Техника - молодёжи 1976-09, страница 36

АЛЕКСАНДР САМОЙЛОВ

ТЕЛЕСКОПЫ НА ТРОПЕ ВЕЛИКАНОВ

Линза или зеркало?

Точная дата изобретения телескопа неизвестна. Историки науки отмечают лишь, что Галилео Галилей, узнар, что в Голландии делают линзовые трубы, сам построил такую же и 7 января 1610 года начал наблюдать в нее звездное небо. Эта дата считается днем рождения телескопа.

Лучшие умы человечества (а среди них были И. Кеплер, М, Ломоносов, И. Ньютон) думали, как усовершенствовать весьма простые в те времена «небесные трубы». Вообще говоря, можно либо строить инструменты, где свет фокусируется с помощью линз, объективов, либо такие, где он собирается посредством вогнутых зеркал. Первый путь оказался более тернистым: линзы обладают двумя видами аберраций — сферической и хроматической; эти недостатки сказываются в том, что лучи света, собранные линзой, не сходятся точно в ее фокусе. Изображение оказывается размытым, а также и окрашенным. Еще хуже, если в линзах есть включения: пузырьки воздуха. Ведь чистое оптическое стекло отлить сложно, и чем больше это стекло, тем труднее его изготовить. На пути применения линз в телескопах есть и еще одно препятствие: опираясь на свою оправу лишь по внешнему контуру, стекло прогибается — прогиб этот растет с увеличением веса линзы. Изображение, полученное с помощью такой линзы, оказывается не столь хорошим, как это нужно астрономам. Вот почему линзовые телескопы, ступив на тропу великанов, остановились у некоего предела — созданный еще ч начале века самый большой рефрактор, Йеркский, имеет диаметр объектива около метра.

Этих пороков лишены рефлекторы — зеркальные телескопы. Свет со всей поверхности параболического зеркала собирается в одной точке — в фокусе. Изображение не имеет окраски. Стекло зеркала мо

жет быть не столь чистым, как у линзы, ведь лучи света через него не проходят: оно служит лишь -основанием отражающего слоя. Что же касается прогиба зеркала, который мог бы исказить изображение, то его можно свести к минимуму: ничто не мешает опереть стекло на всю его заднюю поверхность и применить к тому же особые противовесы, чтобы сохранить его форму при поворотах.

Однако все это Hew означает, что у рефлекторов нет недостатков. Зеркало может деформироваться из-за изменения температуры. Отражающий слой его со временем тускнеет. К тому же поле зрения рефлектора весьма невелико: точно в фокусе зеркала сходятся только лучи, параллельные его оси. Это явление называют комой. Из-за комы у рефлектора появляются как бы шоры. Поле зрения пятиметрового телескопа на Маунт-Паломар всего... десять угловых минут! ^

И все-таки достоинства рефлекторов перевешивают их 'недостатки. Вот почему телескопы такого типа продвинулись дальше своих соперников-рефракторов по тропе великанов. Крупнейшие зеркальные телескопы не только много больше линзовых — более значителен и их «научный улов».

Как зеркало одержало победу

Еще И. Ньютон предсказывал, что зеркальные телескопы обгонят по величине телескопы линзовые. Однако само это предсказание было основано на ошибке: ученый считал, что невозможно создать ахроматический, то есть избавленный от цветовых погрешностей, линзовый объектив. Но и неверные предположения гения тоже полезны для науки: следуя совету И. Ньютона, многие оптики занялись не линзовыми, а зеркальными телескопами, ускоряя тем сад&ым триумф рефлекторов. Так, еще в XVII! веке английский оптик Д. Шорг построил весьма совершенные для своего времени телескопы. Самый крупный из них был оснащен вогнутым зеркалом диаметром более полуметра. К сожалению, Шорт держал в секрете технологию изготовления зеркал, а перед смертью приказал уничтожить все оборудование и чертежи. Однако это не приостановило прогресс в телескопостроении. После смерти Шорта известный астроном В. Гер-шель соорудил гигантский по тем временам рефлектор с диаметром зеркал 1,22 м. Правда, этот колосс не оправдал надежд ученого. Зер-

Принципиальные схемы (сверху вниз):

рефлектора Ломоносова; рефлектора Ньютоиа; рефлектора Грегори; рефлектора Кассегрена, камеры Шмидта;

менискового телескопа Максутова.

Рис. Владимира Родина

34