Všetko o refraktorových ďalekohľadoch

Akú asociáciu má väčšina ľudí so slovom „teleskop“? S najväčšou pravdepodobnosťou si predstavia šošovkový refraktor – dlhý tubus a šošovku. Preto sa dnes budeme podrobnejšie venovať tomuto typu optickej technológie.

Najprv trocha teórie. Účelom ďalekohľadu je maximalizovať a jasne vizualizovať objekt pozorovania. Všetky zariadenia sú rozdelené na reflektory a refraktory. Najjednoduchšou technikou je refraktor. Princíp ich činnosti je založený na lomu svetla v okamihu, keď lúče prechádzajú šošovkou.

Najjednoduchšie modely obsahujú pár šošoviek. Jedna z nich funguje ako šošovka, ktorá má na starosti lámanie dráhy lúčov a ich následnú fixáciu v jedinom bode. Ten druhý nie je nič iné ako obyčajný okulár, ktorý vám umožní sledovať výsledný obraz.

Šošovka teleskopického zariadenia teda poskytuje značne zníženú vizualizáciu objektu v diaľke. Odtiaľ sa obraz dostáva do okuláru, ktorý funguje ako lupa. V niektorých modeloch nie je okulár umiestnený pozdĺž osi tubusu, ale je namontovaný kolmo. V tomto prípade ide obraz z objektívu do okuláru cez refrakčnú šošovku.

Musíte pochopiť rozdiel medzi refraktorom a reflektorovým ďalekohľadom. Hlavnou súčasťou reflektora je konkávne zrkadlo. Spája všetky lúče do jedného lúča a následne ho pomocou systému prídavných zrkadiel a hranolov presmeruje do okuláru. Množstvo modelov tu ponúka aj kolmý okulár vybavený refrakčnou šošovkou.

Takéto modely nevyžadujú dodatočnú konfiguráciu. Všetko, čo sa od používateľa vyžaduje, je zaostrenie. Zároveň je obmedzená optická apertúra, čo sťažuje pozorovanie slabo svietiacich nebeských telies. Najlepšie je pozorovať Mesiac, párové hviezdy a planéty cez refraktor za jasnej noci.

K výhodám refraktorov sa pripisuje množstvo faktorov.

• Schopnosť preniesť leví podiel zozbieraných svetelných lúčov do okuláru. To je výhodné v porovnaní so zrkadlovými reflektormi.

• Pri rovnakom priemere šošovky je obraz v refraktoroch jasnejší a jasnejší ako v reflektoroch. Je to spôsobené vyššou priepustnosťou svetla.

• Refraktory neobsahujú sekundárne zrkadlo, skrýva časť užitočného priestoru šošovky... Navyše dráha svetelných lúčov smeruje priamo do okuláru. Neodráža sa viackrát od zrkadiel, preto sa nezhoršuje jasnosť a kontrast obrazu.

• Všetky časti sú pevne na svojom mieste, takže šošovky nie je potrebné nastavovať. Puzdro je pevne uzavreté - to vytvára účinnú ochranu proti prachu. Reflektory sú o takúto výhodu zbavené.

Súčasne majú refraktory svoje nevýhody.

V prvom rade ide o takzvaný chromatizmus – chromatickú aberáciu, teda skreslenie. Efekt sa prejavuje vo vzhľade farebnej žiary okolo predmetného objektu. Čím jasnejšie bude nebeské telo svietiť, tým vyššie bude toto vyžarovanie. Navyše chromatizmus priamoúmerne narastá s priemerom šošovky a zväčšuje sa aj s klesajúcou ohniskovou vzdialenosťou.

Tento jav viedol k tomu, že veľké zväčšenie nie je dostupné na lacných modeloch refraktorov. Prví astronómovia sa pokúšali bojovať proti chromatickej aberácii vytvorením ďalekohľadov, v ktorých bola ohnisková vzdialenosť niekoľko metrov.

Refraktory sa vyznačujú obmedzenou apertúrou. Preto sa odporúča zakúpiť model, ktorého priemer začína od 120 mm alebo viac. Od tohto prahu však náklady na optiku prudko stúpajú. A ak je clona malá, objekty z hlbokého vesmíru budú vyzerať nudne. Preto je rozsah refraktorov obmedzený na jasné objekty, ako je Mesiac.

Prvý model teleskopického refraktora vytvoril už v roku 1609 slávny vedec Galileo. Slávny astronóm sa dozvedel o vytvorení ďalekohľadu Holanďanmi, dokázal vypočítať tajomstvo jeho zariadenia a na jeho základe vynašiel prvý model ďalekohľadu, ktorý ľudia začali používať na zoznámenie sa s nebeskými telesami. Clona tohto zariadenia bola 4 cm, faktor zväčšenia bol 3 a ohnisková vzdialenosť bola asi 50 cm.

Samozrejme, že tento model nemožno nazvať dokonalým. Svojimi technickými parametrami výrazne zaostáva za modernou optikou. Ale napriek tomu, v prvých dvoch rokoch pozorovania oblohy, Galileo dokázal nájsť škvrny na Slnku, hory na Mesiaci, ako aj 4 satelity Jupitera. Videl aj pár „prídavkov“ planéty Saturn. Je pravda, že vedec nemohol zistiť povahu takého úžasného javu - neskôr sa ukázalo, že ide o prstence obklopujúce planétu.

Počas 4 storočí sa refraktorové teleskopy opakovane zdokonaľovali a modernizovali. Moderné zariadenia sa veľmi líšia od prvých modelov. Poďme sa zoznámiť s najznámejšími verziami.

Konštrukcia Galileovho teleskopu bola založená na použití dvoch šošoviek. Difúzor fungoval ako okulár, zberný ako objektív. Táto štruktúra umožnila získať prevrátený vzpriamený obraz. Bolo to však značne skreslené. Dnes takýto model nie je žiadaný, hoci ho možno nájsť v divadelných ďalekohľadoch.

V roku 1611 Johannes Kepler trochu vylepšil Galileov vynález. K tomu zmenil difúznu šošovku v okuláre za zbernú - tým sa zväčšilo zorné pole, no obraz sa prenášal hore nohami. Medzi výhody Keplerovho refraktora patrí prítomnosť medziobrazu, jeho rovina umožnila umiestniť meraciu stupnicu do zariadenia.

Vo svojej podstate sú všetky moderné modely ďalekohľadov postavené na type tubusu Kepler. Medzi ich nevýhody patrí len efekt chromatickej aberácie, ktorý sa už dlhé roky snažia vyrovnávať zmenšením relatívnej apertúry fajky.

Situácia sa zmenila v roku 1758, keď v Anglicku vznikli refraktory-achromáty.... Ako základ bola vzatá schéma Galileo, ale šošovky boli nahradené - konštrukcia achromatickej optiky poskytuje špeciálnu párovú šošovku s rôznymi parametrami lomu. To umožnilo do značnej miery eliminovať chromatickú aberáciu.

Najmodernejšími prístrojmi sú apochromatické teleskopy.... Sú oveľa drahšie ako achromáty, preto ich až do 20. storočia nikto nepoužíval. Poskytujú vysokokvalitné obrázky, tento efekt sa dosahuje použitím špeciálnych drahých materiálov. Vylepšené techniky minimalizovali achromatizmus. Tenké lemovanie vidí len cvičené oko človeka, ktorý často pozoruje priestor – a aj to len za nepriaznivých pozorovacích podmienok.

Pozrime sa podrobnejšie na charakteristiky najpopulárnejších modelov refraktorových ďalekohľadov.

Tento ďalekohľad bude skvelým darčekom pre ľudí, ktorí robia prvé kroky v astronómii.... Poskytuje neprevrátený obraz a upevňuje sa na ľahko použiteľnú azimutovú montáž. Model je vhodný na objavovanie planét slnečnej sústavy, štúdium lunárnych kráterov a oboznamovanie sa s pozemskou krajinou. Umožňuje vám vidieť hlboký vesmír, ale obraz je menej detailný.

Ďalší model pre deti alebo začínajúcich astronómov, optimálny pre prvé zoznámenie sa s nebeskými telesami. Ďalekohľad sa jednoducho montuje, obsahuje všetko základné príslušenstvo na ovládanie refraktora a ovládanie sa môžu naučiť aj deti. Výkonná optika umožňuje pozorovať planéty, Mesiac a pozemné objekty.

Šošovky sú podsvietené, sklenené. Vďaka tomu je obraz aj pri výraznom zväčšení kontrastný a jasný. Na štúdium vesmírnych objektov sa používa optický hľadáčik v päťnásobnej aproximácii. Tento refraktor obráti obraz hore nohami. Preto súprava navyše obsahuje diagonálne elektrické zrkadlo, ktoré vám umožňuje opraviť skreslenie obrazu.

Azimutálna montáž je ľahko ovládateľná a umožňuje čo najrýchlejšie nasmerovanie refraktora na predmet štúdia. Optické zariadenie je upevnené na kovovom statíve s nastaviteľnými nohami, takže pozorovateľ akejkoľvek výšky si môže teleskop nastaviť sám. Okrem statívu je pripevnený blok na príslušenstvo, do ktorého sa zmestí kompas, mapa hviezdnej oblohy, ako aj ďalšie okuláre a ďalšie predmety potrebné pre prácu.

Ľahko použiteľný ďalekohľad, ktorý možno použiť ako bežný pozorovací ďalekohľad. Umožňuje dobre vidieť Mesiac a pozemné objekty. Výhoda modelu spočíva vo veľkom množstve dýh a iných doplnkov, takže ich nie je potrebné dokupovať.

Model PolarStar II 700 / 80AZ je veľmi obľúbený.

Rekordérom v rozmeroch medzi všetkými refraktorovými ďalekohľadmi je model zostavený v Paríži v roku 1900 na Svetovú výstavu... Priemer jeho objektívu bol 1,25 m a dĺžka samotného tubusu presahovala 60 m. Avšak vzhľadom na veľkú hmotnosť a obrovské rozmery bol optický prístroj upevnený horizontálne a staticky - to neumožňovalo pozorovanie, preto po 9. rokov bol výrobok rozobraný.

Najväčší moderný ďalekohľad je model umiestnený na Yerkesovom observatóriu v Chicagu. Veľkosť šošovky objektívu zodpovedá 1,1 m, táto technika vám umožňuje študovať aj objekty slnečnej sústavy, ktoré sú veľmi vzdialené od Zeme. Refraktor bol vyrobený v roku 1897, súčasne bolo otvorené observatórium Yerkes.

Veľké žiaruvzdorné teleskopy sa nachádzajú aj v: Postupimský astrofyzikálny inštitút, Lick, Pulkovo, Greenwich Observatories, ako aj v Nice, Archenhold a Allegheny. Známy je ďalekohľad Jamesa Clarka Maxwella, ktorý sa nachádza v štáte Havaj v USA v nadmorskej výške 4200 m.