Начинающим о телескопах

Телескоп предназначен для того, чтобы собирать в глазу пользователя оптимальное количество света, а также увеличивать угловые параметры рассматриваемого небесного тела. Идущие параллельно лучи света попадают в линзу телескопа и собираются в фокальной плоскости с помощью объектива. Увеличивая изображение изучаемого объекта, мы можем рассматривать в окуляр плоскость фокуса. В том случае, если передний фокус линзы полностью совпадает с плоскостью фокуса объектива и пучок лучей на выходе идёт параллельно, то изображение наблюдаемого объекта будет резким.
 

Все приборы для изучения астрономических объектов подразделяются на три группы.

Линзовые телескопы (рефракторы)

Приборы данного класса неприхотливы в обслуживании, обеспечивают качественную картинку наблюдаемых объектов, а при небольших апертурах ещё и недорого стоят. Основным светособирающим элементом рефракторов является линзовый объектив. Например, все телескопы-рефракторы Meade, независимо от апертуры и модели, снабжены двухэлементным ахроматическим объективом, который убирает ахроматическую аберрацию, возникающую при проникновении световых лучей сквозь линзу.

Результатом этого является прекрасное изображение с высоким разрешением и контрастностью, позволяющее осуществлять наблюдения за планетами Солнечной системы.

Недостатком этой оптической системы является окрашивание ярких небесных тел ореолами, которые появляются из-за того, что лучи различной длины неодинаково преломляются линзой телескопа. Данный недостаток можно устранить, создав объектив из точных линз, выточенных из высококачественного стекла, которое, впрочем, стоит очень дорого.

Зеркальные телескопы (рефлекторы)

Существует ещё один способ собирания света – это отражение световых лучей при помощи вогнутой зеркальной поверхности. Он применяется в телескопах-рефлекторах, которые благодаря оптимальному соотношению цена/апертура идеально подойдут более опытным астрономам. Сейчас довольно широкое распространение получили рефлекторы Ньютона, названные по имени своего изобретателя Исаака Ньютона.
Конструкция данного прибора состоит из зеркала с параболической либо сферической стороной, покрытой специальным отражающим слоем. В отличие от рефрактора, наблюдаемые в телескоп предметы не окрашиваются, как в рефракторе, поскольку собираемые лучи света отражаются от поверхности объектива.

Производство зеркал сферической формы наименее сложно, чем зеркал параболической конфигурации. Однако если изготовить такое зеркало с высокой светосильностью (f/7 и менее), это может привести к снижению чёткости картинки, во избежание чего зеркальной поверхности в этом случае лучше всего придать параболическую форму.

Для правильного выведения из трубы собранного главным окуляром света необходимо его перенаправить. Это достигается при помощи небольших размеров вторичного зеркала в форме эллипса, которое помещают под углом 45 градусов по отношению к оси главного оптического элемента. Но вторичный оптический элемент вместе со своим креплением экранирует главное зеркало, снижая тем самым количество фокусируемых лучей и уменьшая общую контрастность изображения.

Производство телескопов подобного класса обходится не очень дорого, так как для их изготовления нужно отполировать поверхности только двух оптических элементов (главного и вторичного зеркала), причём сделать это можно с отдельным контролем качества полировки. К недостаткам рефлекторов Ньютона можно отнести высокую чувствительность приборов к колебаниям ветра вследствие довольно длинной оптической трубы, а также необходимость периодической настройки (юстировки) их оптической системы.

Зеркально-линзовые (катадиоптрические) телескопы

Телескопы третьей группы, именуемые зеркально-линзовыми или катадиоптрическими, представляют собой сочетание двух предыдущих оптических систем, так как для управления ходом световых лучей в них есть и зеркала, и линзы. Представители данного класса – это телескопы Шмидта-Кассегрена и Максутова-Кассегрена, а также катадиоптрические телескопы Ньютона. Они наиболее портативны даже при достаточно больших апертурах, что делает их весьма привлекательными в среде опытных исследователей космических просторов.

Катадиоптрический рефлектор Ньютона – это классический представитель класса рефлекторов, перед точкой фокуса которого помещён особый корректирующий окуляр. Его функция заключается в увеличении фокусного расстояния, благодаря чему появилась возможность уменьшить длину трубы телескопа. К примеру, двукратный корректор и зеркало с фокусом 500 мм обеспечивают 1000 мм фокусное расстояние при длине оптической трубы с традиционным для рефлектора Ньютона 500 мм фокусом.

Зеркально-линзовые приборы в меньшей степени подвержены колебаниям и довольно компактны, в отличие от простых Ньютонов. К их недостаткам можно отнести более сложную настройку (юстировку) и большое экранирование.
В оптических схемах Шмидта-Кассегрена свет сначала проникает сквозь тонкую пластину асферической формы, которая специально предназначена для устранения сферической аберрации главного оптического элемента. Отражённые от двух зеркал лучи вновь попадают в сторону главного зеркала и выходят из него через специальное отверстие, за которым расположено диагональное зеркало или окуляр. Процесс фокусировки осуществляется с помощью главного оптического элемента либо стеклянного окуляра.

Главным плюсом данной оптической системы считается компактность, а основным недостатком – громоздкое вторичное зеркало, снижающее количество собираемых лучей света, что в конечном итоге приводит к уменьшению контрастности получаемого изображения.
Телескопы Максутова-Кассегрена очень похожи на приборы Шмидта-Кассегрена и отличаются от них выпукло-вогнутым окуляром (мениском) сферической конфигурации, который заменяет корректирующую пластину Шмидта. Центральный отражающий «пятачок» небольших размеров, находящийся на внутренней поверхности мениска, выполняет функции вторичного оптического элемента.

Световые лучи проходят сквозь главный мениск, отражаются от главного зеркала, попадают на покрытый отражающим составом «пятачок», отражается от него и через отверстие в главном зеркале выходят из оптической трубы телескопа. Подобная конструкция, в отличие от  Шмидта-Кассегрена, более проста в изготовлении, но за счет тяжёлого мениска она имеет больший вес.

Скачкова Наталья Михайловна