Všeobecné

Stručná história ďalekohľadu: od roku 1608 po gama žiarenie


Teleskop prešiel obrovskou premenou od svojho prvého vývoja v 17. storočí. Niektoré z najväčších myslí od Galileo Galileiho po sira Isaaca Newtona po veľkého Edwina Hubbla by časom prispeli k rozvoju najpokročilejších vedeckých zariadení, aké kedy človek navrhol.

V nasledujúcom článku budeme cestovať časom a preskúmať 15 najvýznamnejších ďalekohľadov a prípadne ich vynálezcov, v histórii od prvého zaznamenaného ďalekohľadu po vesmírne ďalekohľady pozorujúce všetko od viditeľného svetla po gama lúče..

POZRI TIEŽ: NAJVÄČŠÍ SVETOVÝ RÁDIOVÝ TELESKOP OTVORENÉ - A JE TO PRÍŠERNÉ!

Nasledujúci zoznam je zoradený v chronologickom poradí, ale nie je vyčerpávajúci.

1. Ďalekohľad bol prvýkrát patentovaný v roku 1608

Holandský výrobca okuliarov Hans Lippershey (alebo Lipperhey) je všeobecne uznávaný ako prvá osoba patentujúca si ďalekohľad v 1608. Jeho zariadenie nazývané kijker („hľadač“) bolo podľa Hansa schopné zväčšiť obraz až trikrát.

Skladal sa z konkávneho okuláru, ktorý bol zarovnaný s ďalšou konvexnou šošovkou objektívu. Podľa legendy túto myšlienku vymyslel, keď videl, ako dve deti držia dve šošovky, ktoré vyzerali, že vzdialenú lopatku vytvárajú bližšie.

Napriek jeho patentu niektorí súčasníci tvrdili, že im ukradol nápad. Jedným z pozoruhodných príkladov je ďalší sklár z rovnakého mesta, ktorý sa volá Zachariáš Jansen.

Mnoho historikov plne uznáva Lippersheyho ako vynálezcu prvého ďalekohľadu; je to však kvôli jeho skutočnej patentovej prihláške. Zdá sa, že obaja muži nezávisle vytvorili svoje vlastné dizajny, pričom Jansen sa zaslúžil o vynález zloženého mikroskopu.

Týmto sa však príbeh neskončil. Jacob Metius taktiež krátko po Lippersheyovi požiadal o vynález ďalekohľadu. Keď zároveň požiadal o patent, obe prihlášky boli zamietnuté z dôvodu protinárokov a názoru úradníka, že je ľahká reprodukcia.

Obaja muži dostali odmenu za to, že Metius dostal nominálnu sumu, a Lippershey získal významnú províziu za vyhotovenie kópií jeho ďalekohľadu. Jeho ďalekohľady by sa neskôr mali dodávať vysokej spoločnosti v Európe, vrátane francúzskeho Henricha IV.

Bol to Hansov ďalekohľad, ktorý neskôr padol do oka parížskemu Jacquesovi Bovedereovi. Ohlásil vynález nikomu inému ako Galileovi Galileimu, ktorý si okamžite začal budovať svoj vlastný.

2. Galileo svojím ďalekohľadom nahliadol do kozmu

Galileo sa o dômyselnom prístroji Hansa Lippersheya dozvedel prostredníctvom svojho francúzskeho spolupracovníka Jacquesa Bovedereho v r 1609. Okamžite sa pustil do navrhovania a budovania vlastného dizajnu bez toho, aby videl Hanovo zariadenie.

Dokázal výrazne vylepšiť výkonnosť svojho ďalekohľadu dosahujúceho zväčšenie okolo 20 krát. Bol spokojný so svojím výtvorom a následne ho predstavil benátskemu senátu, ktorý ho ako docenta na univerzite v Padove doživotne odmenil.

Ako to bolo pôsobivé, išiel ďalej, ako to dokazuje história. Galileo by bol prvou zaznamenanou osobou, ktorá nasmerovala svoj ďalekohľad na oblohu. Pomocou svojho ďalekohľadu dokázal rozoznať kráterové povrchy Mesiaca, podrobne vykreslil fázy Mesiaca a dokonca popísal Mliečnu cestu.

Jeho pozorovania ho tiež viedli k objaveniu prstencov Saturnu, slnečných škvŕn a Jupiterových mesiacov. Galileo by sa rýchlo presvedčil, že Koperníkov heliocentrický model bol úplne správny - čo je pozícia, ktorá ho nakoniec dovedie do domáceho väzenia katolíckou inkvizíciou až do jeho smrti v r. 1642.

3. Kepleriánsky ďalekohľad bol navrhnutý v roku 1611

Po priekopníckej práci Hansa Lippersheya a Galilea Galileiho začali ďalší vedci z celej Európy navrhovať a stavať svoje vlastné ďalekohľady. Medzi prvými priekopníkmi bol hlavný Johannes Kepler.

Kepler podrobne študoval teleskopickú optiku a vymyslel vlastný prístroj s dvoma konvexnými šošovkami - slávny Keplerianov ďalekohľad. Zabudoval to 1611 a výrazne zlepšilo zväčšenie zariadenia, ale vykreslilo pozorovaný obraz naopak.

Okrem jeho významných prínosov pre astronómiu sa zaslúžil o oblasť optiky všeobecne. Jeho priekopnícky rukopis Astronomia Pars Optica by mu vyniesol titul „Zakladateľ modernej optiky“.

Táto kniha obsahovala jeho pozorovania a racionalizáciu mnohých aspektov optiky vrátane použitia dierkových komôr na fotografovanie, vysvetlenia lomu v oku a jeho pochopenie vnímania hĺbky.

V neskoršej práci sa stal Dioptrice prvým človekom v histórii, ktorý opísal skutočné, virtuálne, vzpriamené a obrátené obrazy a pojem zväčšenia. Stal by sa tiež prvým človekom, ktorý vysvetlil, ako ďalekohľad v skutočnosti funguje.

Kepler tiež objavil vlastnosti totálneho vnútorného odrazu.

4. Christian Huygens pomocou svojho DIY ďalekohľadu našiel Titana

Holandský astronóm Christian Huygens, inšpirovaný predchádzajúcimi dielami Galilea, sa nechal inšpirovať pri zostrojení najsilnejšieho ďalekohľadu dňa v r. 1655. Jeho obrovský prístroj (na vtedajšiu dobu) bol zostrojený na podrobné štúdium planét a slnečnej sústavy.

Huygensov najväčší prínos pre vývoj ďalekohľadov bol jeho vynález Huygensovho oka a vzdušného alebo bezdušového ďalekohľadu. Ukázal by tiež veľkú užitočnosť mikrometra.

Christian tiež od roku 2006 urobil veľké vylepšenia pri brúsení šošoviek 1654. Po konzultácii so známymi optikmi získal spolu s bratom niekoľko brúsnych dosiek a ďalšie vybavenie potrebné na zostavenie ďalekohľadu.

Po určitých pokusoch a omyloch sa a 3,7 metra ďalekohľad bol pripravený na použitie. Na svoju veľkú spokojnosť by to rýchlo použil na podrobné pozorovanie Saturnu.

Pomocou svojho ďalekohľadu bol Huygens schopný pozorovať jasný mesiac obiehajúci okolo Saturnu, ktorý nazval „Saturni Luna“. Toto meno uviazlo, kým ho John Herschel nepremenoval na Titan 1847. Christian tiež veľmi podrobne študoval pomocou svojho ďalekohľadu samotný Saturn a ako prvý dokumentoval skutočný tvar prstencov planéty 1659 - predtým sa označovali ako „uši“ Saturna.

5. Isaac Newton zostrojil prvý odrážajúci ďalekohľad

Sir Isaac Newton by neskôr nadviazal na prácu svojich predkov, najmä Keplera, aby si myslel, že by ďalekohľady mali používať skôr sériu zrkadiel ako šošovky. Okrem iného veril, že toto nastavenie vyrieši problémy s chromatickou aberáciou, ktoré trápia refrakčné ďalekohľady.

Newton veril, že táto otázka sa nikdy nedá vyliečiť lámaním ďalekohľadov, a rozhodol sa nájsť nové riešenie.

V nadväznosti na jeho myšlienky bol zabudovaný prvý odrážajúci ďalekohľad, Newtonovský ďalekohľad (reflektor) 1668. Newtonovým prielomom bolo použitie veľkého konkávneho primárneho zrkadlového zaostrovacieho svetla (objektívu) na menšie ploché diagonálne zrkadlo, ktoré premietalo obraz do okuláru na bočnej strane ďalekohľadu.

Na rozdiel od všeobecného presvedčenia však Newton nebol prvý, kto vymyslel myšlienku zrkadlového ďalekohľadu. Galileo Galilei a Giovanni Francesco Sagredo diskutovali o tejto možnosti po vynáleze lámacieho ďalekohľadu.

Podobné experimenty možno uskutočnili aj ďalší vtedajší vedci ako Niccolò Zucchi 1616. Je tiež možné, že Newton prečítal knihu Jamesa Gregoryho 1663 kniha Optica Promotaktorý mal popis konceptov odrážajúceho mikroskopu pomocou parabolických zrkadiel.

Ukázalo sa, že Newtonov ďalekohľad má oproti existujúcim vtedajším modelom množstvo výhod.

- Žiadna chromatická aberácia

- Lacnejšie na stavbu

- Konštrukcia a montáž boli oveľa jednoduchšie

- Širšie zorné pole vďaka krátkemu ohnisku

- Dizajn bol oveľa kratší a kompaktnejší ako u predchodcov. Vďaka tomu je prenosnejší.

5. Chester Hall rieši problém s farebným skreslením pomocou lámacích ďalekohľadov

Na ďalší 60 rokov alebo tak došlo k menším vylepšeniam technológie, ako napríklad Laurent Cassegrain (ktorý predstavil hyperbolické a parabolické zrkadlá) a John Hadley (ktorý vylepšil Newtonov model). 1729.

Angličan Chester Moore Hall pri zavedení novej podoby šošovky výrazne znížil chromatickú aberáciu lámavých ďalekohľadov. Táto šošovka pozostávala z dvoch druhov skla, korunky a kremeňa, ktoré boli zlepené dohromady.

Týmto vývojom Hall dokázal, že Isaac Newton sa mýlil s jeho tvrdením, že skreslenie farieb nemožno vyriešiť skôr pomocou refrakčných ako odrážajúcich ďalekohľadov.

Svoje riešenie objavil štúdiom ľudského oka. To ho viedlo k viere, že achromatické šošovky musia byť nejako možné.

Experimentoval s mnohými druhmi skla, až kým nenašiel dokonalú kombináciu korunového a kremičitého skla, ktoré vyhovovalo jeho špecifickým požiadavkám. V 1733, zostrojil niekoľko ďalekohľadov s otvormi 2,5 palca (6,5 cm) a ohniskové vzdialenosti 20 palcov (50 cm).

6. Je zostavený prvý gigantický ďalekohľad

V 1789, prvý obrovský reflektorový ďalekohľad bol vyrobený vo Veľkej Británii. William Herschel dohliadal na stavbu a 12 metrov dlhý Newtonovský reflektorový ďalekohľad.

Tento obrovský ďalekohľad bol najväčší vo svojej dobe a bol by sa dal skutočne vidieť. Akokoľvek to muselo byť pôsobivé, zďaleka to nebolo dokonalé.

Herschel vyriešil problém so zlou reflexnou kvalitou zrkadlového kovu často používaného v Newtonovských ďalekohľadoch. Urobil to jednoduchým úplným vynechaním diagonálneho zrkadla a naklonením primárneho zrkadla, aby ho mohol používateľ priamo vidieť.

Toto by sa stalo známe ako Herschelianov ďalekohľad.

Obrovský ďalekohľad Herschels mal množstvo problémov, ktoré by ho viedli k tomu, že radšej použil menší 6 metrov dlhé ďalekohľad pre astronomické pozorovania.

Pomocou svojich ďalekohľadov dokázal Herschel objaviť niektoré mesiace okolo plynných gigantov, najmä Titániu a Oberona z Uránu a samotný Urán. William pomocou svojho väčšieho ďalekohľadu dokázal nájsť šiesty a siedmy Saturnov mesiac - Enceladus a Mimas.

7. 1800: Vzostup obrích ďalekohľadov

Zrkadlo má tendenciu byť veľmi ťažko odlievateľné a tvarovateľné a tiež rýchlo poškodené vo vlhkom podnebí - rovnako ako Írsko. Po troch pokusoch však gróf a jeho tím dokázali pre svoj nový ďalekohľad úspešne vyrobiť dve zrkadlá. Druhé zrkadlo bolo náhradné na použitie, keď prvé zrkadlo vyžadovalo údržbu približne každých šesť mesiacov.

Dnes môžeme bežne vyrábať veľké zrkadlá, niektoré aj viac 9 metrov. V 19. rokoch to však bolo oveľa náročnejšie úsilie. Dnešné zrkadlá sa zvyknú vyrábať natieraním skla reflexným kovom. Zrkadlá sa vtedy odlievali z ťažšej a temperamentnej zliatiny medi a cínu, ktorá sa nazýva speculum.

Montážna zostava bola tiež pohľadom na pohľadanie a vyzerala skôr ako opevnenie ako ako súčasť vedeckého prístroja.

Tento gigantický ďalekohľad mal 1,8 metra priemeru a lord Rosse ho dlhé roky používal na štúdium nočnej oblohy. Obzvlášť sa zaujímal o štúdium hmlovín a stal sa prvým človekom, ktorý pozoroval špirálové ramená hmloviny M51.

Vyradila sa z prevádzky v druhej polovici 19. storočia a bola demontovaná v roku 1908. Koncom 90. rokov ho však zrekonštruoval súčasný gróf.

8. Yerkesské observatórium vo Wisconsine posunulo hranicu

Observatórium Yerkes Observatory vo Williams Bay vo Wisconsine založil George Ellery Hale a zaplatil ho Charles T. Yerkes. Stal by sa najväčším lámacím ďalekohľadom na svete v tom čase v roku 1897.

Ďalekohľad a puzdro sú skutočným spojením vedy a umenia a hovoria si „rodisko astrofyziky“. Yerkes predstavuje významnú zmenu v myslení okolo ďalekohľadov od amatérskeho koníčka po oddanú a vážnu vedeckú dôslednosť.

Tento ďalekohľad posunul hranice maximálnej veľkosti refrakčných ďalekohľadov, pretože používal najväčšie možné šošovky, než sa celý prístroj zrútil pod svoju vlastnú váhu. Objektív ďalekohľadu je pôsobivý Priemer 102 cm dubletová šošovka, ktorá je stále najväčšou svojho druhu používanou pre astronómiu.

Čiastočne preto si veľa astronómov konečne uvedomilo, že budúcnosť veľkých ďalekohľadov musí používať skôr zrkadlá ako šošovky.

Toto zariadenie používali mnohí slávni astronómovia v histórii, vrátane iných ako Edwin Hubble, Subrahmanyan Chandrasekhar, rusko-americký astronóm Otto Struve, Gerard Kuiper a skvelý Carl Sagan.

9. Rádioteleskop je na svete

Rádioteleskop sa narodil začiatkom 30. rokov 20. storočia, keď bol inžinier spoločnosti Bell Telephone Laboratories, Karl Guthe Jansky, poverený nájdením zdroja statickej elektriny, ktorá interferuje s rádiovými a telefónnymi službami. Jansky skonštruoval rad dipólov a reflektorov, ktoré boli navrhnuté tak, aby okolo prijímali krátkovlnný rádiový signál 20,5 MHz.

Celý prístroj bol umiestnený na otočnom tanieri, ktorý umožňoval jeho úplné otočenie 360 stupňov. Janského „kolotoč“, ako sa stalo známe, vymeral 30 metrov v priemere a stál pri 6 metrov vysoký.

Pomocou tohto prístroja bol schopný určiť tri typy rušenia: -

- Blízka búrka statická

- Vzdialená búrka je statická

- Kuriózne neustále pozadie „slabého syčania“, ktoré sa opakovalo v cykle

Jansky správne tušil, že tento posledný pochádza z vonkajšej strany našej slnečnej sústavy a jeho zdroj pochádza zhruba zo súhvezdia Strelca.

Amatérsky rádiový nadšenec Grote Reber, ktorý sa inšpiroval Janského prácou, vyvinul prvé zariadenie na „videnie“ rádiových vĺn. Urobil to zostavením prvého parabolického „parabolického“ ďalekohľadu, ktorý mal priemer 9 metrov v jeho zadnej záhrade vo Wheatone, v Ilinoise 1937.

Zopakoval priekopnícku prácu Janského, keď označil Mliečnu cestu za prvý rádiový zdroj mimo sveta, a pokračoval v uskutočňovaní prvého prieskumu oblohy na veľmi vysokých rádiových frekvenciách a objavil ďalšie rádiové zdroje.

10. Lovellov ďalekohľad posúva rádioteleskopy na úplne novú úroveň

V nadväznosti na priekopnícku prácu Janského a Groteho vypracoval britský astronóm Sir Bernard Lovell v 50. rokoch 20. storočia plány na výstavbu veľkého rádioteleskopu. Po práci na radare počas druhej svetovej vojny Bernard videl v štúdiu kozmu veľký vedecký potenciál rádiových ďalekohľadov.

Jeho víziou bolo vybudovať obrovský 76 metrov rádioteleskop s priemerom paraboly, ktorý by mohol byť zameraný do ktoréhokoľvek bodu na oblohe. Po sérii veľkých technických a hlavne finančných problémov bola nakoniec postavená v lete roku 1957 v Jodrell Bank vo Veľkej Británii.

Tento ikonický vedecký prístroj odvtedy zohral dôležitú úlohu pri výskume meteorov, kvazarov, pulzarov a bol vo veľkej miere zapojený do sledovania vesmírnych sond na začiatku kozmického veku.

11. Hubblov vesmírny ďalekohľad

V roku 1990 NASA a ESA spolupracovali na zostrojení a nasadení Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu, čo z neho robí jeden z prvých vypustených do vesmíru. Aj keď nejde o prvý vesmírny ďalekohľad, má Hubble jeden z najväčších a najpružnejších.

Od svojho nasadenia na nízku obežnú dráhu Zeme sa zúčastnil mnohých životne dôležitých výskumných projektov a PR v oblasti astronómie všeobecne. Oslobodený od deformácie zemskej atmosféry (a obmedzeného svetla na pozadí), môže Hubble poskytovať veľmi jasné snímky hviezd a planét, ktoré nemajú obdobu Zeme.

Ďalekohľad sa skladá z a 2,4 metra zrkadlo a sadu ďalších prístrojov na pozorovanie v blízkosti UV, viditeľného svetla a infračerveného spektra. Hubble by mal byť schopný zostať v službe až do 30. rokov 20. storočia.

12. Compton Gamma Ray Observatory zmenilo hru

V 1991, bol do vesmíru nasadený revolučný vesmírny ďalekohľad s cieľom detekcie fotónov s energiami medzi nimi 20 keV a 30n GeV. Nazýva sa Compton Gamma Ray Observatory (CGRO) a skladá sa zo štyroch ďalekohľadov na jednej platforme, ktoré pozorovali röntgenové a gama lúče.

Po dlhom vývojovom období bol CGRO dopravený na nízku obežnú dráhu Zeme raketoplánom Atlantis počas misie STS-37 v r. Apríla 1991. Pokračovala v činnosti až do svojho deorbitu v roku Júna 2000.

CGRO bolo najťažšie astrofyzikálne užitočné zaťaženie, aké kedy v tom čase letelo 17 000 kilogramov a náklady okolo 617 miliónov dolárov rozvíjať.

Spolu s Hubblovým vesmírnym teleskopom bolo CGRO súčasťou série ďalekohľadov NASA '' Great Observatories ''.

13. Observatórium W. M. Kecka je druhý najväčší ďalekohľad na svete

V súčasnosti druhý najväčší ďalekohľad na svete, observatórium W. Keck, je astronomické observatórium s dvojitým ďalekohľadom neďaleko vrcholu Havany na ostrove Mauna Kea. Je postavený na neuveriteľnom 4145 metrov nad morom a ponúka bezkonkurenčný pohľad na vesmír z kozmu.

Navrhnuté v 1977, oba jeho ďalekohľady obsahujú 10 metrov primárne zrkadlá a bola postavená medzi 1990 a 1996. Primárnym prielomom nevyhnutným na zostavenie tak veľkých zrkadiel bol koncept použitia menších, zvyčajne šesťuholníkových, zrkadlových segmentov na vytvorenie väčšieho súvislého zrkadla.

V prípade ďalekohľadov Keck obsahuje každé zrkadlo 36 segmentov, každý o šírke 1,8 metra a hrúbke 7,5 metra a s hmotnosťou pol tony.

14. Herschelovo vesmírne observatórium bol najväčší infračervený ďalekohľad, aký bol kedy vyslaný do vesmíru

Aktívny medzi 2009 a 2013, vesmírne observatórium Herschel postavilo Európska vesmírna agentúra. Bol to najväčší infračervený ďalekohľad, aký bol kedy vypustený do vesmíru.

Jeho prevádzkové okno bolo také krátke kvôli obmedzenému prísunu chladiacej kvapaliny pre jeho životne dôležité prístroje.

Pozostávala z a 3,5 metra zrkadlo s inými vysoko špecializovanými prístrojmi citlivými na infračervené spektrum a vlnové pásma submilimetra medzi nimi 55 a 672 mikrometrov. Poslednou súčasťou programu Horizon 2000 bolo spolu s Herschelovým vesmírnym observatóriomSOHO/Klaster IIXMM-Newton aRosetta.

Vesmírny ďalekohľad bol primárne zostrojený na pozorovanie najchladnejších a najprašnejších objektov vo vesmíre. Obzvlášť hľadáme oblasti slnečnej genézy v oblastiach, kde prašné galaxie pravdepodobne začnú vytvárať nové hviezdy.

15. TheVesmírny ďalekohľad James Webb nahradí starnúci Hubblov ďalekohľad

Vesmírny ďalekohľad James Webb vyvinutý NASA, ESA a Kanadskou vesmírnou agentúrou má nahradiť starnúci Hubblov vesmírny ďalekohľad a po nasadení ponúkne bezprecedentné snímky vesmíru.

Keď sa dostane do vesmíru, ponúkne nevídané rozlíšenie a citlivosť a poskytne širokú škálu vyšetrovacích schopností, ktoré by mali priniesť dôležité údaje pre astrofyzikov a kozmológov.

V Marec 2018, NASA odložila spustenie JWST o ďalší rok po tom, čo sa slnečný štít teleskopu pri praktickom nasadení roztrhol a káble slnečného štítu sa dostatočne neutiahli. Spustenie nasadenia je teraz naplánované na Mája 2020 z Francúzskej Guyany.

Ak vás zaujímajú ďalekohľady, nižšie nájdete tie najlepšie ďalekohľady, ktoré si môžete kúpiť online.

Gskyer, najpredávanejší ďalekohľad spoločnosti Amazon, je najkvalitnejší a najdostupnejší z hľadiska pomeru ceny a výkonu, ktorý nájdete. Tento ďalekohľad vhodný pre začiatočníkov má najvyššiu kvalitu z hľadiska vizuálneho rozlíšenia a optických vlastností.

Ďalšie možnosti:


Pozri si video: Montaż teleskopu Sky-Watcher SK1309EQ2 (November 2021).