Աստղադիտակների պատմություն

Աստղադիտակների պատմություն
Աստղադիտակների պատմություն

Video: Աստղադիտակների պատմություն

Video: Աստղադիտակների պատմություն
Video: ՀՀ-ում է գտնվում աշխարհի միակ ռադիոօպտիկական աստղադիտակը, սակայն․․․ 2024, Ապրիլ
Anonim

Հոլանդացի Հանս Լիպերսշլեյին, 1570-1619 թվականներին, հաճախ է վերագրվում առաջին աստղադիտակի գյուտը, բայց նա, անշուշտ, չէր հայտնաբերում: Ամենայն հավանականությամբ, նա պարզապես դարձրեց աստղադիտակը հանրաճանաչ և պահանջված: Բայց միևնույն ժամանակ, նա չմոռացավ 1608 թվականին արտոնագրային հայտ ներկայացնել մի խողովակի մեջ տեղադրված մի զույգ ոսպնյակների համար: Նա սարքը անվանել է լրտեսական ապակի: Այնուամենայնիվ, նրա արտոնագիրը մերժվեց, քանի որ նրա գյուտը չափազանց պարզ էր թվում:

Աստղադիտակների պատմություն
Աստղադիտակների պատմություն

1609-ի վերջին, Lipperschleu- ի շնորհիվ, փոքր աստղադիտակները սովորական դարձան ամբողջ Ֆրանսիայում և Իտալիայում: 1609 թվականի օգոստոսին Թոմաս Հարրիոտը կատարելագործեց և բարելավեց գյուտը, որը աստղագետներին թույլ տվեց դիտել խառնարաններն ու լեռները Լուսնի վրա:

Մեծ ընդմիջումը տեղի ունեցավ, երբ իտալացի մաթեմատիկոս Գալիլեո Գալիլեյը տեղեկացավ ոսպնյակների խողովակը արտոնագրելու հոլանդացու փորձի մասին: Ոգեշնչված հայտնագործությունից ՝ Գալիլեոն որոշեց իր համար նման սարք պատրաստել: 1609-ի օգոստոսին Գալիլեոն էր, ով կառուցեց աշխարհում առաջին լիարժեք աստղադիտակը: Սկզբում դա պարզապես աստղադիտակ էր ՝ ակնոցային ոսպնյակների համադրություն, այսօր այն կկոչվեր հրակայուն: Գալիլեոյից առաջ, ամենայն հավանականությամբ, քչերը գիտեին, թե ինչպես օգտագործել այս խողովակը ՝ ի շահ աստղագիտության: Սարքի շնորհիվ Գալիլեյը հայտնաբերեց խառնարաններ Լուսնի վրա, ապացուցեց դրա գնդաձևությունը, հայտնաբերեց Յուպիտերի չորս լուսին ՝ Սատուրնի օղակները:

Գիտության զարգացումը հնարավորություն տվեց ստեղծել ավելի հզոր աստղադիտակներ, ինչը հնարավորություն տվեց շատ ավելին տեսնել: Աստղագետները սկսեցին օգտագործել երկար կիզակետային ոսպնյակներ: Աստղադիտակներն իրենք վերածվել են հսկայական, ծանր խողովակների և, իհարկե, հարմար չեն օգտագործման համար: Հետո նրանց համար եռոտաններ են հորինել:

1656 թ.-ին Քրիստիան Հույենսը պատրաստել էր աստղադիտակ, որը դիտած օբյեկտները մեծացնում էր 100 անգամ, դրա չափը ավելի քան 7 մետր էր, իսկ բացվածքը ՝ մոտ 150 մմ: Այս աստղադիտակն արդեն գտնվում է այսօրվա սիրողական աստղադիտակների մակարդակում: 1670-ական թվականներին կառուցվեց 45 մետրանոց աստղադիտակ, որն էլ ավելի էր մեծացնում առարկաները և տալիս էր տեսողության ավելի լայն անկյուն:

Բայց նույնիսկ սովորական քամին կարող էր խոչընդոտ հանդիսանալ պարզ և որակյալ պատկեր ստանալու համար: Աստղադիտակը սկսեց աճել երկարությամբ: Հայտնաբերողները, փորձելով առավելագույն ճզմել այս սարքից, ապավինեցին իրենց հայտնաբերած օպտիկական օրենքին. Ոսպնյակի քրոմատիկ շեղման նվազում տեղի է ունենում դրա կիզակետային երկարության մեծացման հետ: Քրոմատիկ միջամտությունը վերացնելու համար հետազոտողները պատրաստել են ամենաանհավանական երկարության աստղադիտակներ: Այդ խողովակները, որոնք այն ժամանակ աստղադիտակներ էին կոչվում, հասնում էին 70 մետրի երկարության և մեծ անհարմարություններ պատճառեցին դրանց հետ աշխատելու և դրանք տեղադրելու հարցում: Հրակայուն նյութերի թերությունները մեծ մտքերին ստիպել են հեռադիտակի բարելավման համար լուծումներ փնտրել: Պատասխանը և նոր միջոցը գտնվեց. Ճառագայթների հավաքումն ու ֆոկուսացումը սկսեցին արվել գոգավոր հայելու միջոցով: Հրակայունությունը վերածնվեց ռեֆլեկտորի մեջ ՝ լիովին ազատված քրոմատիզմից:

Այս վաստակն ամբողջությամբ պատկանում է Իսահակ Նյուտոնին, հենց նա է, որ կարողացավ հայելու միջոցով աստղադիտակներին նոր կյանք հաղորդել: Դրա առաջին ռեֆլեկտորն ուներ ընդամենը չորս սանտիմետր տրամագիծ: Եվ նա պատրաստեց 304 մմ տրամագծով աստղադիտակի առաջին հայելին 1704 թվին պղնձի, անագի և մկնդեղի խառնուրդից: Պատկերը պարզ է: Ի դեպ, նրա առաջին աստղադիտակը մինչ օրս խնամքով պահպանվում է Լոնդոնի Աստղագիտական թանգարանում:

Բայց երկար ժամանակ օպտիկոսներին չէր հաջողվում ռեֆլեկտորների լիարժեք հայելիներ պատրաստել: Նոր տեսակի աստղադիտակի ծննդյան տարի համարվում է 1720 թվականը, երբ բրիտանացիները կառուցեցին 15 սանտիմետր տրամագծով առաջին ֆունկցիոնալ ռեֆլեկտորը: Դա առաջխաղացում էր: Եվրոպայում պահանջարկ կա երկու մետր երկարությամբ շարժական, համարյա կոմպակտ աստղադիտակների: Նրանք սկսեցին մոռանալ հրակայուն նյութերի 40 մետրանոց խողովակների մասին:

18-րդ դարը կարելի էր համարել ռեֆլեկտորի դար, եթե չլիներ անգլիական օպտիկոսների հայտնաբերումը. Պսակից և կայծքարից պատրաստված երկու ոսպնյակների կախարդական համադրություն:

Աստղադիտակի երկու հայելի համակարգը առաջարկել է ֆրանսիացի Կասեգրայնը:Անհրաժեշտ հայելիներ հորինելու տեխնիկական իրագործելիության բացակայության պատճառով Կասեգրայնը չկարողացավ ամբողջությամբ իրականացնել իր գաղափարը, բայց այսօր նրա գծագրերն իրականացվել են: Դա Նյուտոն և Կասեգրայն աստղադիտակներն են, որոնք համարվում են 19-րդ դարի վերջին հորինված առաջին «ժամանակակից» աստղադիտակները: Ի դեպ, Հաբլ տիեզերական աստղադիտակն աշխատում է այնպես, ինչպես Կասեգրեյն աստղադիտակը: Եվ Նյուտոնի հիմնարար սկզբունքը մեկ գոգավոր հայելու միջոցով օգտագործվում է Ռուսաստանի հատուկ աստղաֆիզիկական աստղադիտարանում 1974 թվականից: Հրակայուն աստղագիտությունը ծաղկում է ապրել 19-րդ դարում, երբ ակրոմատիկ նպատակների տրամագիծը աստիճանաբար աճեց: Եթե 1824-ին տրամագիծը ևս 24 սանտիմետր էր, ապա 1866-ին դրա չափը կրկնապատկվեց, 1885-ին սկսվեց 76 սանտիմետր (Պուլկովոյի աստղադիտարան Ռուսաստանում), և 1897-ին հայտնագործվեց Երկկի հրակայունությունը: Կարելի է գնահատել, որ 75 տարվա ընթացքում ոսպնյակների ոսպնյակները աճել են տարեկան մեկ սանտիմետր արագությամբ:

18-րդ դարի վերջին կոմպակտ, հարմար աստղադիտակները փոխարինել էին ծավալուն արտացոլիչներին: Մետաղական հայելիները նույնպես պարզվել են, որ շատ գործնական չեն. Դրանք թանկ են արտադրվում և ժամանակի հետ ձանձրալի են: 1758 թ.-ին ապակու երկու նոր տեսակի `թեթև թև և ծանր կայծքար գյուտի միջոցով հնարավոր դարձավ ստեղծել երկու ոսպնյակի ոսպնյակներ: Դա լավ օգտագործեց գիտնական D. Դոլլոնը, երբ պատրաստեց երկու ոսպնյակի ոսպնյակ, որը հետագայում կոչվեց Դոլլոնդ:

Ախրոմատիկ ոսպնյակների հայտնագործությունից հետո հրակայունության հաղթանակը բացարձակ էր. Մնում էր միայն ոսպնյակների աստղադիտակները բարելավել: Փորված հայելիները մոռացվեցին: Դրանք հնարավոր էր վերականգնել սիրողական աստղագետների ձեռքերով: Այսպիսով, անգլիացի երաժիշտ Ուիլյամ Հերշելը 1781 թվականին հայտնաբերեց Ուրան մոլորակը: Նրա հայտնագործությունը աստղագիտության մեջ հավասար չէր հին ժամանակներից: Ավելին, Ուրանը հայտնաբերվել է տնային փոքրիկ ռեֆլեկտորի միջոցով: Հաջողությունը Հերշելին դրդեց սկսել ավելի մեծ ռեֆլեկտորներ պատրաստել: Հերշելն արհեստանոցում իր ձեռքով հայելիներ էր պղնձից և անագից: Նրա կյանքի հիմնական աշխատանքը 122 սմ տրամագծով հայելին ունեցող մեծ աստղադիտակ է: Այս աստղադիտակի շնորհիվ հայտնագործությունները շատ չէին սպասում. Հերշելը հայտնաբերեց Սատուրն մոլորակի վեցերորդ և յոթերորդ արբանյակները: Մեկ այլ, ոչ պակաս հայտնի սիրողական աստղագետ, անգլիացի հողատեր Լորդ Ռոսը հորինել է 182 սանտիմետր տրամագծով հայելիով ռեֆլեկտոր: Աստղադիտակի շնորհիվ նա հայտնաբերեց մի շարք անհայտ պարուրաձեւ միգամածություններ:

Հերշել և Ռոս աստղադիտակները շատ թերություններ ունեին: Հայելիի մետաղական ոսպնյակները չափազանց ծանր էին, արտացոլում էին պատահական լույսի միայն մի մասը և մթագնում: Հայելիների համար պահանջվում էր նոր և կատարյալ նյութ: Պարզվեց, որ այս նյութը ապակի է: 1856 թվականին ֆրանսիացի ֆիզիկոս Լեոն Ֆուկոն փորձեց արծաթափայլ ապակուց պատրաստված հայելին ներդնել ռեֆլեկտորի մեջ: Եվ փորձը հաջող էր: Արդեն 90-ականներին Անգլիայից ժամանած սիրողական աստղագետը 152 սանտիմետր տրամագծով ապակե հայելու միջոցով լուսանկարչական դիտումների համար ռեֆլեկտոր է կառուցել: Հեռադիտակային ճարտարագիտության մեկ այլ առաջընթաց ակնհայտ էր:

Այս առաջխաղացումը զերծ չէր ռուս գիտնականների մասնակցությունից: ԵՍ ԳՏՆՎՈՒՄ ԵՄ. Բրյուսը հայտնի է դարձել աստղադիտակների հատուկ մետաղական հայելիներ մշակելու շնորհիվ: Լոմոնոսովը և Հերշելը, միմյանցից անկախ, հորինեցին աստղադիտակի բոլորովին նոր դիզայն, որում հիմնական հայելին թեքվում է առանց երկրորդականի, այդպիսով նվազեցնելով լույսի կորուստը:

Գերմանացի օպտիկոս Fraunhofer- ը արտադրությունը տեղադրեց հավաքման գծի վրա և բարելավեց ոսպնյակների որակը: Եվ այսօր Տարտուի աստղադիտարանում կա գործող Fraunhofer ոսպնյակի աստղադիտակ: Բայց գերմանական օպտիկայի հրակայունությունը նույնպես զերծ չէր թերությունից ՝ քրոմատիզմից:

Միայն 19-րդ դարի վերջին հայտնագործվեց ոսպնյակների արտադրության նոր մեթոդ: Ապակե մակերեսները սկսեցին մշակվել արծաթե թաղանթով, որը կիրառվեց ապակե հայելու վրա ՝ խաղողի շաքարը մերկացնելով արծաթի նիտրատի աղերի մեջ: Այս հեղափոխական ոսպնյակները արտացոլում էին լույսի մինչև 95% -ը, ի տարբերություն հին բրոնզե ոսպնյակների, որոնք արտացոլում էին լույսի միայն 60% -ը: Լ. Ֆուկոն ստեղծեց ռեֆլեկտորներ պարաբոլիկ հայելիներով ՝ փոխելով հայելիների մակերեսի ձևը: 19-րդ դարի վերջին սիրողական աստղագետ Քրոսլին իր ուշադրությունը սեւեռեց ալյումինե հայելիների վրա: Նրա գնած 91 սմ տրամագծով փորված ապակե պարաբոլիկ հայելին անմիջապես տեղադրեցին աստղադիտակի մեջ: Այսօր նման հսկայական հայելիներով աստղադիտակներ տեղադրվում են ժամանակակից աստղադիտարաններում: Մինչ հրակայունության աճը դանդաղում էր, ռեֆլեկտոր աստղադիտակի զարգացումը թափ էր հավաքում: 1908-1935 թվականներին աշխարհի տարբեր աստղադիտարաններ կառուցեցին տասնյակից ավելի ռեֆլեկտորներ `Յիրկներից մեկը գերազանցող ոսպնյակներով: Ամենամեծ աստղադիտակը տեղադրված է Mount Wilson աստղադիտարանում, որի տրամագիծը 256 սանտիմետր է: Եվ նույնիսկ այս սահմանը շատ շուտ կրկնապատկվեց: Կալիֆոռնիայում տեղադրվել է ամերիկյան հսկա ռեֆլեկտոր, որն այսօր ավելի քան տասնհինգ տարեկան է:

Ավելի քան 30 տարի առաջ ՝ 1976 թ.-ին, սովետական գիտնականները կառուցեցին 6 մետրանոց BTA աստղադիտակ ՝ Մեծ Ազիմուտալ աստղադիտակը: Մինչև 20-րդ դարի վերջը ARB- ը համարվում էր աշխարհի ամենամեծ աստղադիտակը: BTA- ի գյուտարարները նորարարներ էին բնօրինակ տեխնիկական լուծումներում, ինչպիսիք են համակարգչային առաջնորդվող ալտ-ազիմուտի տեղադրումը: Այսօր այս նորամուծություններն օգտագործվում են գրեթե բոլոր հսկա աստղադիտակներում: 21-րդ դարի սկզբին BTA- ն մի կողմ դրվեց աշխարհի երկրորդ տասնյակի մեծ աստղադիտակների մոտ: Եվ հայելու աստիճանական դեգրադացումը ժամանակ առ ժամանակ - այսօր դրա որակը 30% -ով իջել է բնօրինակից - այն վերածում է միայն գիտության պատմական հուշարձանի:

Նոր սերնդի աստղադիտակները ներառում են երկու մեծ աստղադիտակ ՝ 10 մետրանոց երկվորյակներ KECK I և KECK II ՝ օպտիկական ինֆրակարմիր դիտումների համար: Դրանք տեղադրվել են 1994 և 1996 թվականներին ԱՄՆ-ում: Դրանք հավաքվել էին W. Keck Foundation- ի օգնության շնորհիվ, որից հետո կոչվել էին: Նա դրանց շինարարության համար տրամադրեց ավելի քան 140,000 ԱՄՆ դոլար: Այս աստղադիտակների չափը ութ հարկանի շենքի չափ է, յուրաքանչյուրի քաշը `ավելի քան 300 տոննա, բայց դրանք աշխատում են ամենաբարձր ճշգրտությամբ: Հիմնական հայելին, 10 մետր տրամագծով, բաղկացած է 36 վեցանկյուն հատվածներից, որոնք գործում են որպես մեկ ռեֆլեկտիվ հայելի: Այս աստղադիտակները տեղադրվել են Երկրի վրա ամենաօպտիմալ վայրերից մեկում ՝ աստղագիտական դիտարկումների համար ՝ Հավայան կղզիներում, Մանուա Կեա հանգած հրաբխի լանջին ՝ 4200 մ բարձրությամբ: 2002 թ.-ին այս երկու աստղադիտակները գտնվում էին 85 մ հեռավորության վրա: միմյանցից, սկսեցին գործել ինտերֆերոմետր ռեժիմով `տալով նույն անկյունային լուծաչափը, ինչ 85 մետր աստղադիտակը:

Աստղադիտակի պատմությունը երկար ճանապարհ է անցել ՝ իտալական սառցարաններից մինչև ժամանակակից հսկա արբանյակային աստղադիտակներ: Largeամանակակից խոշոր աստղադիտարանները վաղուց համակարգչային են դարձել: Այնուամենայնիվ, սիրողական աստղադիտակները և Հաբլ տիպի շատ սարքեր դեռ հիմնված են Գալիլեոյի հորինած աշխատանքի սկզբունքների վրա:

Խորհուրդ ենք տալիս: