Телескопты ойлап тапқан адам барлық заманауи астрономдардың құрметіне және үлкен алғысына лайық екені сөзсіз. Бұл тарихтағы ең үлкен жаңалықтардың бірі. Телескоп ғарышқа жақын жерде зерттеуге және ғаламның құрылымы туралы көп нәрсені білуге мүмкіндік берді.
Бәрі қалай басталды
Телескопты жасаудың алғашқы әрекеттері ұлы Леонардо да Винчиге жатады. Жұмыс істейтін модельге патенттер немесе сілтемелер жоқ, бірақ ғалымдар айға қарауға арналған көзілдіріктердің сызбалары мен сипаттамаларының қалдықтарын тапты. Бұл бірегей адам туралы тағы бір аңыз шығар.
Телескоп құрылғысы оны жасауға тырысқан Томас Диггстің ойына келді. Ол дөңес шыны мен ойыс айнаны пайдаланды. Өздігінен өнертабыс жұмыс істей алар еді және тарих көрсететіндей, мұндай құрылғы қайтадан жасалады. Бірақ техникалық тұрғыдан бұл идеяны жүзеге асырудың әлі де құралдары болмады, ол жұмыс үлгісін жасай алмады. Әзірлеулер сол кезде талап етілмеді және Диггс гелиоцентрлік жүйені сипаттау үшін астрономия тарихына енді.
Тікенді жол
Телескоп қай жылы ойлап табылды, сұрақәлі күнге дейін даулы болып отыр. 1609 жылы голланд ғалымы Ганс Липпершей патенттік кеңсеге өзінің үлкейтетін өнертабысын ұсынды. Ол оны шпион деп атады. Бірақ патент тым қарапайымдылыққа байланысты қабылданбады, дегенмен шпионның өзі жалпы қолданысқа енген. Ол теңізшілер арасында ерекше танымалдыққа ие болды, бірақ астрономиялық қажеттіліктер үшін ол өте әлсіз болып шықты. Алға қадам жасалды.
Сол жылы шпилька Томас Хариоттың қолына түсті, оған өнертабыс ұнады, бірақ бастапқы үлгіні айтарлықтай қайта қарау қажет болды. Оның жұмысының арқасында астрономдар айдың өзіндік бедері бар екенін алғаш рет көре алды.
Галилео Галилей
Жұлдыздарды үлкейтетін арнайы құрылғы жасау әрекеті туралы білген Галилей бұл идеяға қатты қуанды. Итальяндық зерттеуі үшін осындай дизайн жасауға шешім қабылдады. Математикалық білім оған есептеулерге көмектесті. Құрылғы көзі нашар көретін адамдарға арналған түтік пен оған салынған линзалардан тұрды. Шын мәнінде, бұл бірінші телескоп болды.
Бүгінде телескоптың бұл түрі рефрактор деп аталады. Жақсартылған дизайн арқасында Галилео көптеген жаңалықтар ашты. Ол айдың шар тәрізді екенін дәлелдей алды, оның үстінде кратерлер мен тауларды көрді. 20 есе үлкейту Юпитердің 4 жер серігін, Сатурндағы сақиналардың болуын және т.б. қарастыруға мүмкіндік берді. Ол кезде құрылғы ең жетілдірілген құрылғы болып шықты, бірақ оның кемшіліктері болды. Тар түтік көру шеңберін айтарлықтай азайтты, ал үлкен санына байланысты алынған бұрмалануларлинзалар суретті бұлыңғыр етті.
Сынылатын телескоптар дәуірі
Телескопты алғаш кім ойлап тапты деген сұраққа нақты жауап беру мүмкін емес, өйткені Галилео аспанға шолу жасау үшін бұрыннан бар құбырды ғана жетілдірді. Липпершидің идеясы болмаса, бұл идея оның ойына келмеуі мүмкін еді. Одан кейінгі жылдары құрылғының бірте-бірте жетілдірілуі байқалды. Әзірлеуге үлкен линзаларды жасау мүмкін еместігі айтарлықтай кедергі келтірді.
Штивті ойлап табу одан әрі дамуға түрткі болды. Енді құбырды ұзақ уақыт қолмен ұстаудың қажеті жоқ еді. Бұл түтікті ұзартуға мүмкіндік берді. Кристиан Гюйгенс 1656 жылы 100 есе үлкейтетін аппаратты ұсынды, бұған ұзындығы 7 метрлік түтікке салынған линзалар арасындағы қашықтықты арттыру арқылы қол жеткізілді. 4 жылдан кейін ұзындығы 45 метр телескоп жасалды.
Тіпті шамалы жел де зерттеуге кедергі келтіруі мүмкін. Олар линзалар арасындағы қашықтықты одан әрі арттыру арқылы суреттің бұрмалануын азайтуға тырысты. Телескоптардың дамуы созылу бағытында жүрді. Олардың ең ұзыны 70 метрге жетті. Бұл жағдай жұмысты және құрылғының өзін құрастыруды өте қиындатты.
Жаңа принцип
Ғарыштық оптиканың дамуы тоқтап қалды, бірақ ол ұзақ уақыт бойы осылай жалғаса алмады. Жаңа телескопты кім ойлап тапты? Ол барлық уақыттағы ең ұлы ғалымдардың бірі болды - Исаак Ньютон. Фокустау үшін линзаның орнына ойыс айна қолданылды, бұл хроматикалық бұрмалаулардан арылуға мүмкіндік берді. Отқа төзімдітелескоптар рефлекторлық телескоптарға орын беріп, өткен күн болып қалды.
Шағылдырғыш принципі бойынша жұмыс істейтін телескоптың ашылуы астрономиялық ғылымды түбегейлі өзгертті. Өнертабыста қолданылған айнаны Ньютон өзі жасауға мәжбүр болды. Оны өндіру үшін қалайы, мыс және мышьяк қорытпасы пайдаланылды. Алғашқы жұмыс үлгісін сақтау жалғасуда, бүгінгі күнге дейін Лондон астрономия мұражайы оның баспанасына айналды. Бірақ кішкене мәселе болды. Телескопты ойлап тапқандар ұзақ уақыт бойы тамаша пішінді айна жасай алмады.
Серпінді
1720 барлық астрономиялық ғылым үшін маңызды күн болды. Дәл осы жылы оптиктер диаметрі 15 см болатын рефлекторлық айна жасай алды. Айтпақшы, Ньютон айнасының диаметрі небәрі 4 см болатын. Бұл нағыз серпіліс болды, ғаламның құпиясына ену әлдеқайда жеңіл болды.. 40 метрлік алыптармен салыстырғанда миниатюралық телескоптардың ұзындығы небәрі 2 метр болды. Ғарыштық бақылау кеңірек адамдар тобына қолжетімді болды.
Шағын және ыңғайлы телескоптар бір «бірақ» болмаса, ұзақ уақыт бойы сәнге айналуы мүмкін. Металл қорытпасы тез күңгірттеніп, осылайша шағылыстыратын қасиеттерін жоғалтты. Көп ұзамай айна дизайны жетілдіріліп, жаңа мүмкіндіктерге ие болды.
Екі айна
Телескоп құрылғысының келесі жетілдірілуі француз Кассегрейннің арқасында. Ол металл қорытпасынан жасалған бір айнаның орнына 2 шыны айна пайдалану идеясын ойлап тапты. Оның сызбалары жұмыс істеп тұрды, бірақоның өзі бұған сендіре алмады, техникалық жабдық оның арманын жүзеге асыруға мүмкіндік бермеді.
Ньютон және Кассегрейн телескоптарын бірінші заманауи үлгілер деп санауға болады. Олардың негізінде қазір телескоп құрылысын дамыту жалғасуда. Кассегрейн принципі бойынша адамзатқа көп ақпарат әкелген заманауи Хаббл ғарыштық телескопы жасалды.
Негізгі мәліметтерге оралу
Рефлекторлар ақырында жеңе алмады. Рефракторлар әйнектің екі жаңа түрін ойлап табу арқылы тұғырға жеңіспен оралды: тәж - жеңілірек және шақпақтас - ауыр. Бұл комбинация ахроматикалық қателерсіз телескопты ойлап тапқан адамға көмектесті. Бұл дарынды ғалым Дж. Доллонд болып шықты, оның атымен линзаның жаңа түрі – доллар линзасы аталды.
19 ғасырда рефракторлық телескоп екінші рет дүниеге келді. Техникалық ойдың дамуымен идеалды пішінді және одан да үлкен өлшемдегі линзаларды шығару мүмкін болды. 1824 жылы линзаның диаметрі 24 см болса, 1966 жылы ол екі кесіндіге дейін өсті, ал 1885 жылы ол қазірдің өзінде 76 сантиметр болды. Салыстырмалы түрде айтатын болсақ, линзаның диаметрі жылына шамамен 1 см-ге өсті. Олар айна құрылғылары туралы ұмытып кетті, ал линза құрылғылары енді ұзындығы бойынша емес, диаметрінің ұлғаюы бағытында өсті. Бұл көру бұрышын жақсартуға және сонымен бірге суретті үлкейтуге мүмкіндік берді.
Тамаша энтузиасттар
Әуесқой астрономдар рефлекторлық қондырғыларды қайта жандандырды. Олардың бірі Уильям Гершель болды, оның негізгі кәсібі музыка болғанына қарамастан, ол жасадыкөптеген ашылулар. Оның алғашқы ашқан жаңалығы Уран планетасы болды. Бұрын-соңды болмаған табыс оны үлкенірек диаметрлі телескоп жасауға шабыттандырды. Үй зертханасында диаметрі 122 см айна жасап, ол бұрын белгісіз Сатурнның 2 серігін қарастыра алды.
Жетістікке жеткен әуесқойлар жаңа эксперименттерге ұмтылды. Металл айналардың негізгі мәселесі - тез бұлттылық - еңсерілген жоқ. Бұл француз физигі Леон Фуконың телескопқа басқа айна енгізу идеясына әкелді. 1856 жылы үлкейткіш құрылғы үшін күміспен қапталған шыны айна жасады. Нәтиже ең жабайы болжамдардан асып түсті.
Тағы бір маңызды толықтыруды Михаил Ломоносов жасады. Ол жүйені айна линзаға тәуелсіз айнала бастағандай етіп өзгертті. Бұл жарық толқындарының жоғалуын азайтуға және кескінді реттеуге мүмкіндік берді. Дәл осы уақытта Гершель де осындай жаңалық ашқанын хабарлады.
Қазір екі дизайн да белсенді түрде қолданылуда, оптиканы жетілдіру жалғасуда. Қазіргі заманғы компьютерлер мен ғарыштық технологиялар қолданысқа енеді. Жердегі ең үлкен телескоп – Канар аралдарының Ұлы телескопы. Бірақ көп ұзамай оның ұлылығы жойылады, оның 10,4 м-ге қарсы диаметрі 30 м айналары бар жобалар қазірдің өзінде жұмыс істеп жатыр.
Телескоптар-алыптар жер атмосферасы арқылы кескіннің сынуын мүмкіндігінше болдырмау үшін төбеге салынған. Перспективалы бағыт – ғарыштық телескоптардың құрылысы. Олар максималды ажыратымдылықпен ең айқын суретті береді. Мұның бәрі мүмкін емес еді, егер17-ші ғасырда шпилька жасалмас еді.
