессиональные телескопы для любителей астрономии, должны иметь удобный штатив для монтажа. Существует их подразделение на экваториальные и альт-азимутальные виды. Вариант альт-азимутальной монтировки дает возможность поворачивать телескоп вдоль зенитной (горизонтальной) и азимутальной (вертикальной) оси. Так как происходит медленное вращение звездного неба вокруг Земли, для качественного наблюдения приходится проводить периодическую корректировку положения трубы с помощью винтов. С этой задачей легко справляются телескопы Celestron.

Для экваториальной монтировки характерны две оси, расположенные перпендикулярно. Одна из них наклонена в сторону небесного полюса мира. Наблюдатель может анализировать объекты, медленно вращая вокруг одной оси телескопную трубу. Телескопы Celestron имеют электрический привод, поэтому можно поворачивать трубу с необходимой скоростью. Небесный объект будет постоянно находиться в поле зрения телескопа, поэтому за ним будет комфортно наблюдать. При применении экваториальной моторизованной монтировки можно осуществлять даже коллективные наблюдения.

Лучшие модели телескопов имеют специальную компьютерную систему наведения, называемую GoTo. Такие приборы в автоматическом режиме наводятся на объект, который выбран пользователем из базы. Далее осуществляется постоянное слежение с солнечной, лунной либо звездной скоростью.

Такие виды телескопов имеют и определенные недостатки. Они потребляют существенное количество энергии, к тому же не имеют высокой точности наведения. Для того чтобы в полной мере можно было бы насладиться качеством оптики, монтировка должна быть устойчивой и прочной.

Разновидности телескопов

Все виды телескопов подразделяют на три группы: рефракторы (линзовые модели), рефлекторы (зеркальные), катадиоптрики (зеркально-линзовые) модели. Идеальных конструкций нет. Любые телескопы имеют некоторые плюсы и минусы. На небе располагается множество объектов, поэтому в один телескоп нельзя с одинаковым качеством увидеть все небесные тела.

Рефракторы хороши для изучения ярких объектов, например, планет и луны. Тусклые туманности и галактики анализируют с помощью рефлекторов. Если вы решили выбрать телескоп для детей, подумайте, что именно ваш ребенок будет изучать на звездном небе. Для наблюдения за кольцами Сатурна, спутниками Юпитера, пыльными бурями Марса нужен рефрактор.

Стоимость вопроса

Сколько стоят телескопы для любителей астрономии? Как выбрать не только качественный прибор, но и имеющий приемлемую стоимость? Современные астрономы в своей работе применяют новейшие технические разработки, а любителям подойдут бюджетные модели. Средняя цена телескопа составляет пятьсот долларов. Если в продаже не будет нужного прибора, не стоит торопиться с приобретением более дешевого варианта.

Преимущества и недостатки рефракторов

Телескоп для детей не отличается по устройству и принципу действия от тех приборов, которые использует взрослый любитель астрономии. В качестве основного преимущества рефрактора можно упомянуть отсутствие препятствий для движения потока света от объектива до наблюдателя. Именно поэтому такие телескопы имеют большую контрастность. Рефракторы в меньшей степени нуждаются в дополнительном обслуживании, например, в выравнивании оптических осей.

Они выдерживают перепады температур, не предполагают дополнительной стабилизации при переносе из помещения на улицу. Высокий контраст дает возможность рефрактору давать детальное и четкое отображение планет и Луны. Данный параметр актуален при наблюдениях в сложных условиях. Среди минусов можно упомянуть получение размываемого изображения крупных небесных объектов.

Альт-азимутальный рефрактор, имеющий механизм плавных движений, подходит для анализа двойных звезд, планет, рассеянных скоплений. Чтобы осуществлять коллективные наблюдения за небесными телами потребуется экваториальная моторизованная монтировка. В результате можно всегда следить за объектом, не выпускать его из поля зрения. Такой тип телескопов подходит и для проведения земных дневных наблюдений. Каковы основные минусы рефрактора? Кроме телескопов-апохроматов, имеющих высокую стоимость, у всех рефракторов существует хроматическая аберрация — «окрашивание».

Такой оптический дефект осуществляет фиолетовое окаймление луны, планет, ярких звезд. Чтобы избавиться от искажения, необходимо во время наблюдений применять специальные фильтры. Также среди минусов таких телескопов профессионалы упоминают высокую цену и вес. Если не учитывать эти проблемы, то можно считать рефракторы отличными приборами для начинающих астрономов.

Особенности рефлекторов

При изготовлении рефлектора одну из поверхностей полируют с точностью до миллионных долей. В итоге у таких приборов будет максимальная апертура, отличная производительность. Этот вариант телескопа предполагает использование параболического зеркала, находящегося в нижней части трубы для сбора солнечного света. Оно отражает его в фокус, находящийся в верхней части трубы. Здесь вторичное небольшое зеркало перемещает изображение в окуляр, расположенный сбоку. Начинающей наблюдатель не сразу привыкает к необычному варианту изучения картины звездного неба.

Благодаря большой апертуре такого телескопа можно наблюдать яркие картинки дальнего космоса, которые нельзя увидеть в небольшой рефрактор. Разрешающая сила рефлектора с существенной апертурой существенно превышает работоспособность небольших телескопов.

Чтобы проводить наблюдения глубокого космоса профессионалы советуют покупать рефлектор на монтировке Добсона. Главное зеркало имеет большой диаметр, недорогую азимутальную монтировку, выполненную из древесины. Неплохие технические характеристики при доступной цене и эстетичном внешнем виде сделали рефлекторы Добсона отличными вариантами для любителей астрономических наблюдений.

Недостатки рефлекторов

Среди минусов подобных приборов нужно назвать их внушительный вес. Также среди недостатков отметим и рассеивание света вторичным зеркалом. Происходит снижение контрастности изображения, что недопустимо при анализе небольших деталей. Кривизна главного зеркала объясняет наличие у рефлекторов оптического дефекта. Из-за этого по краям поля зрения звезды вытягиваются в незначительные «черточки».

При постоянных перевозках происходит изменение положения зеркал, поэтому перед использованием необходимо проводить их выравнивание. Так как конструкция имеет открытый вид, на зеркало попадает пыль, потому важно проводить его периодическую чистку.

Преимущества и недостатки зеркально-линзовых систем

Каковы основные достоинства катадиоптрического телескопа? В первую очередь можно упомянуть его небольшие размеры. Благодаря сложной комбинации зеркал и линз можно «уместить» длинную трубу в небольшой компактной и транспортабельной конструкции. Для любителей астрономии, у которых нет места для хранения крупных приборов, вариант приобретения катадиоптрического телескопа будет идеальным вариантом.

Среди явных преимуществ таких современных приборов также можно назвать получение изображений высокого качества. Небесные объекты не нуждаются в периодической юстировке, на зеркало не попадает пыль и грязь. Картинки небесных тел по всему полю зрения линзово-зеркального телескопа получаются четкими, нет вытягивания, отсутствует цветной ореол. Недостатки подобных конструкций состоят в рассеивании света на вторичном зеркале. Оно приводит к низкой контрастности изображения. Среди минусов таких телескопов можно выделить и высокую цену корректирующих линз.

Заключение

Предлагаем несколько полезных советов для тех, кто решил приобрести для себя телескоп. Не стоит переплачивать за габариты. Профессионалы советуют новичкам подбирать такие приборы, которые можно будет без особых проблем переносить с одного места на другое. Для тех ценителей астрономии, которые хотят возить телескоп в салоне своего автомобиля, подойдут модели небольших размеров.

При подборе приспособления для обычных наблюдений необходимо сочетать габариты телескопа с возлагаемыми на него надеждами. Помимо самого прибора, придется тратить деньги на приобретение фильтров, различных аксессуаров.

Для того чтобы проводить полноценные наблюдения за картиной звездного неба, необходимо приобрести определенные навыки. Сначала нужно изучить по астрономическим картам расположение основных созвездий, ярких звезд, и только после этого приступать к полноценным исследованиям с помощью современных телескопов.

Как далеко можно увидеть в телескоп?

Для покупки оптических приборов рекомендуем нашего партнера 4глаза.ру

Поделиться новостью:

Обязательно посмотрите и эти записи:
  • Телескопы начального уровня, предназначенные для любителей Телескоп относится к оптическим приборам, однако только с его помощью можно наблюдать за спутниками, движениями…
  • Телескопы Sky-Watcher для начинающих и обзор модели BK 705AZ2 Компания Sky-Watcher является крупным производителем телескопов. На данный момент эта фирма изготавливает примерно 20 серий…
  • Телескопы Levenhuk, линейки Strike. Обзор модели 50 NG. Телескопы Аппараты Levenhuk Strike считаются качественными инструментами, позволяющими вести наблюдения любителям всех возрастов. Линейка Strike…

Запись имеет метки: выбор телескопа, описание телескопа, телескоп Перепечатка любых материалов сайта без активной ссылки запрещена!

Катадиоптрические (зеркально-линзовые) телескопы

Зеркально-линзовые (или 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 Шмидта-Кассегрена (Ш-К) 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 Максутова-Кассегрена (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.

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 катадиоптрические системы Шмидта-Ньютона и 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.

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.

Система Шмидта[править | править код]

Не следует путать с системой Шмидта — Ньютона.

Принцип действия системы, позже Шмидт установил на место ограничивающей диафрагмы корректор сферической аберрации Оптическая схема телескопа Шмидта — Кассегрена

В 1930 году эстонско-германский оптик, сотрудник Гамбургской обсерватории Бернхард Шмидт установил в центре кривизны сферического зеркала диафрагму, сразу устранив и кому, и астигматизм. Для устранения сферической аберрации он разместил в диафрагме линзу специальной формы, которая представляет собой поверхность 4-го порядка. В результате получилась фотографическая камера с единственной аберрацией — кривизной поля и удивительными качествами: чем больше светосила камеры, тем лучше изображения, которые она даёт, и больше поле зрения.

Телескоп Шмидта — Кассегрена

В 1946 году Джеймс Бэкер установил в камере Шмидта выпуклое вторичное зеркало и получил плоское поле. Несколько позже эта система была видоизменена и стала одной из самых совершенных систем: Шмидта — Кассегрена

, которая на поле диаметром 2 градуса даёт дифракционное качество изображения. В качестве вторичного зеркала обычно используется алюминированная центральная часть обратной стороны корректора.

Телескоп Шмидта очень активно используется в астрометрии для создания обзоров неба. Основное его преимущество — очень большое поле зрения, до 6°. Фокальная поверхность является сферой, поэтому астрометристы обычно не исправляют кривизну поля, а вместо этого используют выгнутые фотопластинки.

Система Максутова[править | править код]

Оптическая схема телескопа Максутова — Кассегрена
В 1941 году Дмитрий Максутов нашёл, что сферическую аберрацию сферического зеркала можно компенсировать мениском большой кривизны. Найдя удачное расстояние между мениском и зеркалом, Максутов сумел избавиться от комы и астигматизма. Кривизну поля, как и в камере Шмидта, можно устранить, установив вблизи фокальной плоскости плоско-выпуклую линзу — так называемую линзу Пиацци-Смита.

Проалюминировав центральную часть мениска, Максутов получил менисковые аналоги телескопов Кассегрена и Грегори. Были предложены менисковые аналоги практически всех интересных для астрономов телескопов. В частности, в современной любительской астрономии часто применяются телескопы Максутова — Кассегрена

, и, в меньшей степени, Максутова — Ньютона и Максутова — Грегори.
Телескоп Максутова — Кассегрена диаметром 150 мм
Следует отметить, что существует два основных типа телескопов Максутова — Кассегрена, различие между которыми состоит в типе вторичного зеркала. В одном случае вторичное зеркало, как было указано выше, является алюминированным кружком на внутренней поверхности мениска. Это упрощает и удешевляет конструкцию. Однако, так как радиусы кривизны внешней и внутренней поверхности мениска одинаковы, для устранения сферической аберрации до приемлемых величин приходится увеличивать фокальное отношение системы. Поэтому абсолютное большинство коммерчески выпускающихся небольших телескопов любительского класса являются длиннофокусными и имеют фокальное отношение порядка 1/12—1/15.

Телескопы этого типа в англоязычных источниках обозначаются как Gregory–Maksutov или Spot–Maksutov, поскольку патент на такую схему (и тип вторичного зеркала) был выдан американскому оптику и инженеру Джону Грегори (John F. Gregory, 1927—2009). Первым коммерческим любительским телескопом такого типа был Questar, выпущенный в 1954 году.

Для создания более светосильных систем и телескопов высокого класса применяют отдельное вторичное зеркало, крепящееся к мениску. Наличие отдельного зеркала позволяет придать ему необходимую геометрическую форму, не изменяя при этом конструкцию мениска. В англоязычных источниках данный вариант телескопа Максутова обозначается как Maksutov–Sigler или Maksutov–Rutten.

space-earth.net

Основным прибором, который используется в астрономии для наблюдения небесных тел, приема и анализа приходящего от них излучения, является телескоп. Слово это происходит от двух греческих слов: «tele» — далеко и «skopeo» — смотрю. Телескоп применяют, во-первых, для того, чтобы собрать как можно больше света, идущего от исследуемого объекта, а во-вторых, чтобы обеспечить возможность изучать его мелкие детали, недоступные невооруженному глазу. Чем более слабые объекты дает возможность увидеть телескоп, тем больше его проницающая сила. Возможность различать мелкие детали характеризует разрешающую способность телескопа. Обе эти характеристики телескопа зависят от диаметра его объектива.

У школьного телескопа, например, диаметр объектива которого составляет 60 мм, теоретическая разрешающая способность будет равна примерно 2″. Напомним, что это превышает разрешающую способность невооруженного глаза (2′) в 60 раз.

Существует два основных типа оптических телескопов. Если в качестве объектива телескопа используется линза, то он называется рефрактор (от латинского слова «refracto» — преломляю), а если вогнутое зеркало, — то рефлектор («reflecto» — отражаю).

Помимо рефракторов и рефлекторов в настоящее время используются различные типы катадиоптрических (зеркально-линзовых) телескопов.

Школьные телескопы по большей части являются рефракторами, их объективом, как правило, служит двояковыпуклая собирающая линза. Как известно, если предмет находится дальше двойного фокусного расстояния, она дает уменьшенное, перевернутое и действительное его изображение. Это изображение располагается между точками фокуса и двойного фокуса линзы. Расстояния до Луны, планет, а тем более звезд так велики, что лучи, приходящие от них, можно считать параллельными. Следовательно, изображение объекта будет располагаться в фокальной плоскости.

Телескоп увеличивает видимые угловые размеры Солнца, Луны, планет и деталей на них, но звезды из-за их колоссальной удаленности все равно видны в телескоп, как светящиеся точки. Имея сменные окуляры, можно с одним и тем же объективом получать различное увеличение. Поэтому возможности телескопа в астрономии принято характеризовать не увеличением, а диаметром его объектива.

В астрономии, как правило, используют увеличения менее 500 раз. Применять большие увеличения мешает атмосфера Земли. Движение воздуха, незаметное невооруженным глазом (или при малых увеличениях), приводит к тому, что мелкие детали изображения становятся нерезкими, размытыми. Астрономические обсерватории, на которых используются крупные телескопы с диаметром зеркала 2-3 м, стараются разместить в районах с хорошим астроклиматом: большим количеством ясных дней и ночей, с высокой прозрачностью атмосферы. Крупнейший в России телескоп-рефлектор, который имеет зеркало диаметром 6 м, сконструирован и построен Ленинградским оптико-механическим объединением. Его огромное вогнутое зеркало, которое имеет массу около 40 т, отшлифовано с точностью до долей микрометра. Фокусное расстояние зеркала 24 м. Масса всей установки телескопа более 850 т, а высота 42 м. Управление телескопом осуществляется с помощью компьютера, который позволяет точно навести телескоп на изучаемый объект и длительное время удерживать его в поле зрения, плавно поворачивая телескоп вслед за вращением Земли. Телескоп входит в состав Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук и установлен на Северном Кавказе (близ станицы Зеленчукская в Кабардино-Балкарии) на высоте 2100 м над уровнем моря.

В настоящее время появилась возможность использовать в наземных телескопах не монолитные зеркала, а зеркала, состоящие из отдельных фрагментов. Уже построены и работают два телескопа, каждый из которых имеет объектив диаметром 10 м, состоящий из 36 отдельных зеркал шестиугольной формы. Управляя этими зеркалами с помощью компьютера, можно всегда расположить их так, чтобы все они собирали свет от наблюдаемого объекта в едином фокусе. Предполагается создать телескоп с составным зеркалом диаметром 32 м, работающим по тому же принципу.

Современные телескопы часто используются для того, чтобы сфотографировать изображение, которое дает объектив. Именно так получены те фотографии Солнца, галактик и других объектов, которые вы сможете увидите на страницах учебников, в популярных книгах и журналах. В настоящее время астрономию называют всеволновой, поскольку наблюдения за объектами ведутся не только в оптическом диапазоне. Для этой цели используются различные приборы, каждый из которых способен принимать излучение в определенном диапазоне электромагнитных волн: инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское, гамма- и радиоизлучение. Для приема и анализа оптического и других видов излучения в современной астрономии используется весь арсенал достижений физики и техники.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: