- + 7 (925) 133-16-58
Современные телескопы мало похожи на первый телескоп Галилея и представляют собой сложнейшие технические конструкции. Но принцип их устройства остаётся прежним. С помощью линзы или параболического зеркала собирается свет от небесного объекта и строится изображение в фокусе линзы или зеркала. Здесь помещается приёмник излучения, который фиксирует изображение для дальнейшего изучения.
Небесные светила изучают, собирая, принимая, регистрируя и исследуя приходящее от звёзд излучение. Глаз тоже является прибором, собирающим и регистрирующим падающий на него свет. Свет от звезды, проходящий через зрачок глаза, собирается хрусталиком на сетчатке. Энергия падающего света вызывает отклик нервных окончаний. В мозг поступает сигнал, и мы видим звезду. Но энергии, приходящей от звезды, может быть слишком мало (звезда слабая). Тогда сетчатка не прореагирует, и мы звезды не увидим.
Принципиально телескоп от глаза отличается только размерами, способом концентрации света и природой регистратора света.
Важнейшими характеристиками телескопа являются его разрешающая и проницающая способности.
Разрешающая способность телескопа определяется наименьшим угловым расстоянием между светящимися точками, которые могут быть видны (разрешены) как отдельные объекты.
Разрешающая способность телескопа определяется его размерами. Дифракция световых лучей на краю отверстия приводит к тому, что невозможно в телескопе различить две светящиеся точки, если направления на них образуют угол меньше предельного.
Предельный угол для идеального объектива и видимого света определяется по формуле
α = 14” / D,
где α — предельный угол, выраженный в угловых секундах; D — диаметр телескопа (в см). Для человеческого глаза предельный угол равен 28” (фактически 1—1,5’), для крупнейшего в мире телескопа диаметром 10 м предельный угол равен 0,015". Реально предельный угол в несколько раз больше из-за влияния атмосферы.
Проницающая способность телескопа определяется наименьшей регистрируемой освещённостью, создаваемой светящимся объектом.
Проницающая способность телескопа определяется прежде всего его диаметром: чем больше диаметр, тем больше света он собирает. Важную роль играют и приёмники излучения. Если 200 лет назад в телескоп просто смотрели и пытались зарисовать то, что видят, а 40 лет назад в основном фотографировали созданное телескопом изображение, то теперь пользуются электронными приёмниками изображения, которые могут регистрировать примерно 60% падающих на него фотонов (фотопластинка регистрирует примерно в 10—100 раз меньшую долю).
Сейчас наступает новый этап в создании наземных телескопов, которые можно с полным основанием назвать приборами XXI в. Во-первых, они очень большие — диаметр их главного зеркала 8—10 м. Во-вторых, они построены с использованием новых принципов. Их зеркала подстраиваются под изменения, происходящие в атмосфере, так что расфокусировка изображения, вызванная перепадами плотности воздуха и его потоками, сводится к минимуму. Такая оптика, «умеющая» приспосабливаться к быстроменяющимся условиям, называется адаптивной. Для повышения разрешающей способности телескопов применяются также методы оптической интерферометрии с большой базой.
К новому поколению телескопов относятся 10-метровые телескопы Кека (США), 10-метровый телескоп Хобби-Эберли и 8-метровые телескопы Джемини, Субару, телескоп VLT (Very Large Telescope — Очень Большой Телескоп) Европейской южной обсерватории, а также находящийся в стадии постройки Большой Бинокулярный Телескоп (Large Binocular Telescope) в Аризоне (США).
Очень важно то обстоятельство, что во всех этих телескопах главное зеркало образовано отдельными зеркалами, число которых различно в разных телескопах. Так, в телескопе Субару смонтировано 261 зеркало, в VLT — 150 осевых и 64 боковых зеркала, в телескопе Джемини — 128 зеркал. В Большом Бинокулярном Телескопе (LBT) имеется два главных зеркала, состоящие также из многих элементов. Диаметр главных зеркал всех этих телескопов лежит в диапазоне от 8,1 до 8,4 м.
Зеркала в современных телескопах управляемы. У каждого имеется система приспособлений, которые могут, давя на зеркало, нужным образом изменять его форму, что стало возможным, когда начали изготовлять очень тонкие и лёгкие зеркала. Материал с сайта http://wikiwhat.ru
С помощью телескопа необходимо получать как можно более ясное изображение удалённой звезды, которое должно выглядеть одной точкой. Большие объекты, вроде галактик, могут рассматриваться как множество точек. Свет от далёкой звезды распространяется в виде сферической волны, проходящей огромное расстояние в космическом пространстве. Фронт волны, достигшей Земли, можно считать плоским из-за гигантского радиуса сферы — расстояния до звезды.
Если на телескоп падает плоская волна, то в фокальной плоскости появляется точка, размер которой определяется только дифракцией света, т. е. выполняется условие предельного угла. Именно это имеет место в космическом телескопе Хаббла, который, несмотря на то, что его диаметр всего 2.4 м, получает изображение лучше, чем 4—6-метровые телескопы старой конструкции.
Прежде чем попасть в телескоп, волна проходит через земную атмосферу и турбулентность воздуха, что нарушает плоскую форму фронта. Изображение искажается. Адаптивная оптика призвана скомпенсировать отклонения и восстановить изначальную (плоскую) форму волнового фронта.
Но не все проблемы с адаптивной оптикой легко и просто решаются. Только появление лазеров, высотных ракет, сверхмощных и сверхбыстродействующих компьютеров позволило решать многие проблемы и получать на наземных телескопах изображения не хуже тех, которые получены за пределами земной атмосферы.
РБК Тренды сделали подборку из восьми существующих и готовящихся к запуску космических телескопов, которые изменили или изменят наше представление о космосе
В 1610 году Галилео Галилей и Симон Мариус независимо друг от друга открыли спутники Юпитера, что стало одним из важнейших научных событий того времени. Почти четыре века спустя запуск космического телескопа «Хаббл» положил начало новой революции в астрономии.
Главная проблема оптической астрономии — неоднородность земной атмосферы. Области с разной плотностью, скоростью движения воздуха приводят к мерцанию звезд, видимому невооруженным глазом. Это делает космос единственным местом, где телескоп может получить действительно четкое и исчерпывающее представление о Вселенной.
В этом материале рассказывается про самые значимые проекты космических телескопов, тогда как крупнейшим наземным обсерваториям у нас посвящен отдельный обзор.
Также астрофизик Сергей Попов рассказал РБК Трендам о том, как новые технологии превратили астрономию в модную и востребованную науку. Почему не стоит ждать, что в будущем мы «переедем» на другую планету и какой вообще нам всем толк от этих астрономических открытий?
Выпуск подкаста «Лекции не будет» РБК Трендов с Сергеем Поповым о том, почему мы никогда не сможем переселиться на другую планету:
Ваш браузер не поддерживает аудиоплеер.
Телескоп «Хаббл», названный в честь Эдвина Хаббла, был запущен на орбиту 24 апреля 1990 года. Это совместный проект NASA и Европейского космического агентства, задуманный как обсерватория общего назначения для исследования Вселенной в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах волн. Входит в число Больших обсерваторий NASA.
Телескоп «Хаббл» (Фото: NASA)
20 мая 1990 года телескоп сделал первую фотографию звездного скопления NGC 3532.
Слева — снимок, сделанный из обсерватории Лас Кампанас, Чили. Справа — часть первого изображения «Хаббла» (Фото: NASA, ESA, and STScI)
«Хаббл» вращается вокруг Земли на высоте около 540 км и наклонен на 28,5 градусов к экватору. Чтобы совершить один оборот, ему требуется 95 минут.
Орбитальный телескоп провел более 1 млн наблюдений и предоставил данные, которые астрономы использовали, чтобы написать свыше 18 тыс. рецензируемых научных публикаций (от формирования планет до гигантских черных дыр). Эти документы упоминались в других публикациях более 900 тыс. раз.
Серия снимков, сделанных с помощью космического телескопа «Хаббл» NASA, показывает эволюцию области падения кометы Шумейкера-Леви (Фото: H. Hammel, MIT and NASA)
Изображения сделаны 14 февраля 2007 года. На левом видны оранжевые овальные отложения серы вокруг вулкана Пеле. На правом изображении виден большой шлейф, поднимающийся над поверхностью, недалеко от северного полюса (Фото: NASA, ESA, and J. Spencer (SwRI))
Галактика GN-z11, показанная на вставке, видна в прошлом на 13,4 млрд лет, всего через 400 млн лет после Большого взрыва, когда возраст Вселенной составлял всего 3% от ее нынешнего возраста. Учитывая расширение Вселенной, сейчас на деле она находится в 32 млрд световых лет от нас (Фото: NASA, ESA, P. Oesch (Yale University))
13 июня 2021 года компьютер, отвечающий за научное оборудование «Хаббла», перестал реагировать на команды с Земли. Устранить поломку инженерно-научной группе, обслуживающей телескоп, удалось только к 16 июля 2021 года.
У орбитального «Хаббла» есть два аккаунта в Twitter — Hubble NASA и Hubble ESA, два официальных YouTube канала — NASA и ESA, а также аккаунты в Instagram и Facebook.
Посвященный «Хабблу» ролик NASA
Изображения и данные, полученные с космического телескопа «Хаббл», показывают галактики такими, какими они были миллиарды лет назад.
Обсерватория «Чандра» — это телескоп, специально разработанный для обнаружения рентгеновского излучения из очень горячих районов Вселенной, таких как взорвавшиеся звезды, скопления галактик и материя вокруг черных дыр. Обсерватория получила свое имя в честь одного из крупнейших астрофизиков XX века Субрахманьяна Чандрасекара, известного своими работами о белых карликах. Входит в число Больших обсерваторий NASA.
Телескоп «Чандра» (Фото: NGST)
Запуск состоялся 23 июля 1999 года. Предполагалось, что телескоп прослужит пять лет. В итоге «Чандра» стала самой продолжительной астрономической миссией без обслуживающих экспедиций.
На счету «Чандры» тысячи запечатленных космических объектов и явлений, которые помогли ученым лучше понять устройство нашей Вселенной и процессы, происходящие в ней. Телескоп показывает остатки взорвавшихся звезд, обнаруживает черные дыры по всей Вселенной, отслеживает отделение темной материи при столкновении галактик и многое другое.
Снимок остатка сверхновой Кассиопея A (Фото: John Hughes et al. (Rutgers), NASA/CXC/SAO)
Сверхмассивная черная дыра Стрелец A * расположена в центре нашей галактики. По оценкам ученых, ее масса примерно в 4,5 млн раз больше массы нашего Солнца (Фото: NASA)
Следить за жизнью «Чандры» можно в Twitter, на YouTube-канале, а также в Instagram и Facebook.
Телескоп «Ферми» — это международная многоцентровая обсерватория, изучающая космос в диапазоне гамма-излучения.
Изначально аппарат назывался Gamma-ray Large Area Space Telescope или GLAST. Но 26 августа 2008 года NASA переименовало телескоп в честь итальянского физика Энрико Ферми, лауреата Нобелевской премии по физике 1938 года.
Телескоп «Ферми» (Фото: NASA)
Запуск телескопа состоялся 11 июня 2008 года. С тех пор «Ферми» обращается вокруг Земли на высоте 565 км. Он сканирует все небо каждые три часа в поисках гамма-лучей с энергией от 20 МэВ до более 300 ГэВ. Один оборот вокруг нашей планеты телескоп делает за 95 минут.
Картируя все небо каждые три часа, «Ферми» открывает самые экстремальные явления во Вселенной: от гамма-всплесков и струй черных дыр до пульсаров, остатков сверхновых и происхождения космических лучей.
«Ферми» не ведет такую активную социальную жизнь, как его коллеги. У телескопа есть аккаунт в Twitter (не обновляется с осени 2019 года) и страница на Facebook (последнее обновление — в сентябре 2020 года).
TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) — космический телескоп, предназначенный для открытия экзопланет транзитным методом (фиксация характерных провалов яркости, вызванных прохождением планеты на фоне звезды). Разработан учеными MIT в рамках Малой исследовательской программы NASA.
Телескоп TESS (Фото: NASA)
Орбитальный телескоп был запущен 18 апреля 2018 года на борту ракеты SpaceX Falcon 9. TESS — первый спутник NASA Astrophysics, запущенный по контракту со SpaceX.
Телескоп наблюдает за космическими объектами с высокоэллиптической околоземной орбиты (HEO). Впервые в качестве силы, стабилизирующей траекторию, используется гравитационное притяжение Луны
В первый год работы телескоп наблюдал Южное полушарие небесной сферы. Участок неба был разбит на 13 секторов, на каждый из которых TESS потратил 27 дней. 18 июля 2019 года первый этап миссии был завершен. По такому же принципу телескоп отработал год и в Северном полушарии. С августа 2020 года аппарат приступил к расширенной миссии, которая продлится, как ожидается, до сентября 2022 года.
В результате TESS охватил своим взглядом около 75% площади неба, открыл порядка 66 подтвержденных экзопланет и зафиксировал свидетельства более чем 2 100 планет-кандидатов, вращающихся вокруг ярких соседних звезд. В будущем уже телескоп Джеймса Уэбба изучит эти планеты-кандидаты и определит, могут ли они поддерживать жизнь.
Ролик NASA о первых успехах TESS
Три такие пары составляют недавно открытую шестерную звездную систему под названием TYC 7037-89-1 (Фото: NASA)
У телескопа есть аккаунт в Twitter. Также информацию о деятельности TESS можно найти на странице NASA Exoplanets в Facebook.
Орбитальная астрофизическая обсерватория «Спектр-РГ» предназначена для построения полной карты Вселенной в рентгеновском диапазоне энергий. Это проект Федеральной космической программы России с участием Германии.
Обсерватория состоит из двух зеркальный телескопов: немецкого eROSITA, работающего в мягком рентгеновском диапазоне, и российского ART-XC, работающего в жестком рентгеновском диапазоне. ART-XC — первый в России телескоп с оптикой косого падения.
«Спектр-РГ» с телескопами ART-XC (снизу) и eROSITA (сверху) (Фото: РКС)
13 июля 2019 года обсерватория была запущена с космодрома Байконур.
Исследования «Спектра-РГ» продлятся 6,5 лет. Из них четыре года телескоп будет сканировать звездное небо, а оставшиеся 2,5 года — работать в режиме точечного наблюдения объектов во Вселенной по заявкам мирового научного сообщества. Местом для аппарата выбрана точка Лагранжа (L2) в 1,5 млн км от Земли.
По заверениям «Роскосмоса», за время миссии «Спектр-РГ» обнаружит около 100 тыс. массивных скоплений галактик, порядка 3 млн сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик, сотни тысяч звезд с активными коронами, десятки тысяч звездообразующих галактик и многие другие объекты, в том числе неизвестной природы, а также детально исследует свойства горячей межзвездной и межгалактической плазмы.
Ожидается, что в 2025 году будет завершена и обнародована самая точная карта Вселенной, построенная телескопами «Спектра-РГ».
Телескоп Джеймса Уэбба (JWST) — это амбициозный научный проект орбитальной инфракрасной обсерватории NASA в сотрудничестве с европейскими и канадскими космическими агентствами. Запуск запланирован не ранее ноября 2021 года.
Телескоп Джеймса Уэбба (Фото: NASA)
В отличие от «Хаббла», «Уэбб» не предназначен для обслуживания. Запаса хладагента на нем хватит примерно на десять лет. Чтобы обеспечить корректную работу на протяжении этого срока, все критически важные подсистемы телескопа дублируются.
Ожидается, что регулярные научные данные и изображения начнут поступать с «Уэбба» примерно через шесть месяцев после запуска.
Телескоп Джеймса Уэбба станет самым большим, мощным и сложным космическим телескопом, когда-либо созданным и запущенным в космос. Размер главного зеркала, шириной в 6,5 м и площадью собирательной поверхности в 25 кв. м, позволит «Уэббу» наблюдать далекие галактики на расстоянии более 13 млрд световых лет.
Телескоп разместится в 1,5 млн км от Земли в противоположную от Солнца сторону во второй точке Лагранжа (L2). Он будет видеть около 39% неба в любой момент времени. Поскольку телескоп должен отвернуться от теплых и близких объектов, способных помешать ему, он не сможет наблюдать Солнце, Меркурий, Венеру, Землю или Луну.
Транспортировка и последовательность развертывания телескопа Джеймса Уэбба на орбите
Четыре научных инструмента имеют уникальные особенности, которые позволят астрономам изучать различные космические объекты:
У телескопа есть аккаунт в Twitter, YouTube-канал, а также страницы в Instagram и Facebook.
Телескоп Китайской космической станции (CSST) «Сюньтянь» или «Небесный часовой» — автономный орбитальный модуль с оптическим телескопом.
Запуск «Сюньтянь» запланирован на 2024 год. Телескоп будет вращаться вокруг Земли по той же орбите, что и китайская модульная станция. Он сможет периодически приближаться и стыковаться с ней, чтобы экипаж проводил необходимый ремонт и менял приборы.
Телескоп «Сюньтянь» (Фото: CSNA)
Огромная линза делает «Небесного часового» сопоставимым с «Хабблом». При этом обзор китайского телескопа будет в 300 раз больше при таком же высоком разрешении. Благодаря широкому полю зрения он сможет наблюдать до 40% пространства в течение десяти лет.
Телескоп Китайской космической станции будет вести наблюдение в ближнем ультрафиолетовом и видимом свете, а также исследовать свойства темной материи, формирование и эволюцию галактик.
Международный проект космической обсерватории «Спектр-УФ» будет исследовать Вселенную в ультрафиолетовом и видимом диапазонах электромагнитного спектра с высоким угловым разрешением, а также регистрировать гамма-излучение в энергетическом диапазоне от 10 КэВ до 10 МэВ. Основную работу по проекту ведут Россия и Испания.
«Спектр-УФ» (Фото: WSO-UV)
Космический телескоп с зеркалом диаметром 1,7 м оснастят спектрографами высокого и низкого разрешения, чтобы получать спектры высокого разрешения, и камерами для построения высококачественных изображений в ультрафиолетовом диапазоне. Он сможет конкурировать с телескопом «Хаббл».
«Спектр-УФ» будет заниматься не поиском планет, но изучит физико-химический состав планетных атмосфер в Солнечной системе и за ее пределами, физические и химические свойства межзвездного и околозвездного вещества (газа и пылевых частиц), природу активных галактических ядер, химическую эволюцию галактик. Важная задача «Спектра-УФ» — поиск скрытого вещества, то есть газа и пыли, трудноразличимых для уже существующих телескопов.
Сроки старта миссии «Спектр-УФ» несколько раз переносились. Ожидается, что обсерватория начнет работу осенью 2025 года. Запуск запланирован с космодрома «Восточный».
Реферат
на тему:
«Принцип работы и назначение телескопа»
Проверила:
Малахова Галина Николаевна
Выполнил:
Ученик 11 «Б» класса
Виталий Фомин
Старый Оскол 2001 г.
Содержание:
2. Создание рефракторов
3. Создание рефлекторов
4. Зеркально-линзовые системы телескопов
5. Радиотелескопы
6. Возможности радиотелескопов
7. Приложение
8. Список литературы
Трудно сказать, кто первый изобрел телескоп. Известно, что еще древние употребляли увеличительные стекла. Дошла до нас легенда о том, что якобы Юлий Цезарь во время набега на Британию с берегов Галлии рассматривал в подзорную трубу туманную британскую землю. Роджер Бекон, один из наиболее замечательных ученых и мыслителей XIII века, в одном из своих трактатов утверждал, что он изобрел такую комбинацию линз, с помощью которой удаленные предметы на расстоянии кажутся близкими.
Так ли это было в действительности – неизвестно. Бесспорно, однако, что в самом начале XVII века в Голландии почти одновременно об изобретении подзорной трубы заявили три оптика: Липерсчей, Меунус, Янсен. Как бы там ни было, к концу 1608 года первые подзорные трубы были изготовлены и слухи об этих новых оптических приборах быстро распространялись по Европе.
В Падуе в это время уже был широко известен Галилео Галилей, профессор местного университета, красноречивый оратор и страстный сторонник учения Коперника. Услышав о новом оптическом инструменте, Галилей решил собственноручно построить подзорную трубу. 7 января 1610 года навсегда останется памятной датой в истории человечества. Вечером того же дня Галилей впервые направил построенный им телескоп на небо. Он увидел то, что ранее было невозможно. Луна, испещренная горами и долинами, оказалась миром, сходным хотя бы по рельефу с Землей. Юпитер, предстал перед глазами изумленного Галилея крошечным диском, вокруг которого вращались четыре необычные звездочки – его спутники. При наблюдении в телескоп планета Венера оказалась похожа на маленькую Луну. Она меняла свои фазы, что свидетельствовало об ее обращении вокруг Солнца. На самом Солнце (поместив перед глазами темное стекло) ученый увидел черные пятна, опровергнув тем самым общепринятое учение Аристотеля о «неприкосновенной чистоте небес». Эти пятна смещались по отношению к краю Солнца, из чего сделал правильный вывод о вращении Солнца вокруг оси. В темные ночи, когда небо было чистым, в поле зрения галилеевского телескопа было видно множество звезд, недоступных невооруженному глазу. Несовершенство первого телескопа не позволило ученому рассмотреть кольцо Сатурна. Вместо кольца он увидел по обе стороны Сатурна два каких-то странных придатка. Открытия Галилея положили начало телескопической астрономии. Но его телескопы, утвердившие окончательно мировоззрение Коперника, были очень несовершенны. Уже при жизни Галилея на смену пришли телескопы несколько иного типа. Изобретателем нового инструмента был Иоганн Кеплер. В 1611 году в трактате «Диоптрика» он дал описание телескопа, состоящего из двух двояковыпуклых линз. Сам Кеплер, будучи типичным астрономом – теоретиком, ограничился лишь описанием схемы нового телескопа, а первым, кто его построил, был Шейнер, оппонент Галилея в их горячих спорах. Рассмотрим оптические схемы и принцип действия гилилеевского и кеплеровского телескопов.
Телескоп Галилея.
Линза А, обращенная к объекту наблюдения, называется Объективом, а линза В, к которой прикладывает свой глаз наблюдатель – Окуляр. Если линза толще посередине, чем на краях, она называется Собирающей или Положительной, в противном случае – Рассеивающей или Отрицательной. В телескопе Галилея объективом служила плоско - выпуклая линза, а окуляром – плоско – вогнутая. По существу, галилеевский телескоп был прообразом современного театрального бинокля, в котором использовались двояковыпуклые и двояковогнутые линзы. В телескопе Кеплера и объектив, и окуляр были положительными двояковыпуклыми линзами.
Представим себе простейшую двояковыпуклую линзу, сферические поверхности которой имеют одинаковую кривизну. Прямая, соединяющая центры этих поверхностей, называется Оптической осью линзы. Если на такую линзу попадают лучи, идущие параллельно оптической оси, они, преломляясь в линзе, собираются в точке оптической оси, называемой Фокусом линзы. Расстояние от центра линзы до её фокуса называют фокусным расстоянием. Чем больше кривизна поверхностей собирающей линзы, тем меньше фокусное расстояние. В фокусе такой линзы всегда получается действительное изображение предмета.
Иначе ведут себя рассеивающие, отрицательные линзы. Попадающий на них параллельно оптической оси пучок света они рассеивают и в фокусе такой линзы сходятся не сами лучи, а их продолжения. Потому рассеивающие линзы имеют, как говорят, Мнимый фокус и дают мнимое изображение. На (рис. 1) показан ход лучей в галилеевском телескопе. Так как небесные светила, практически говоря, находятся «в бесконечности», то изображения их получаются в фокальной плоскости, т.е. в плоскости, проходящей через фокус F и перпендикулярной оптической оси. Между фокусом и объективом Галилей поместил рассеивающую линзу, которая давала мнимое, прямое и увеличенное изображение MN. Главным недостатком галилеевского телескопа было очень малое поле зрения (так называют угловой поперечник кружка тела, видимого в телескоп). Из-за этого наводить телескоп на небесное светило и наблюдать его очень трудно. По той же причине галилеевские телескопы после смерти их создателя в астрономии не употреблялись.
Телескоп Кеплера.
В кеплеровском телескопе (рис. 2) изображение CD получается действительное, увеличенное и перевернутое. Последнее обстоятельство неудобно для наблюдения земных предметов, в астрономии несущественно, ведь в космосе нет какого-то абсолютного верха или низа, а потому небесные тела не могут быть повернутыми телескопом «вверх ногами».
Первое из двух главных преимуществ телескопа – это увеличение угла зрения, под которым мы видим небесные объекты. Человеческий глаз способен в отдельности различать две части предмета, если угловое расстояние не меньше одной минуты дуги. Поэтому, например, на Луне невооруженный глаз различает лишь крупные детали, поперечник которых превышает 100 километров. В благоприятных условиях, когда Солнце затянуто дымкой, на его поверхности удается рассмотреть самые крупные из солнечных пятен. Никаких других подробностей невооруженный глаз на небесных телах не видит. Телескопы увеличивают угол зрения в десятки и сотни раз.
Второе преимущество телескопа по сравнению с глазом заключается в том, что телескоп собирает гораздо больше света, чем зрачок человеческого глаза, имеющий даже в полной темноте диаметр не более 8 мм. Очевидно, что количество света, собираемого телескопом, во столько раз больше, во сколько площадь объектива больше площади зрачка. Это отношение равно отношению квадратов диаметров объектива и зрачка.
Собранный телескопом свет выходит из его окуляра концентрированным световым пучком. Наименьшее его сечение называется выходным зрачком. В сущности, выходной зрачок – это изображение объектива, создаваемое окуляром. Можно доказать, что увеличение телескопа равно отношению фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра. Казалось бы, увеличивая фокусное расстояние объектива и уменьшая фокусное расстояние окуляра, можно достичь любых увеличений. Теоретически это так, но практически всё выглядит иначе. Во-первых, чем больше употребляемое в телескопе увеличение, тем меньше его поле зрения. Во-вторых, с ростом увеличения становятся все заметнее движения воздуха Неоднородные воздушные струи размазывают, портят изображение и иногда то, что видно при малых увеличениях, пропадает для больших. Наконец, чем больше увеличение, тем бледнее, тускнее изображение небесного светила (например, Луны). Иначе говоря, с ростом увеличения хотя и видно больше подробностей на Луне, Солнце и планетах, но зато уменьшается поверхностная яркость их изображений. Есть и другие препятствия, мешающие применять очень большие увеличения (например, в тысячи и десятки тысяч раз). Приходится находить некоторый оптимум, и потому даже в современных телескопах увеличения не превосходят нескольких сотен раз.
При создании телескопов со времен Галилея придерживаются следующего правила: выходной зрачок телескопа не должен быть больше зрачка наблюдателя. Легко сообразить, что в противном случае часть света, собранного объективом, будет напрасно утеряна. Очень важной величиной, характеризующей объектив телескопа, является его относительное отверстие, т.е. отношение диаметра объектива телескопа к его фокусному расстоянию. Светосилой объектива называется квадрат относительного отверстия телескопа. Чем «светосильнее» телескоп, т.е. чем больше светосила его объектива, тем более яркие изображения он дает. Количество же света, собираемого телескопом, зависит лишь от диаметра его объектива (но не от светосилы!). Из-за явления, именуемого в оптике дифракцией, при наблюдениях в телескопы яркие звезды кажутся небольшими дисками, окруженными несколькими концентрическими радужными кольцами. Разумеется, к настоящим дискам звезд дифракционные круги никакого отношения не имеют.
Основоположники космонавтики, обосновывая в первой половине ХХ века необходимость выхода человечества во внеземное пространство, среди прочих практических целей называли развитие астрономии. Они писали: наблюдение небесных тел затруднено колебаниями атмосферы и непредсказуемой погодой, поэтому вынесение телескопов за пределы планеты позволит на порядки увеличить их «дальнозоркость».
Астроном в космосе (иллюстрация из книги Макса Валье «Полёт в мировое пространство»)
Идею космических обсерваторий выдвигали Константин Циолковский в статье «Свободное пространство» (1883), Герман Оберт в работе «Ракета в межпланетное пространство» (1923) и Макс Валье в книге «Полёт в мировое пространство» (1924). После этого астрономические наблюдения с околоземной орбиты стали часто описывать в научно-популярной литературе и фантастике: достаточно вспомнить роман Александра Беляева «Звезда КЭЦ» (1936).
Впрочем, первые попытки провести наблюдения на больших высотах предпринимались задолго до начала космических полётов. Например, известно, что во время полного солнечного затмения 19 июня 1936 года московский астроном Пётр Куликовский поднялся на субстратостате, чтобы сфотографировать корону Солнца. Для американской астрономии практическим шагом к орбитальным телескопам стала программа «Стратоскоп» (Stratoscope), развитием которой руководил знаменитый астрофизик Мартин Шварцшильд.
Первый телескоп с диаметром главного зеркала 30,5 см, созданный в рамках программы, поднялся в воздух 22 августа 1957 года и достиг высоты 25,3 км. Там блок приборов начал автоматическую съёмку нашего светила в высоком разрешении, а киноплёнку затем проявили на земле. Результат эксперимента впечатлил учёных, и программа получила развитие: изучение Солнца и других объектов стратоскопами продолжалось до 1971 года, после чего они уступили место более совершенным инструментам.
Полёт Stratoscope I в сентябре 1957 года
Практическая космонавтика успешно развивалась, и инженеры сделали следующий шаг: начали проектировать орбитальные телескопы. Американские специалисты разработали серию спутников под названием ОАО (Orbital Astronomical Observatory), которые могли наводиться на любое небесное тело и с высочайшей точностью удерживать его в «поле зрения» приборов. Спутник ОАО-1, выведенный в космос 8 апреля 1966 года, не смог раскрыть солнечные батареи и начать программу наблюдений.
Зато ОАО-2 (Stargazer), стартовавший в декабре 1968 года, успешно проработал больше четырёх лет. Последний аппарат этой серии, ОАО-3, названный «Коперником» (Copernicus), был запущен в августе 1972 года, а эксплуатировали его девять лет.
Первый спутник Orbital Astronomical Observatory на орбите (концепт-арт)
В составе орбитальной станции Skylab (Sky Laboratory) работала большая многоспектральная обсерватория ATM (Apollo Telescope Mount). С её помощью астронавты опять же изучали Солнце. Их наблюдения заставили астрономов пересмотреть отношение к нашему светилу: раньше считалось, что это более или менее спокойное небесное тело с однородной гелиосферой, а на самом деле структура его газовой оболочки оказалась сложной и изменчивой. Кроме того, ATM использовалась для слежения за кометой Когоутека — результаты этих наблюдений помогли подтвердить теорию о том, как именно за пределами Солнечной системы формируются кометы.
Американская орбитальная станция Skylab, снятая со стороны обсерватории ATM (NASA)
Советские учёные обрели возможность вести астрономические наблюдения в космосе с началом эксплуатации станций «Салют». На «Салюте-1» был установлен ультрафиолетовый телескоп «Орион», разработанный Бюраканской астрофизической обсерваторией. Космонавты использовали его, чтобы получить спектрограммы Веги и Агены (беты Центавра) — благодаря этому удалось уточнить теоретическую модель фотосферы высокотемпературных звёзд.
Телескоп «Орион-2» отправился в космос на борту корабля «Союз-13» в декабре 1973 года. Экипажу удалось снять около 10 тысяч спектрограмм тусклых или далёких звёзд — с блеском более десятой звёздной величины. На обработку полученной информации потребовалось целое десятилетие: каталог, составленный по данным «Ориона-2», увидел свет только в 1984 году.
Ультрафиолетовый телескоп «Орион»
На «Салюте-4» использовался солнечный телескоп ОСТ, автоматическая система наведения которого оказалась бракованной. Космонавты перешли на ручное управление — почти как в старых фантастических романах. Кроме того, Алексей Губарев и Георгий Гречко впервые в истории провели операцию по орбитальному ремонту телескопа — 2 февраля 1975 года они напылили на его зеркало алюминий, что значительно улучшило качество изображения. Следующему экипажу «Салюта-4» 18 июня повезло наблюдать за вспышкой на Солнце и за появлением гигантского протуберанца. «Контрольную» съёмку в видимой части спектра вели сотрудники Крымской астрофизической обсерватории.
На «Салюте-6» и «Салюте-7» тоже устанавливали телескопы: субмиллиметровый БСТ-1М с полутораметровым зеркалом, радиотелескоп КРТ-10, гамма-телескоп «Елена» и рентгеновский телескоп РТ-4М. В то же время советские учёные научились конструировать независимые от пилотируемых кораблей и станций обсерватории, управляемые с наземных пунктов. В 1980-х годах они запустили спутники «Астрон», «Гранат» и «Гамма» для исследований в рентгеновском и гамма-диапазонах, а к орбитальному комплексу «Мир» пристыковали астрофизический модуль «Квант» с обсерваторией «Рентген». К сожалению, с распадом СССР многие перспективные отечественные проекты были заморожены.
Развитие орбитальной астрономии затруднялось из-за несовершенства систем, с помощью которых управляли телескопами, наводили их на объекты и передавали данные на Землю. Зато с появлением современных цифровых технологий появилась возможность создавать космические обсерватории с большим сроком «жизни» и высокой разрешающей способностью.
Самую большую известность среди таких обсерваторий получил американский телескоп «Хаббл» (Hubble Space Telescope), который был доставлен на орбиту 24 апреля 1990 года в грузовом отсеке шаттла «Дискавери». Имея главное зеркало диаметром 2,4 метра, «Хаббл» оставался самым большим оптическим инструментом в космосе, пока в 2009 году Европейское космическое агентство не запустило туда же инфракрасный телескоп «Гершель» (Herschel Space Observatory) с диаметром зеркала 3,5 метра.
Телескоп «Хаббл» отправляется в самостоятельный полёт (NASA)
История «Хаббла» не обошлась без проблем. Начав работу в космосе, он выдал изображение хуже, чем такой же по размерам наземный телескоп. Причиной искажения стала ошибка, допущенная при изготовлении главного зеркала. Проект мог полностью провалиться, если бы специалисты, наученные горьким опытом поломок на предыдущих обсерваториях, не предусмотрели возможность ремонта силами астронавтов. Фирма Kodak быстро изготовила второе зеркало, однако заменить его в космосе было невозможно, и тогда инженеры предложили изготовить космические «очки» — систему оптической коррекции COSTAR из двух особых зеркал. Чтобы установить её на «Хаббл», 2 декабря 1993 года на орбиту отправился шаттл «Индевор». Астронавты совершили пять сложнейших выходов в открытый космос и вернули дорогостоящий телескоп в строй.
Ремонт телескопа «Хаббл» в космосе (NASA)
Позднее астронавты летали к «Хабблу» ещё четыре раза и значительно продлили срок его эксплуатации. Последнее техобслуживание проходило с 11 по 24 мая 2009 года, в рамках миссии шаттла «Атлантис».
Сегодня телескоп, которому почти тридцать лет, начинает ломаться. В октябре прошлого года пресс-служба NASA сообщила, что отказал один из гироскопов системы ориентации, из-за чего «Хаббл» на три недели перевели в «безопасный режим» (отключается исследовательское оборудование, работает только служебное).
8 января выключилась широкоугольная камера Wide Field Camera 3; на поиск неисправности и её устранение ушло девять дней. 28 февраля из-за ошибки в программном коде несколько дней не работала многоспектральная камера ACS (Advanced Camera for Surveys). Пока что наземная команда обслуживания справляется с накапливающимися проблемами, но вряд ли телескоп продержится долго.
Применение космических «очков» COSTAR: так выглядела галактика М-100 до ремонта «Хаббла» и после (NASA)
Сейчас планируется, что «Хаббл» будет продолжать работу до 30 июня 2021 года, что и так намного больше его запаса прочности. Потом телескоп попытаются управляемо свести с орбиты и затопить в океане. Впрочем, в настоящее время администрация президента Дональда Трампа рассматривает другой вариант: корпорация Sierra Nevada предлагает отправить к «Хабблу» корабль-ремонтник.
Космический телескоп «Уэбб» (NASA)
С другой стороны, своей очереди давно ждёт большой инфракрасный телескоп «Уэбб» (James Webb Space Telescope) с составным зеркалом диаметром 6,5 метров: его как раз планируют запустить 30 марта 2021 года. В числе прочих задач он будет искать свет самых древних звёзд и галактик, изучать их эволюцию и формирование скоплений вещества в юной Вселенной. Кроме того, «Уэбб» поможет искать относительно холодные планеты у соседних звёзд — но, самое главное, снимет спектры их атмосфер. Тогда мы сможем увереннее говорить о царящих там природных условиях, а может быть, даже зафиксируем признаки жизни — биосигнатуры.
Космический телескоп «Кеплер» (NASA, концепт-арт)
Сегодня раздел астрономии, занимающийся изучением экзопланет, переживает бурный расцвет. Если раньше массивные твёрдые тела в звёздных системах находили по косвенному признаку — гравитационному влиянию на собственное светило, — то теперь популярнее всего стал транзитный метод, то есть наблюдение за микрозатмениями звезды. Разумеется, он требует высочайшей точности измерений, и лучший результат получается именно у космических телескопов, поскольку изменение блеска далёких светил сложно различить за колебаниями беспокойной земной атмосферы.
Стандарт в этой области исследований задал американский телескоп «Кеплер» (Kepler Telescope), запущенный 7 марта 2009 года. Он мог наблюдать одновременно до 100 тысяч звёзд, собирая статистические данные по экзопланетам. За три года работы «Кеплеру» удалось обнаружить 4700 кандидатов в экзопланеты; свыше 2600 из них подтвердились. Многие открытые миры оказались сопоставимы по размерам с Землёй. Также удалось доказать существование систем сразу с несколькими экзопланетами, в том числе у двойных звёзд.
Нашлись даже землеподобные миры в «зонах обитаемости», то есть на таком расстоянии от звезды, которое удобно для возникновения жизни. Например, планета Kepler-438b, расположенная от нас на расстоянии 470 световых лет, считается сегодня самой подходящей для возникновения и развития иной жизни. К сожалению, работа с «Кеплером» сопровождалась техническими сбоями и была прекращена в октябре прошлого года.
Участок неба, который изучал «Кеплер»
В апреле 2018 года компания SpaceX запустила в космос телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite): в отличие от «Кеплера», нацеленного на дальний космос, он будет искать экзопланеты в радиусе до 200 световых лет от нас. Астрономы предполагают, что TESS откроет как минимум 20 тысяч новых миров, среди которых будет не меньше тысячи землеподобных.
Готовятся к запуску и другие космические инструменты для изучения экзопланет. В 2019 году на орбиту отправится телескоп «Хеопс» (CHEOPS), в 2026 году — телескоп «Платон» (PLATO), в 2035 году — мощная обсерватория ATLAST (Advanced Technology Large-Aperture Space Telescope). Работая вместе с наземными инструментами, они смогут определить характеристики ближайших экзопланет — и даже составить карты их поверхности!
Европейский космический телескоп «Гея» (ESA, концепт-арт)
Галактическая астрономия тоже не стоит на месте. В апреле 2018 года европейцы опубликовали предварительные результаты наблюдений телескопа «Гея» (Gaia), запущенного пять лет назад. На их основе удалось построить детализированную трёхмерную карту Млечного Пути, в которой содержатся сведения о точном расположении, характеристиках и передвижении 1,7 млрд звёзд. Кроме того, «Гея» собрала информацию о 14 тысячах астероидов Солнечной системы. Телескоп будет передавать данные на Землю, обогащая наши знания о ближнем и дальнем космосе, до конца 2020 года.
На фоне столь эффектных достижений российской орбитальной астрономии пока нечем похвастаться. Сейчас на орбите находится только телескоп «Радиоастрон» (Спектр-Р), запущенный 18 июля 2011 года: он занимался изучением чёрных дыр, нейтронных звёзд и других объектов, излучающих в электромагнитном спектре. Хотя гарантийный срок телескопа истёк в 2016 году, до недавнего времени он работал исправно и потерял управляемость только 10 января 2019 года, а данные передаёт до сих пор. Попытки восстановить двустороннюю связь учёные собираются повторять до середины мая.
Российский космический телескоп «Радиоастрон» (Роскосмос, концепт-арт)
Планировалось, что в ближайшие годы к нему присоединятся обсерватории «Спектр-РГ», «Спектр-УФ» и «Спектр-М» («Миллиметрон») с криогенным телескопом диаметром 10 метров, который улавливает излучение в миллиметровом и инфракрасном диапазонах. Работая вместе, три аппарата могли бы составить самую подробную в истории карту внегалактической Вселенной.
Однако в последнее время появляются сообщения, что финансирование двух последних проектов собираются сильно урезать. Хочется надеяться, что это «ложная тревога», потому что в таком случае наша наука останется без современных инструментов по изучению дальнего космоса. А изучать его необходимо, ведь орбитальные обсерватории XXI века помогают учёным не только по-новому вглядываться в бездны пространства, но и делать более уверенные прогнозы о будущей эволюции космоса, от которых в конечном итоге зависит вопрос выживания всего человечества.
Телескоп — слово известное практически каждому. Существует устоявшийся визуальный образ этого понятия — то, как мы себе представляем телескоп — это такая труба на подставке, внутри стекляшки какие-то… на этом конкретика у многих исчерпывается.
Потому что уже на вопрос — «В чем назначение телескопа» — ответ, как правило, слышен сбивчивый и нескорый. Одни считают, что телескоп что-то там приближает; другие думают, что он что-то увеличивает — эти ближе к истине, но незначительно.
Телескоп — не космический корабль, и к Луне с его помощью мы ближе не станем. Это — не насос, и Луну мы с его помощью до больших размеров не надуем.
Так для чего же их делают, эти блестящие трубы на подставках?
Открою тайну. Как бы это ни казалось удивительным, но главное назначение телескопа — собрать от небесного объекта как можно больше света. Именно потому главным достоинством любого телескопа является диаметр его объектива — в понимании среднестатистического землянина — той линзы, что обращена к небу — именно ее принято считать объективом. (На самом же деле в нашу эпоху объективом телескопа чаще является зеркало, и прячется оно глубоко в трубе, но такая оптическая схема среди неастрономической публики непопулярна.) А вот когда свет от небесного объекта собран, и изображение объекта построено, его можно внимательно рассмотреть — тут мы сталкиваемся со вторым назначением телескопа: Увеличить угол зрения, под которым может быть видимо небесное тело.
Ах, эти научные формулировки! Кто бы нам теперь объяснил, что значит это словосочетание: «угол зрения», и зачем нам его увеличивать?
Процитирую строчку из песни Виктора Цоя: «За окном идет стройка, работает кран».
Подойдем к окну и посмотрим на кран — его длинная стрела раскинулась на полнеба, и чтобы осмотреть ее всю от кабины крановщика, до того места, где она заканчивается, и свисает вниз трос с крюком, придется повернуть голову. Повернуть — ключевое слово. Оказывается стрела башенного крана имеет некоторую угловую протяженность, измеряемую в градусах и равную той величине, на которую нам придется повернуть голову вокруг воображаемой оси вставленной в нашу шею — допустим на 45 градусов.
А если стройка идет в соседнем дворе? В этом случае кран стоит относительно далеко и чтобы перевести взгляд с одного конца его стрелы на другой, нам потребуется повернуть голову на меньший угол, допустим на 5 градусов, или сместить глазной зрачок посмотрев чуть в бок, но на ту же величину — на 5 градусов.
Та величина, накоторую нам приходится изменять направление своего взгляда, чтобы рассмотреть объект полностью — это и есть угловой размер данного объекта. В бытовом понимании. Астрономия же, как наука, оперирует геометрическими понятиями. Но смысл остается тот же. Он в том, что все видимые объекты, будь то далекие планеты или какие-то земные предметы — деревья или строения — все представляются нам большими или маленькими в первую очередь исходя из тех угловых размеров которые они для нас имеют. Реальные же размеры для наблюдателя вторичны и могут оказаться неожиданными. Например стоящий неподалеку дом может заслонить собой 60 градусов небесной сферы, но высотой он всего метров 25. Наше дневное светило — Солнце — имеет угловой поперечник всего полградуса, но диаметр его более миллиона километров.
Сейчас мы первый раз коснулись примера углового размера небесного объекта. Углы, как известно, измеряются в угловых величинах — градусах или радианах, но радианы для любителя — неудобная величина. Градусы — привычнее. Но все равно, не многие из Вас приведут пример одного градуса в качестве видимого размера какого-то видимого объекта. К тому же, уж так получилось, что и удобного небесного объекта на нашем небе размером в 1 градус нет. Зато есть два объекта которые с хорошей точностью можно считать эталонами углового размера в полградуса — это Солнце или Луна.
Оказывается, эти два небесных тела, столь разных по своей природе (Солнце — звезда, гигантский газовый шар диаметром более миллиона километров и с температурой поверхности 6000°K; Луна — спутник Земли, маленькая холодная планетка диаметром 3600 км), для земного наблюдателя на небе имеют одинаковый угловой размер 1/2 градуса.
И, как можно догадаться, 1/2 градуса — величина не очень большая, то телескоп как раз призван изменить это в большую сторону, оказавшись между объектом и наблюдателем.
Вот теперь мы вплотную приблизились к тому, что иногда называют «увеличением», но в отношении чего правильнее употреблять понятие «кратность». Я видел множество разочарованных людей, которые — вместо ожидаемых десятков тысяч и миллионов — узнавали, что хорошие телескопы позволяют применять 100-кратное увеличение. А увеличения более 500 крат в наблюдательной астрономии применяются крайне редко. Все мы любим большие цифры, особенно если это цифры нашей зарплаты. Но, к счастью, параметры телескопов не подвержены инфляции и, как во времена изобретателя телескопа — итальянца Галилео Галилея, — 30-кратное увеличение было вполне актуально для ряда астрономических наблюдений, так и 400 лет спустя, оно ничуть не потеряло своей актуальности.
Первый в истории телескоп был изобретен итальянским ученым и священником Галилео Галилеем в 1609 году. Не следует думать, что сам принцип оптической системы, увеличивающей угловой размер наблюдаемого объекта, был придуман Галилеем. Подзорные трубы в те годы с успехом и уже часто применялись в мореходстве и при ведении военных действий. Но Галилео был первым, кому хватило отваги в эпоху инквизиции направить трубу в небо. При этом он же сделал важный вывод — точность и качество изготовления линз в подзорных трубах никак не годятся для астрономических наблюдений. Он разработал собственный — более точный и качественный — метод шлифовки, полировки и доводки до требуемой формы оптических деталей, а саму схему «подзорной трубы» оптимизировал для астрономических наблюдений.
Его упорство было вознаграждено поистине революционными открытиями. Многое, что ранее считалось непреложной истиной, обрело другой вид и смысл. На божественном лике Солнца обнаружились темные пятна, на гладкой и плоской Луне «выросли» горы, планеты демонстрировали шарообразность, а Венера «показывала» фазы подобные лунным. Юпитер обзавелся спутниками и стал альтернативным центром мира, а «Высочайшую из планет» — Сатурн — Галилео Галилей «тройною наблюдал». Млечный Путь из пролившегося некогда молока превратился в россыпи звезд, а самих звезд на небосклоне, благодаря прозрачным линзам первого в мире телескопа, оказалось в десятки раз больше.
Надо ли говорить, как отнеслась к открытиям Галилея церковь?! — ученого судили и под угрозой пыток заставили отречься от всего увиденного. Галилей отрекся. Но дальнейшая судьба телескопа уже не зависела от этих событий. Изобретение обрело значительную популярность и стало использоваться многими прогрессивно настроенными учеными. А вместе с этим и совершенствовалась его оптическая схема, появлялись все новые конструкции.
То сочетание линз, которое использовал в своем телескопе Галилей, вскоре вышло из употребления, и хотя похожая оптическая схема по сей день используется в театральных биноклях, для наблюдений небесных тел уже через несколько лет после премьеры Галилея была изобретена другая, более удобная конструкция.
Ее разработал Иоганн Кеплер — математик, физик, астроном, но по большей части — теоретик, а потому собственную конструкцию телескопа ни разу не использовал. Впервые изготовил ее и опробовал на астрономическом поприще его коллега и современник — К. Шейнер.
Система Кеплера обладала рядом существенных преимуществ: Большее поле зрения, более качественное изображение и, ввиду более легкого изготовления короткофокусных собирающих линз (а в качестве окуляра у Галилея использовалась отрицательная — рассеивающая линза), позволяла добиваться большей кратности увеличения. Однако использовать ту же схему для подзорных труб уже не удавалось — схема Кеплера давала перевернутые изображения. Для астрономических наблюдений это не стало недостатком, а вот для наблюдения земных удаленных объектов было неприемлемо.
Телескопическая астрономия стала стремительно развиваться. Открылись новые горизонты, оказалась доступна новая точность измерений и, конечно же, хотелось большего. Астрономы XVII века пытались заглянуть все дальше в космос, старались более детально рассмотреть небесные тела и применяли для этого все большие увеличения своих примитивных инструментов.
Очень скоро стало понятно, что перешагнув определенную кратность, качество изображения, его детальность, количество звезд в поле зрения перестают увеличиваться, и даже начинают снижаться. Можно с уверенностью сказать, что в эпоху Галилея и Кеплера 50-кратное увеличение было предельным и дальнейшее увеличение кратности на пользу не шло.
Если обратиться к иллюстрации приведенной выше, можно отметить закономерность, что чем больше фокусное расстояние объектива [F] (расстояние, на котором линза строит изображение объекта — вспомните, как получают огонь в солнечный день с помощью увеличительного стекла — именно на этом расстоянии солнечные лучи собираются в «точку»), и чем меньше фокусное расстояние окуляра [f], тем больше кратность [ F/f ]. Может показаться, что сделав очень длиннофокусный объектив и взяв короткофокусный окуляр, можно достичь невероятно большой кратности увеличения. Однако, очень скоро становится заметно, что чем больше кратность, тем слабее яркость изображения. Случалось так, что объект исследований прекрасно виден глазом, но при большом увеличении перестает быть видимым в телескоп. Второе неожиданное открытие астрономов заключалось в том, что определенного размера линза объектива, какое бы не было огромным используемое увеличение, не в состоянии показать детальность мельче определенного порога. Это уже свойство самого света — его волновой природы.
Оказывается, что есть так называемый «дифракционный предел», суть которого в том, что любые отверстия, пропускающие световой поток, ограничивают детальность картинки, которую этот поток несет с собой. Более того, все точечные объекты, а звезды в ту далекую пору можно было считать именно точечными объектами, вследствие «дифракционного предела» при больших увеличениях видны не точками, а кружками, окруженными несколькими убывающими по яркости кольцами. И, собственно, любое изображение в телескопе как-будто складывалось из совокупности таких круглых пятен.
Чтобы повысить разрешение телескопа, шагнуть за «дифракционный предел», нужен телескоп с большим диаметром объектива. Тогда дифракционные диски становятся меньше.
Ах, если б это было все! Линзы стали делать больше, но тут обнаружилось, что стекло, из которого делали линзы для телескопов имеет свойство очень по-разному преломлять лучи разной длины волны (а говоря по-народному — разных цветов). Оказалось, синие лучи фокусируются ближе к линзе, красные — дальше от нее. А поскольку в свете небесных объектов присутствуют лучи самых разных цветов (длин волн), то точно навести резкость при больших увеличениях никак нельзя. Будь то звезда или планета, ее изображение так и оставалось нерезким, отливая всеми цветами радуги несфокусированных лучей.
Та самая красота — разложение белого света на все его составляющие, которое мы привыкли именовать радугой, — на продолжительное время стала главной головной болью астрономов. Уже и инквизиция отошла на второй план, а вот справиться с «хроматической аберрацией» не удавалось около столетия. Во все времена существовал список невозможного. В XVII веке нем были такие пункты:
Какие только опыты не проводили астрономы и оптики XVII-XVIII веков, искали особый сорт стекла, использовали дополнительные линзы и фильтры. Между делом было обнаружено, что действия хроматической и сферической аберраций заметно ослаблялось при увеличении фокусного расстояния объектива телескопа. Телескопы стали делать все длиннее.
Надо заметить, что здесь астрономы проявили себя масштабно, так, что даже эпоху эту в телескопостроении назвали эпохой телескопов-динозавров. При диаметре линзы объектива всего в 8 сантиметров, длина инструмента иногда превышала 100 метров — можете себе это представить?! Конечно же изготовить трубу для такого телескопа было невозможно — она согнулась бы или сломалась под собственным весом. Телескопы делали «воздушными» — такие решетчатые конструкции крепились на высоких мачтах и управлялись целой бригадой специально обученных рабочих, всюду тянулись тросы и канаты, фермы телескопа приводились в движение с помощью рычагов и блоков, причем в полной темноте — пользоваться факелами во время наблюдений было нельзя — от грандиозности замысла и сейчас захватывает дух!..
Жаль лишь, что особого результата и качества эти инструменты так и не показали. Впрочем, в эпоху телескопов-динозавров астрономы так же сделали немало открытий. Христиан Гюйгенс наконец смог понять, что же имел в виду Галилей говоря о «тройственности высочайшей планеты», и открыл кольцо Сатурна (выступающие в стороны ушки которого Галилей принял за две другие близкорасположенные планеты — его телескоп не позволил тогда это детально рассмотреть), а Кассини открыл в кольце Сатурна щель отделяющую внешнее кольцо от внутреннего. Это деление кольца Сатурна позже назвали именем его открывателя.
При этом астрономы демонстрировали невероятное мастерство фиксации своих наблюдений. Фотографии тогда не было, но рисунки наблюдателей представляли из себя произведение искусства и научный документ одновременно.
Но бесконечно так продолжаться не могло. Телескопы длиной в 90 метров показывали хуже 50-метровых и это был тупик. Выход нашел величайший из физиков всех времен и народов — сэр Исаак Ньютон. Именно Ньютону принадлежит изобретение зеркального телескопа.
Линза собирает параллельный пучок лучей в точку и строит изображение. Но то же самое может и вогнутое зеркало. Правда зеркало собирает пучок перед собой, и, пытаясь рассмотреть построенное изображение, наблюдатель рискует перекрыть собой весь световой поток, льющийся с небес. Так ведь можно использовать еще одно зеркало, которое отведет пучок лучей от главной оптической оси.
Пришлось мириться еще с рядом неудобств и недостатков — зеркала тогда делали из особого сплава меди и олова. Отражали они света немного (40-50%, а если учесть, что зеркал было два, то до глаза наблюдателя доходила в лучшем случае 1/5 часть светового потока), к тому же такие зеркала быстро тускнели и требовали частой переполировки. Вспомогательное зеркало также заслоняло собой часть главного и это приводило к еще большим потерям. Зато, можете себе представить, никакой хроматической аберрации! А если придать зеркалу не сферическую, а параболическую форму, то можно разом избавиться и от сферической аберрации. Да, конечно, изображение планет и туманностей при том же диаметре объектива намного тусклее, но зато какое оно резкое, какое четкое! И ведь ничто не мешает сделать зеркало в несколько раз больше.
Первый телескоп системы Ньютона был карликовых размеров. Его изготовил сам Ньютон как пример и иллюстрацию своей находки. Зато, как размахнулись изготовители настоящих телескопов такой конструкции — один другого больше!
Чаще всего изготовителем телескопа и наблюдателем был один и тот же человек. В те годы не существовало промышленного изготовления оптики — все делалось вручную. Уильям Гершель, музыкант по образованию, но увлекшийся в 30-летнем возрасте астрономией, сделал более десятка телескопов отменного качества. В их числе крупнейший телескоп XVIII века (длина трубы 12 метров, диаметр медно-оловянного зеркала 122 см), который до середины следующего столетия оставался непревзойденным. Трудно себе представить муки ученого вынужденного буквально сутками без перерыва продолжать полировку зеркала, ведь если процесс остановить до завершения, начнется окисление верхнего слоя, зеркало не будет отражать, и все придется начать с начала.
Но оно того стоило — инструменты и наблюдения Гершеля положили начало галактической астрономии, астрофизике. Ему удалось открыть новую планету — Уран, а также множество комет и несколько спутников планет. Правда, попутно Гершель создал собственную версию зеркального телескопа — без вспомогательного зеркала:
И дальше новые системы зеркальных телескопов полезли как грибы после дождя. Какие-то обретали многовековую популярность, как система Кассегрена:
Другие оставались в справочниках, но из реальности вскоре исчезали, как система Грегори:
И когда победа зеркальных систем уже казалась окончательной и бесповоротной, оптики разгадали тайну веков — изобрели «ахромат» — линзовый объектив лишенный хроматической аберрации.
В середине XVIII века эта счастливая идея посетила Леонарда Эйлера, и через несколько лет ее воплотил, что называется, «в стекле» оптик Джон Доллонд.
В стекле все дело и было. Оказывается, что разные сорта стекла имеют разный коэффициент преломления (способность искривлять естественное направление световых лучей) — это было известно давно. Но у разных сортов также была различна та разность в преломлении лучей разных длин волн, которая и приводила к размытию изображения. Оказывается у тяжелых стекол сорта «флинт» разброс в преломлении разноцветных лучей гораздо больше, чем общее отличие коэффициента преломления в сравнении с легкими стеклами сорта «Крон». Стало возможным создать такое сочетание двух линз, в котором положительная линза из «Крона» создает сходящийся пучок лучей «окрашенных» хроматической аберрацией, но идущая следом же рассеивающая линза из «флинта» немного уменьшая сходимость пучка лучей, практически полностью устраняет разницу в сходимости лучей разных цветов — то есть убирает хроматизм.
И «изголодавшиеся» по линзам, астрономы вновь переметнулись к телескопам из прозрачного стекла.
Вот, как бывает в истории любого дела — нет единой верной дороги, Жизнь состоит из метаний, компромиссов и крайностей.
Но по размерам линзовые телескопы все же не смогли превзойти зеркальных своих собратьев. Была недолгая эпоха расцвета линзовых инструментов. Кончилась она двумя линзовыми исполинами — Ликским и Йеркским рефракторами (рефрактор — линзовый телескоп, в то время как зеркальный зовется рефлектором). Джеймс Лик и Чарльз Йеркс — два бизнесмена, два олигарха своего времени, с тем отличием от современных обладателей несметных богатств, что решили тот излишек средств, который им самим явно не потратить, вложить в науку. А поскольку, и тогда, и сейчас, в западном мире самым передовым и престижным направлением было исследование Вселенной, то не сговариваясь Лик и Йеркс решили профинансировать строительство самого крупного в мире рефрактора. Оба обратились за этим к известнейшему оптику XIX века — Альвану Кларку. Но Лик это сделал чуть раньше, и получил телескоп чуть меньше (93 см диаметр объектива). Йеркс изъявил желание, чтобы его телескоп был больше, и получил, что просил (102 см диаметр объектива), но оказалось, что больше — не значит лучше. 93 сантиметра Ликского рефрактора оказались тем самым разумным пределом, после которого каждый новый сантиметр в диаметре объектива уже играет против качества. Поэтому Йеркский рефрактор оказался чуть менее «зорким» телескопом, зато крупнейшим по сей день, и при этом — довольно неплохим для своих исполинских размеров.
На этом история гигантских линзовых телескопов заканчивается. Лик и Йеркс ныне покоятся в фундаменте собственных обсерваторий — именно там они завещали захоронить урны с собственным прахом. Их огромные телескопы тоже покоятся — сейчас они уже не актуальны для современной науки и являются не более чем музейными экспонатами.
Зеркальные же телескопы продолжили свое развитие и будущее несомненно за ними. Хотя для современной науки оказались в свое время очень полезны зеркально линзовые гибриды. Оказывается, если не стоит цель сделать полноценный линзовый объектив, и нет желания заниматься зеркальными системами со сложными поверхностями, то можно сделать недорогой в производстве и очень качественный по изображению зеркально-линзовый телескоп.
Разработал такую неожиданную схему наш соотечественник Дмитрий Дмитриевич Максутов.
Беда всех «крупнокалиберных» линзовых телескопов — масса линз объектива. Линзы крупных рефракторов весят сотни килограмм — их приходится делать толстыми, или они будут прогибаться под собственным весом. Их делали толстыми, и они все равно прогибались, и плюс к этому — при таких объемах линзы уже не удавалось сварить для нее однородное оптическое стекло.
Но если использовать не линзу, а тонкий и легкий мениск (тоже линза, но выпукло-вогнутая — с приблизительно одинаковыми радиусами кривизны обеих поверхностей), то отпадает сразу несколько проблем — пусть себе гнется — прогиб одной поверхности в точности компенсируется выгибом другой. Ввиду небольшой оптической силы мениск не страдает хроматизмом. Для чего же он тогда нужен? — чтобы исправить сферическую аберрацию главного зеркала — ведь изготовление сферической поверхности проще и дешевле, а сфера — при многих ее недостатках — позволяет получить большее полезное поле зрение телескопа.
Разумеется, давно никто уже не делает зеркала из олова с медью — их также делают из стекла и покрывают алюминием в вакуумных камерах. Такие зеркала отражают до 98% процентов света попадающего на них из Вселенной. Но оказывается, главная преграда для этого звездного света все также заслоняет от нас многие вселенские тайны. Это наша атмосфера. Этот природный фильтр защищает нас и все живое на планете от жесткого солнечного излучения, но и соответственно поглощает львиную долю интересующих современных астрономов космических лучей.
Башни с телескопами начали поднимать на самые заоблачные вершины, туда, где чище воздух, нет городской засветки и тоньше слой атмосферы — ближе к звездам.
Но самым феноменальным шагом к звездам стал запуск заатмосферного телескопа имени Эдвина Хаббла. Находясь на орбите Земли, этот телескоп в автоматическом режиме ведет наблюдения круглые сутки. Ведь там — за пределами воздушного океана — звезды видны всегда. Фотоснимки из компьютера телескопа им. Хаббла отправляются на Землю в цифровом формате по радиоканалу.
При том, что этот космический телескоп заметно уступает в размерах многим земным, изображения полученные им из космоса, где нет поглощения света и турбуленции атмосферных потоков, настолько качественны и детальны, что дальнейшее развитие наземных наблюдательных приборов становится все менее перспективным.
Хотя, разумеется, ограниченным количеством крайне дорогих заатмосферных телескопов вся современная астрономия сыта не будет, и новых башен в горах появится еще не мало.
В завершении рассказа хочу вспомнить, что наряду с вполне привычными оптическими телескопами уже много десятилетий создаются и используются для изучения нашего огромного мира телескопы несколько иного рода. До сего момента речь шла о исследовании Вселенной опираясь на свет приходящий из космических далей. Но из глубин Вселенной к нам приходит не только свет. Приходят радиоволны, рентгеновское и гамма-излучение. Пространство пронизано ультрафиолетовыми и инфракрасными — тепловыми — волнами. Оказывается, для каждого из этих видов излучения существуют специальные телескопы — они фиксируют это излучение и показывают нам то, как бы для нас выглядела Вселенная, если бы мы могли тоже воспринимать своими органами чувств все эти непривычные нам потоки невидимых для глаз лучей.
В качестве музыкального сопровождения к этой статье буквально просится мой относительно недавний, но наверное самый астрофизический альбом: «Stargazer» — «Старгейзер».
Вот ссылка, где его скачать:
Трудно назвать точное время появления первых обсерваторий. Сооружения, где велись наблюдения за небесными светилами, строили в древней Ассирии, Вавилоне, Китае, Египте, Персии, Индии, Мексике, Перу. Сегодня в мире работает более 500 обсерваторий: пресс-служба Главгосэкспертизы России выбрала самые интересные из них.
Первыми астрономами были жрецы – именно они вели наблюдения за звездным небом. И начало этим наблюдениям было положено еще в эпоху неолита и в бронзовом веке – именно тогда была создана одна из первых обсерваторий, Стоунхендж, расположенный в 130 км от современного Лондона. Мегалитический храм Стоунхендж был священным местом древних кельтских жрецов друидов – а те прекрасно разбирались в строении и движении звезд, знали размеры Земли и планет Солнечной системы, изучали астрономические явления. Временем основания Стоунхенджа считается XXX век до н.э. Другая древнейшая обсерватория – ей пять тысяч лет –обнаружена на территории Армении.
Первой обсерваторией в современном смысле этого слова стал Александрийский мусейон, основанный в начале III века до н.э. при Птолемее Сотере по инициативе Деметрия Фалерского. Мусейон был религиозным, исследовательским, учебным и культурным центром эллинистической эпохи. В его состав входила и легендарная Александрийская библиотека, в которой, по некоторым сведениям, хранилось до 900 000 свитков. Именно в Александрийской обсерватории впервые начали применять высокоточные инструменты – такие, как гномоны и квадранты. А ученый Гиппарх изобрел основанную на принципе стереографической проекции астролябию.
Обсерватории современного типа начали строить в Европе в XVII веке после того, как был изобретен телескоп. В 1667 году в Париже открылась большая государственная обсерватория. Наряду с инструментами древней астрономии здесь уже использовали большие телескопы-рефракторы. В 1675 году заработала Гринвичская королевская обсерватория в предместье Лондона.
В 1692 году первую российскую обсерваторию основал в Холмогорах священник Афанасий Любимов. В 1701 году по указу Петра I была создана обсерватория при Навигацкой школе в Москве. Основанную в 1839 году Пулковскую обсерваторию оборудовали самыми совершенными инструментами, которые давали возможность получать результаты высокой точности. За это Пулковскую обсерваторию назвали астрономической столицей мира, и по сей день она остается главной среди двадцати российских обсерваторий.
Здания современных оптических обсерваторий строятся в цилиндрической или многогранной форме: это башни, в которых установлены телескопы. Вес оптического прибора может достигать нескольких сотен тонн, а в движение его приводят системы моторов. Для осмотра и ремонта части телескопа снимают с помощью подъемного крана. Многослойный купол обсерватории сделан из стали и оснащен двигающимися по рельсам створками. Здание обсерватории обязательно включает в себя систему кондиционирования для охлаждения купола и вычислительных машин, а также кабинеты ученых, лифты, широкие главные ворота, позволяющие завозить громоздкую аппаратуру.
Обсерватории обычно располагаются вдали от городов, в зонах с малой облачностью и освещенностью, по возможности - на высоких плато, где незначительна атмосферная турбулентность и можно изучать инфракрасное излучение, поглощаемое нижними слоями атмосферы.
Бывают специализированные обсерватории, которые работают по узкой научной программе – радиоастрономические или горные станции для наблюдений за Солнцем. Существуют обсерватории на бортах космических кораблей и на орбитальных станциях. Например, космический аппарат TESS за два года работы обнаружил более 2100 планет.
Шесть крупнейших мировых обсерваторий
Китайская астрономическая обсерватория или Небесный глаз (FAST)
Крупнейшая в мире астрономическая обсерватория находится на юго-западе Китая. Из 400 других мест для расположения была выбрана горная долина, расположенная на высоте почти километр над уровнем моря – она идеально подходит по размеру и уровню защиты от радиочастотных волн. Отдаленная местность, правда, усложнила задачу строителям, которым пришлось жить в горном ущелье вдали от цивилизации, где первое время не было электричества. Строительство началось в 2011 году и заняло пять лет. В результате был сооружен самый крупный на планете сферический радиотелескоп, представляющий собой пятисотметровую тарелку из 4400 алюминиевых панелей. Обсерватория обошлась государству в 180 млн долларов. Китайский радиотелескоп хранит невероятно большое количество данных и способен обнаружить даже самые слабые радиоволны, исходящие от небесных объектов, в том числе таких, как пульсары и целые галактики.
Паранальская обсерватория (VLT), Чили
Это целая система из четырех основных антенн диаметром 8,2 м и четырех вспомогательных антенн по 1,8 м, объединенных в астрономических интерферометр. Здесь работают ученые «Европейской южной обсерватории». Объект расположен в высокогорьях Анд на высоте более 2,5 км над уровнем моря в чилийской пустыне Атакама. Такое расположение телескопа дает большое преимущество: небо в этой местности безоблачное практически круглый год, что позволяет вести наблюдения непрерывно, кроме того, разреженная атмосфера позволяет избегать искажений, создаваемых движением воздушных масс. Поэтому обсерватория принимает сигнал в оптическом и среднем инфракрасном диапазонах, а обрабатывает полученный материал суперкомпьютер, способный выполнять до семнадцати квадриллионов операций в секунду.
Аресибо, Пуэрто-Рико
Астрономическая обсерватория Аресибо расположена в Пуэрто-Рико на высоте 497 м над уровнем моря. Здесь ведут исследования Корнельский университет и Национальный центр астрономии и ионосферы США. Диаметр тарелки радиотелескопа составляет 304,8 м, а глубина зеркала – 50,9 м. Поверхность рефлектора покрыта 38 778 алюминиевыми пластинами, каждая из которых имеет размер 1х2 метра. Само зеркало расположено в естественном углублении, а подвижный облучатель подвешен на тросах к трем опорным фермам: его положение и определяет, какой участок небосвода окажется в фокусе. Интересно, что прозрачный для солнечных лучей рефлектор телескопа используется в качестве парника для выращивания сельскохозяйственных культур. Радиотелескоп необходим для исследований в области радиоастрономии, физики атмосферы и радиолокационных наблюдений объектов Солнечной системы.
Обсерватории Роке-де-лос-Мучачос или Большой Канарский телескоп (GTC)
Обсерватория расположена на Канарском острове Пальма на пике потухшего вулкана Мучачос на высоте около 2400 м над уровнем моря. Наряду с обсерваторией в Чили, эта обсерватория - одно из лучших мест на Земле с точки зрения астроклимата. В 2007 году введен в строй Большой Канарский телескоп — оптический телескоп-рефлектор с самым крупным зеркалом в мире. Его первичное шестиугольное зеркало, с эквивалентным диаметром 10,4 метра, составлено из 36 шестиугольных сегментов. Телескоп оснащён активной и адаптивной оптикой и способен увидеть объекты в миллиард раз слабее по свету, чем те, что заметны невооружённому глазу.
Обсерватория Кека, США
Обсерватория расположена на пике горы Мауна-Кеа (Гавайи) на высоте 4145 метров над уровнем моря. С 1993 по 2007 год - до введения в строй Большого канарского телескопа GTC (10,4 м) – телескопы обсерватории были крупнейшими в мире. Два зеркальных телескопа, диаметр шестиугольных зеркал которых составляет 10 метров. И именно здесь было открыто наибольшее количество экзопланет.
Специальная астрофизическая обсерватория РАН, Россия
В России самый крупный телескоп установлен в специальной астрофизической обсерватории в республике Карачаево-Черкесия на Северном Кавказе. Он смонтирован на высоте чуть более 2000 метров над уровнем моря. Главное зеркало рефлектора составляет 6 метров в диаметре. До 1993 года он оставался крупнейшим в мире, пока не построили обсерваторию Кека. Сегодня телескоп планируют модернизировать — основное зеркало демонтировано и отправлено на завод -изготовитель для переполировки, также здесь будет установлено новое электронное оборудование системы слежения и наведения.
Фото: infourok.ru, x-material.ru, wonderfulnature.ru, sb.by, tehnowar.ru, subscribe.ru, ru.esosedi.org, bigislandvideonews.com, tmbw.ru
Космический телескоп Джеймса Уэбба успешно завершил все этапы разборки на пути к целевой орбите наблюдения. Оптика обсерватории уже защищена огромным развернутым солнцезащитным козырьком, а главное и дополнительное зеркала телескопа развернуты.
25 декабря 2021 года ракета-носитель Ariane 5 запустила космический телескоп James Webb — самый большой и сложный искусственный космический телескоп.Телескоп Уэбба будет наблюдать за Вселенной в инфракрасном свете. Благодаря ему вы сможете с беспрецедентной точностью наблюдать за объектами Солнечной системы, изучить состав атмосфер внесолнечных планет и впервые увидеть самые далекие галактики и звезды в пределах обозримой Вселенной, которые образовались всего через 400 миллионов лет после Большого Взрыва!
Телескоп Webb вышел на заданную орбиту вокруг точки L2 системы Земля-Солнце с момента запуска.Этот полет занимает около месяца. Телескоп будет наблюдать за Вселенной со специальной орбиты вокруг Солнца, расположенной примерно в 1,5 млн км от нашей планеты. Там легко держать чрезвычайно чувствительные оптические приборы при температуре, близкой к абсолютному нулю, спрятанной от тепла, излучаемого Солнцем или даже Землей и Луной.
Во время полета на целевую орбиту телескоп развернулся . В трюме ракеты не помещалось ни развернутое зеркало главного телескопа, ни огромный солнцезащитный козырек размером более 20 м по длинной стороне, закрывающий оптику телескопа от Солнца и Земли.Первым этапом этого процесса было развертывание и натяжение пятислойного солнцезащитного козырька.
Сложный механизм, включающий несколько сотен механических частей , начался 28 декабря 2021 года с раскладывания переднего и заднего щитов UPS (Utilized Pallet Structure), которые во время полета были зафиксированы в вертикальном положении. Днем позже был демонтирован DTA (Deployable Tower Assembly), который отделял спутниковую платформу от оптических элементов телескопа, освобождая место для разворачивающихся позже слоев солнцезащитного козырька.
30 декабря 2021 года инженеры отправили телескопу команду на раскрытие специальной задней инерционной заслонки , которая будет противодействовать нежелательным изменениям ориентации, вызванным воздействием солнечного ветра на солнцезащитный козырек. После этих этапов наконец настало время критической фазы разборки самой крышки.
Еще 30 декабря с закатанного чехла сняли и закатали специальный чехол , защищавший каптоновый материал чехлов во время полета ракеты.Тогда возник первый нервный момент, потому что не сработали основные датчики, которые должны были указывать на правильность складывания чехла. Инженеры, однако, тщательно проверив показания других датчиков: температуры и гироскопов, указывающих на изменение ориентации, смогли сделать вывод о правильности снятия крышки.
Зачем телескопу солнцезащитный козырек?
Телескоп JWST будет наблюдать в инфракрасном диапазоне в основном отдаленные объекты, образовавшиеся через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.Для приема таких слабых сигналов сам телескоп необходимо держать при очень низкой температуре, ниже 50 К (почти - 230 градусов С). Для этого недостаточно просто находиться на солнечной орбите вдали от Земли. Кроме того, пришлось использовать специальный пятислойный экран для защиты от крупных источников тепла и самой спутниковой платформы телескопа, которая также нагревается и поэтому излучает инфракрасное излучение.
Этот чехол путешествовал на ракете в сложенном виде и раскроется только сейчас.Он состоит из пяти отдельных слоев каптона и имеет площадь, сравнимую с теннисным кортом (21,2 м х 14,2 м). Форма этих слоев не случайна и обеспечивает отвод тепла в стороны, подальше от самого телескопа.
31 декабря оба боковых рычага (Mid-Booms) раскрыли крышку. Начал с левой, которая называлась Port Mid-Boom, затем развернул правую Mid-Boom по правому борту. Процесс занял много часов - каждой стороне потребовалось более 3 часов, чтобы настроить его.После успешного раскрытия солнцезащитный козырек стал напоминать известный из графики воздушный змей ромб. Теперь все, что осталось сделать, это затянуть крышку, отделив все пять слоев друг от друга по вертикали.
Анимация, показывающая процесс раскладывания одного из боковых кронштейнов солнцезащитного козырька.
В связи с небольшой задержкой операции по выдвижению оружия команда миссии решила 1 января сделать день отдыха. После возвращения в строй 2 января было принято решение отложить последний этап развертывания щита еще на один день, чтобы получить больше опыта работы с энергетическим бюджетом телескопа после первого этапа развертывания и более точно установить ориентацию телескопа. в оптимальном положении.
3 января наконец-то начался последний этап разборки щита . Сначала натянулся первый слой – тот, что будет нагреваться от солнца. Эта работа была завершена в первой половине дня по американскому времени. Сразу после натяжки первого слоя натягивались следующие: второй и третий.
Процесс натяжения слоев 4 и 5 был проведен 4 января г. Группе миссии удалось завершить его к полудню по местному времени.Таким образом, процесс раскладывания солнцезащитного козырька был завершен за несколько дней.
Видео наземного испытания натяжения солнцезащитного козырька.
5 января начался последний этап раскладывания телескопа - касающийся его оптики: вторичного и главного зеркал.
Сначала разбирается конструкция с вторичным зеркалом. Свет, собранный 18-сегментным главным зеркалом, фокусируется на вторичном зеркале диаметром 74 см, которое затем направляет свет в полость в самом центре главного зеркала, где размещаются научные приборы, анализирующие этот сигнал.
О зеркалах
Телескоп Уэбба, чтобы иметь возможность наблюдать чрезвычайно далекие объекты с достаточно высокой точностью, должен иметь большое главное зеркало, которое будет собирать как можно больше света от бледных объектов вблизи края наблюдаемой Вселенной. Так что самый большой элемент всего телескопа — это он. Главное зеркало телескопа JWST состоит из 18 шестиугольных бериллиевых сегментов диаметром 1,4 м каждый, которые вместе действуют как одно зеркало.Его общая площадь составляет 26,3 м2. Каждый сегмент подвижен — у него есть 6 приводов, которые могут отклонять его в разные стороны с точностью до 10 нм.
Вторичное зеркало представляет собой выпуклое зеркало диаметром 0,74 м, расположенное на специальной конструкции над главным зеркалом. Он также был оснащен набором из шести приводов, позволяющих аналогично регулировать положение.
Отраженный вторичным зеркалом свет попадает в секцию задней оптики, где отражается еще комплект из двух зеркал, а затем поступает в научные приборы.
Вторичное зеркало, установленное на консолях, в полете оставалось сложенным. 5 января эти кронштейны были развернуты так, чтобы зеркало было в правильном положении над основным зеркалом . Вся операция, от начала раскладывания брекетов до закрепления их в окончательном положении, заняла около 2 часов.
Анимация, показывающая разворачивание вторичного зеркала.
6 января замки на телескопе были сняты, открыв панель комплекта радиатора ADIR (Aft Deployable Instrument Radiator).Это очень важный элемент телескопа, который позволяет рассеивать тепло от научных детекторов телескопа.
Днем позже, 7 января пришло время последней задачи по раскладыванию телескопа - раскладывание двух створок главного зеркала . Первым загорелось левое крыло зеркала. Процесс разработки сегмента с применением моторов занял всего 5 минут. После этого, однако, потребовалось целых 2 часа, чтобы закрепить разложенное крыло в нужном положении.
8 января то же самое было сделано с правым крылом .В этом случае процедура была точно такой же. Так закончилась многодневная операция по раскладыванию телескопа Уэбба на его пути к наблюдательной орбите.
Анимация, показывающая последний разворачивающийся элемент телескопа - правое крыло главного зеркала.
Несмотря на то, что процесс развертывания телескопа можно считать завершенным, нам еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем мы сможем увидеть первые четкие изображения, которые он сделал.Теперь, в ближайшие дни, инженеры последовательно активируют моторы, управляющие положением каждого из 18 сегментов главного зеркала. Движения этих сегментов позже потребуются для их калибровки и выравнивания, чтобы они действовали вместе как единое зеркало.
Через 26 дней после старта JWST выполнит последний -й корректирующий маневр, выводя его на целевую орбиту. Затем начнется этап подготовки оптики телескопа к работе. Телескоп должен будет остыть за солнцезащитным козырьком, пока не сработает термочувствительная камера NIRCam, чтобы помочь с калибровкой телескопа.
После нескольких недель охлаждения NIRCam будет запущен, чтобы начать выравнивание отдельных сегментов главного зеркала, чтобы они действовали как одно большое зеркало. По оценкам инженеров, согласование сегментов будет завершено примерно через 4 месяца после запуска.
Далее будет последний этап подготовки телескопа к работе - калибровка научных приборов. Выбранные космические цели будут отслеживаться в течение следующих нескольких недель. Таким образом, все методы наблюдения будут протестированы, и будет обеспечено, чтобы детекторы выполняли надежные и точные измерения.Различные калибровки займут около года, но уже через 6 месяцев после запуска JWST должен начать делать первые научные наблюдения.
Дополнительная информация:
На основе НАСА/ЕКА
Подготовил: Рафал Грабьянски
На фото: рисунок, показывающий полностью выдвинутый телескоп JWST. Источник: НАСА.
.Группа итальянских и британских астрофизиков подсчитала, что в наблюдаемой Вселенной диаметром примерно 90 миллиардов световых лет существует не менее 40 миллиардов звездных черных дыр (40 000 000 000 000 000 000 000). Согласно этим оценкам, значительное количество ~ 1% «обычного» (барионного) вещества во Вселенной заключено в звездных черных дырах.
Аризонский телескоп позволил создать карту, которая уже является самой большой трехмерной картой Вселенной, которая у нас есть. Ожидается, что обзор неба займет пять лет, и он только начался.
Большинство галактик, в том числе и наша, растут, собирая новую материю и превращая ее в звезды — это то, что мы знаем.Неизвестно, откуда берется эта новая материя и как она течет в галактики, образуя звезды.
Черные дыры обычно описывают как космических монстров, которые разрывают звезды на части, поглощают все, что подходит слишком близко, и улавливают свет за горизонтом событий. Однако космический телескоп Хаббл получил убедительные доказательства того, что черные дыры представляются в новом свете, что инициирует формирование новых звездных скоплений.
Извержение вулкана Тонга стало самым мощным на нашей планете за последние 30 лет. Метеоспутники зафиксировали облако пепла, которое распространилось над Австралией на высоте более 39 километров над поверхностью Земли. Это первый случай, когда вулканический пепел был обнаружен так высоко в атмосфере.
LST, Большой телескоп с диаметром зеркала 23 метра, является крупнейшим из телескопов, которые станут частью глобальной обсерватории Cherenkov Telescope Array (CTA).Телескопы LST строятся в сотрудничестве с институтами из 11 стран, включая Польшу.
Американская компания SpaceX планирует вывести на околоземную орбиту 42 тысячи телекоммуникационных спутников. Международная группа астрономов под руководством Д. Пшемыслав Мроз из Астрономической обсерватории Варшавского университета изучил, как растущее число спутников повлияет на проведение астрономических наблюдений с поверхности Земли.
Обнаружен еще один член нового класса взрывов сверхновых, самый яркий из которых был замечен в рентгеновских лучах. Новое событие, получившее название AT2020mrf, является лишь пятой так называемой сверхновой, обнаруженной на сегодняшний день. "Коровы". Название группы происходит от первой обнаруженной сверхновой в этом классе, AT2018cow, чье случайно сгенерированное имя состояло из слова «корова».корова).
Астрономия — это изучение небесных тел (в том числе звезд, комет и галактик), их распределения и движения в пространстве. Наука также изучает происхождение, строение и эволюцию небесных тел. Он также имеет дело с явлениями, происходящими в космосе. Термин астрономия происходит от греческих слов «звезда» и «закон», что буквально означает «законы звезд».
Астрономия – одна из древнейших областей науки, восходящая к античности.Первые астрономические обсерватории были построены в Месопотамии, Египте, Древней Греции, Китае, Индии и Центральной Америке. В них наблюдалось ночное небо. Прорыв в астрономии произошел в 17 веке, когда был изобретен телескоп.
Астрономия знает, когда произойдет лунное или солнечное затмение и откуда на Земле оно будет видно.Этим уже пользовались в Древнем Египте, где можно было рассчитать точное время затмения. Таким образом, жители были убеждены, что солнечное затмение было признаком гнева бога. Так думали и ацтеки и майя, которые приносили кровавые жертвы, чтобы умилостивить богов.
Астрономическая весна не совпадает с календарной весной 21 марта.Астрономическая весна связана с весенним солнцестоянием, когда продолжительность дня и ночи равна. Каждый год в разное время. Одна из причин заключается в том, что календарный год длится 365 или 366 дней, а Земля обращается вокруг Солнца приблизительно за 365,24 дня.
Кроме того, астрономическая осень каждого года приходится на разный момент времени, когда осенью продолжительность дня и ночи одинакова.С другой стороны, календарная осень начинается 23 сентября.
Кстати, стоит помнить, что в это время в южном полушарии начинается астрономическая весна.
В астрономии астрономическая единица используется для измерения расстояния между небесными телами в Солнечной системе.Он соответствует среднему расстоянию Земли от Солнца, т.е. 149 597 870 700 метров. Приблизительно одна астрономическая единица равна 150 млн км.
.90 000 космических телескопов Джеймса Уэбба повреждены? НАСА опубликовало заявление .После многих лет задержек в строительстве, запуска на орбиту и резкого увеличения затрат до 10 миллиардов долларов космический телескоп Джеймса Уэбба был наконец завершен и отправился во Французскую Гвиану, откуда он должен был выйти на орбиту позже в этом году. год. К сожалению, несколько дней назад мы услышали новости о тревожном инциденте .
Оказывается, при сборке телескопа в кожухе полезной нагрузки ракеты Ariane 5 возникали вибрации, которые передавались на все устройство. Речь шла о внезапном, незапланированном выпуске стяжки. Потом были сильные вибрации.
Приготовьтесь: так мы #UnfoldTheUniverse. ⬇️Космический телескоп Джеймса Уэбба складывается, чтобы поместиться внутри ракеты. После запуска он должен медленно, шаг за шагом, разворачиваться, продвигаясь сквозь пространство.Посмотрите видео ниже, чтобы испытать это невероятное путешествие! pic.twitter.com/zLi1UpPVaw - Телескоп NASA Webb (@NASAWebb) 12 ноября 2021 г. Инженеры запаниковали, что могли привести к повреждению чрезвычайно хрупкого зеркала . Все мы знаем, что это самая важная часть телескопа. Мы также знаем, что случилось с космическим телескопом Хаббл, когда были обнаружены проблемы с его зеркалом.
К счастью, космический телескоп Джеймса Уэбба, , наше новое окно во Вселенную , полностью функционирует.Эту официальную информацию предоставило НАСА. Инженеры осмотрели самые важные части устройства и оказались в идеальном состоянии . Поэтому любители космических исследований и астрономы со всего мира могут спать спокойно.
Настройтесь сейчас, когда эксперты @NASAWebb расскажут о научном оборудовании, которое позволит революционному космическому телескопу #UnfoldTheUniverse: https://t.co/z1RgZwQkWS pic.twitter.com/rcBOsbPpHE - НАСА (@НАСА) 18 ноября 2021 г. Агентство также объявило, что телескоп должен выйти на орбиту в конце этого года.Топовый пуск ракеты Ariane 5 из Французской Гвианы запланирован на 9003 года 22 декабря 9004 года. В настоящее время устройство заправлено. Ожидается, что этот процесс займет следующие 10 дней.
После этого этапа подготовки ракета отправится на стартовую площадку и пройдёт испытания. Если все пойдет по плану, то в начале следующего года самый мощный в истории человечества космический телескоп начнет искать среди прочих вторая Земля .
.90 000 Пуэрто-Рико: обрушился знаменитый радиотелескоп Аресибо. "Это печальный день для астрономии"Это печальная новость для астрономии - в начале недели один из крупнейших в мире телескопов рухнул на землю и разлетелся на сотни осколков, когда его 900-тонная платформа врезалась в радиоприемник антенна на 140 метров ниже.
РИКАРДО АРДУЭНГО / AFP / East News
Аресибо имеет за плечами долгую и яркую жизнь — на протяжении 57 лет он позволял наблюдать за звездами и планетами и даже снялся в одном из фильмов о Джеймсе Бонде.Инженеры знали о его состоянии и недавно предупредили, что огромное сооружение находится в упадке, и, согласно ноябрьскому заявлению Национального научного фонда США (NSF), снос телескопа планировался в ближайшем будущем.
Телескоп не рухнул с высоты внезапно - ранее в этом году было объявлено, что два троса, которые удерживали платформу над радиоантенной диаметром 300 метров, оборвались в начале этого года, и что распад машины на этой неделе был следствием прогрессирующего разрушения.
Хотя кадры падения Аресибо с облаками пыли и обломками телескопа повсюду выглядят довольно угрожающе, никто не пострадал. «Мы можем подтвердить, что платформа рухнула, и что у нас есть сообщения о том, что никто не пострадал», — сказал представитель NSF Роб Маргетта.
Телескоп был одной из самых больших машин такого типа в мире и был инструментом многих астрономических открытий с 1960-х годов.в в «Золотом глазе» с Пирсом Броснаном в роли Бонда и в «Контакте», в котором Джоди Фостер в роли астронома использовала обсерваторию Аресибо для связи с инопланетянами.
Директор Лаборатории планетарных заселений Университета Пуэрто-Рико в Аресибо Абель Мендес сказал, что платформа упала незадолго до 8:00 утра того времени, назвав это событие «полной катастрофой».
"Многие студенты-астрономы обучаются в обсерватории, и на протяжении многих лет мы пытались вдохновить их на научную карьеру.Потеря телескопа Аресибо — большая потеря для мира, но самая большая потеря для Пуэрто-Рико — это икона нашего острова».
фото Радиотелескопа в ноябре 2019 года
Марафон Мессье — это своего рода астрономическая игра, популярная среди более продвинутых наблюдателей за небом и групп наблюдателей. Это попытка найти как можно больше из 110 предметов каталога Мессье за одну ночь. Шарль Мессье, известный французский астроном 18-го века и охотник за кометами, каталогизировал 110 относительно ярких объектов глубокого космоса (галактики, туманности и звездные скопления), чтобы быстро отличить туманность от потенциальной кометы.
Марафоны Мессье — это своего рода демонстрация производительности в поиске небулярных объектов. Даже если вам не удастся «поймать» все 110 миллионов объектов за одну ночь, попробовать свои силы в такой борьбе все же стоит. Излишне говорить, что марафоны Мессье бессмысленны, когда наблюдатель использует телескоп с системой наведения GO-TO, потому что тогда он лишь демонстрирует умение нажимать кнопки на пульте телескопа, а не фактическое знание неба. Конечно, в учебных и подготовительных целях системы GO-TO могут быть тем, чем летный тренажер делает с пилотом.
Марафоны наиболее приятны, когда они являются частью звездной вечеринки ( Звездная вечеринка ) в большой группе. Поэтому хорошо собрать несколько энтузиастов в одном месте и в одно время.
Количество видимых за ночь объектов Мессье зависит от нескольких факторов, таких как место наблюдения (широта), продолжительность дня и ночи, время года (положение объектов Мессье относительно положения Солнца меняется в зависимости от сезон).
Поскольку Мессье составил свой каталог, наблюдая за небом из северного полушария, не все объекты в каталоге видны в южном полушарии, хотя многие из них лучше видны ближе к экватору Земли.Вы можете увидеть все 110 объектов в Польше и попытаться успеть почти все за одну ночь, хотя это очень сложно. В более низких широтах проще — в районах около 25° с.ш. (Мексика, Северная Африка) шансы пройти марафон самые большие, если смотреть его в нужное время года.
Лучшее время для наблюдения за как можно большим количеством объектов Мессье — несколько недель с середины марта до начала апреля.Разумеется, для марафона следует выбирать ночь с хорошей прозрачностью воздуха и как можно ближе к новолунию (тогда луна не будет мешать нам своим свечением в наших наблюдениях). Именно тогда на широтах 25° с.ш. можно наблюдать все объекты за одну ночь.
В другие месяцы вы также можете принять участие в марафоне Мессье, конечно, с поправкой на то, что наблюдать за всеми 110 будет невозможно, но суть в том, чтобы наблюдать за всеми наблюдаемыми объектами в данный момент времени.Удобный термин - около осеннего равноденствия, когда можно наблюдать подавляющее большинство объектов Мессье.
Процесс Марафона, казалось бы, детская игра: после захода солнца, как только немного стемнеет, следует в первую очередь искать объекты над западным горизонтом, т.е. те, которые вскоре скроются за пределами обозримой области. Затем продвигаемся на восток, последовательно находя объекты Мессье, пока утром не пытаемся захватить последние объекты над восточным горизонтом, обычно уже в свете зари скоро восходящего солнца.Помимо того, что нужно хорошо знать небо, нужно, чтобы повезло как раз после захода нашей дневной звезды, и до ее восхода, когда предметы уже не видны на фоне яркого неба.
Такой марафон - настоящее испытание на выносливость, силу воли и знание локации и умение искать небулярные объекты. Районы, богатые звездами и туманными объектами (в основном район созвездия Девы и центр нашей Галактики), особенно сложны, поскольку требуют хорошего знания неба и отнимают много времени наблюдения.
Внизу вы найдете таблицу с рекомендуемым порядком поиска небулярных объектов. Конечно, этот порядок будет зависеть и от сезона. Этот список ранжируется в соответствии с порядком, в котором объекты скрываются за горизонтом. Серьезные люди, готовящиеся к марафону Мессье, обычно заучивают порядок и положение первых десяти объектов наизусть, чтобы как можно быстрее их наблюдать.
Преимущество марафонов Мессье состоит, прежде всего, в том, что они побуждают нас познакомиться со всеми или большинством объектов из каталога Мессье — иначе мало что может заставить нас охотиться за чем-то другим, кроме наших любимых М.Кроме того, они доставляют большое удовольствие любителям астрономии, и всегда приятно встретиться и обменяться знаниями и опытом.
С другой стороны, у марафонов есть один неоспоримый минус: нет времени любоваться красотой объектов, экспериментировать с разными стеклами или фильтрами, сравнивать, как выглядит один и тот же объект в разные телескопы и т.п. Продолжительность мартовской ночи около дня равноденствия составляет 12 часов или 720 минут. Это означает, что на один объект Мессье (поиск и наблюдение) уходит в среднем 720/110 = 6,5 минут.Этого точно недостаточно!
Тем не менее, настоятельно рекомендую всем попробовать свои силы в марафоне Мессье - и уговорить друзей-астролюбителей сделать это!
Чистое небо!
Александр Кач
В таблице ниже представлен предлагаемый порядок «подсчета» объектов Мессье во время марафона. Эмпирическое правило состоит в том, чтобы искать объекты с запада на восток, сначала соревнуясь с заходящими объектами вскоре после наступления темноты, а затем с восходящим солнцем, из-за которого невозможно увидеть утренние объекты.
Узнать о польском названии созвездия можно на сайте www.teleskopy.pl/g Gwiazdozbior.html.
Подробнее об объектах из каталога Мессье на www.teleskopy.pl/katalog_messiera.html
| Каталожный номер Мессье | Созвездие | Тип объекта | Яркость [mag] |
| М77 | Цетус | галактика | 8,9 |
| М74 | Рыбы | галактика | 8,5 |
| М33 | Треугольник | галактика | 5.7 |
| М31 | Андромеда | галактика | 3.4 |
| М32 | Андромеда | галактика | 8.2 |
| М110 | Андромеда | галактика | 10,0 |
| М52 | Кассиопея | открытый кластер | 6,9 |
| М103 | Кассиопея | открытый кластер | 7.4 |
| М76 | Персей | планетарная туманность | 10.1 |
| М34 | Персей | открытый кластер | 5.2 |
| М45 | Телец | открытый кластер | 1,5 |
| М79 | Лепус | шаровое скопление | 7.7 |
| М42 | Орион | туманность | 3,7 |
| М43 | Орион | туманность | 6,8 |
| М78 | Орион | туманность | 8,0 |
| М1 | Телец | остаток сверхновой | 8,0 |
| М35 | Близнецы | открытый кластер | 5.1 |
| М37 | Аурига | открытый кластер | 5.6 |
| М36 | Аурига | открытый кластер | 6,0 |
| М38 | Аурига | открытый кластер | 6.4 |
| М41 | Большой Пес | открытый кластер | 4,5 |
| М93 | Щенки | открытый кластер | 6.2 |
| М47 | Щенки | открытый кластер | 4.4 |
| М46 | Щенки | открытый кластер | 6.1 |
| М50 | Единорог | открытый кластер | 5,9 |
| М48 | гидра | открытый кластер | 5,8 |
| М44 | Рак | открытый кластер | 3.1 |
| М67 | Рак | открытый кластер | 6,0 |
| М95 | Лео | галактика | 9,7 |
| М96 | Лео | галактика | 9.2 |
| М105 | Лео | галактика | 9.3 |
| М65 | Лео | галактика | 8,8 |
| М66 | Лео | галактика | 9,0 |
| М81 | Большая Медведица | галактика | 6,9 |
| М82 | Большая Медведица | галактика | 8.4 |
| М97 | Большая Медведица | планетарная туманность | 9,9 |
| М108 | Большая Медведица | галактика | 10,0 |
| М109 | Большая Медведица | галактика | 9,8 |
| М40 | Большая Медведица | двойная звезда | 9,0 / 9,6 |
| М106 | Гончие трости | галактика | 8.3 |
| М94 | Гончие трости | галактика | 8.2 |
| М63 | Гончие трости | галактика | 8,6 |
| М51 | Гончие трости | галактика | 8.4 |
| М101 | Большая Медведица | галактика | 7,9 |
| М102 | Драко | галактика | 10,0 |
| М53 | Кома Береники | шаровое скопление | 7.7 |
| М64 | Кома Береники | галактика | 8,5 |
| М3 | Гончие трости | шаровое скопление | 6.3 |
| М98 | Кома Береники | галактика | 10.1 |
| М99 | Кома Береники | галактика | 9,9 |
| М100 | Кома Береники | галактика | 9.3 |
| М85 | Кома Береники | галактика | 9.1 |
| М84 | Дева | галактика | 9.1 |
| М86 | Дева | галактика | 8,9 |
| М87 | Дева | галактика | 8,6 |
| М89 | Дева | галактика | 9,7 |
| М90 | Дева | галактика | 9,5 |
| М88 | Кома Береники | галактика | 9,6 |
| М91 | Кома Береники | галактика | 10.1 |
| М58 | Дева | галактика | 9,6 |
| М59 | Дева | галактика | 9,6 |
| М60 | Дева | галактика | 8,8 |
| М49 | Дева | галактика | 8.4 |
| М61 | Дева | галактика | 9,6 |
| М104 | Дева | галактика | 8,0 |
| М68 | гидра | шаровое скопление | 7.6 |
| М83 | гидра | галактика | 7,5 |
| М5 | Змеи | шаровое скопление | 5.7 |
| М13 | Геракл | шаровое скопление | 5,8 |
| М92 | Геракл | шаровое скопление | 6,5 |
| М57 | Лира | планетарная туманность | 8,8 |
| М56 | Лира | шаровое скопление | 8.4 |
| М29 | Лебедь | открытый кластер | 6,6 |
| М39 | Лебедь | открытый кластер | 4.6 |
| М27 | Лисичка | планетарная туманность | 7.3 |
| М71 | Стрелец | шаровое скопление | 8,0 |
| М107 | Змееносец | шаровое скопление | 7,8 |
| М12 | Змееносец | шаровое скопление | 6.1 |
| М10 | Змееносец | шаровое скопление | 6,6 |
| М14 | Змееносец | шаровое скопление | 7.6 |
| М9 | Змееносец | шаровое скопление | 7,8 |
| М4 | Скопий | шаровое скопление | 5.4 |
| М80 | Скопий | шаровое скопление | 7.3 |
| М19 | Змееносец | шаровое скопление | 6,8 |
| М62 | Змееносец | шаровое скопление | 6.4 |
| М6 | Скопий | открытый кластер | 4.2 |
| М7 | Скопий | открытый кластер | 3.3 |
| М11 | Скутум | открытый кластер | 5.3 |
| М26 | Скутум | открытый кластер | 8,0 |
| М16 | Змеи | туманность | 6,0 |
| М17 | Стрелец | туманность | 7,0 |
| М18 | Стрелец | открытый кластер | 6,9 |
| М24 | Стрелец | звездное облако | 2,5 |
| М25 | Стрелец | открытый кластер | 4.6 |
| М23 | Стрелец | открытый кластер | 5,5 |
| М21 | Стрелец | открытый кластер | 5,9 |
| М20 | Стрелец | туманность | 9,0 |
| М8 | Стрелец | туманность | 6,0 |
| М28 | Стрелец | шаровое скопление | 6,9 |
| М22 | Стрелец | шаровое скопление | 5.2 |
| М69 | Стрелец | шаровое скопление | 7.4 |
| М70 | Стрелец | шаровое скопление | 7,8 |
| М54 | Стрелец | шаровое скопление | 7.2 |
| М55 | Стрелец | шаровое скопление | 6.3 |
| М75 | Стрелец | шаровое скопление | 8,6 |
| М15 | Пегас | шаровое скопление | 6.3 |
| М2 | Водолей | шаровое скопление | 6,6 |
| М72 | Водолей | шаровое скопление | 9.2 |
| М73 | Водолей | открытый кластер | 8,9 |
| М30 | Козерог | шаровое скопление | 6,9 |
91 159
