Телескопы на службе науки – виды и назначение

Телескопы – приборы, использующиеся для того, чтобы разглядеть что-то недоступное человеческому глазу. Это может быть спутник Земли, далекая звезда, галактика или туманность.

Простейший оптический телескоп доступен каждому. Принцип работы основан на улавливании волн видимого спектра с помощью оптических методов (линз и зеркал). Устройство представляет собой трубу, установленную на трехногой (так устойчивее) опоре с возможностью регуляции высоты расположения и направления на наблюдаемый объект. Точность наведения особенно важна, так как цель находится на значительном расстоянии от объектива, и малейшее отклонение от оси ведет к потере объекта из поля зрения.

Самые обычные телескопы действуют благодаря двум линзам: объективу и окуляру. Объектив собирает световые лучи в точку, называемую фокусом, а окуляр рассеивает и представляет картинку в доступном глазу виде. Линзовые телескопы имеют погрешность, вызванную преломлением лучей света при прохождении через оптическую систему. Существует другой вид оптических телескопов – зеркальные. В них лучи собираются с помощью сферического зеркала, что исключает погрешность преломления. Зеркальные телескопы могут быть значительных размеров, их производство проще и дешевле.

Телескопы, в зависимости от конструкции, позволяют наблюдать картинку напрямую, делать фотографии, выводить изображение на экран ЭВМ, распечатывать.

В зависимости от длин улавливаемых волн телескопы бывают видимого спектра (например, описанные выше), радиотелескопы, инфракрасные, ультрафиолетовые и др. Все они отличаются строением и материалом объектива.

Например, радиотелескопы имеют привычный вид: металлическая воронка, расположенная на платформе для наведения. Воронка имеет форму параболоида и выполняет функцию объектива, фокусируя улавливаемые волны на антенне, расположенной в центре. Далее радиосигнал преобразуется в электрический и поступает в ЭВМ, которая выстраивает цветное изображение. Чтобы получить информацию о небесных телах таким способом, необходим поистине огромный радиотелескоп (сотни метров в диаметре). У радиоисследований небесных тел есть явное преимущество при изучении объектов, имеющих плотную атмосферу. Через нее не проникает свет, а радиоволны – с легкостью.

Рентгеновское излучение не может быть сконцентрировано при помощи металлических чаш или зеркал, поэтому в рентгеновских телескопах используются газоразрядные камеры. Для обнаружения отдельных частиц (например, фотонов) используют фотоэлектронные умножители – приборы, на несколько порядков усиливающие полученную от частицы энергию, превращая ее в доступный для прямого измерения электрический ток. Подобные методы позволяют изучать свойства отдельных частиц, а также делать выводы о солнечных вспышках и многих других процессах, происходящих в космосе.

Особый вид телескопов – космические. Атмосфера поглощает излучения с короткой длиной волны: ультрафиолетовое, радиационное, гамма-излучение. Чтобы исключить ее влияние на показания, космические телескопы вынесены за пределы земной атмосферы, что существенно увеличивает их разрешающую способность и расширяет диапазон принимаемых частот.

Ярким примером является знаменитый телескоп Хаббл, который в настоящий момент находится на земной орбите и поставляет ученым множество интригующих кадров.