Местоположение обсерватории и оборудование

Принято считать, что астрономическая обсерватория-это просто куполообразное сооружение, в котором находится телескоп. Это достаточно верно для некоторых любительских обсерваторий, однако профессиональная обсерватория -чрезвычайно сложный комплекс, оборудованный самыми разнообразными приборами. Местоположение обсерватории выбирается очень тщательно, поскольку для хороших наблюдений совершенно необходимы темное небо без всяких помех от искусственного освещения и чистая, прозрачная атмосфера.

В настоящее время лишь небольшая часть астрономических работ выполняется визуально-наблюдателем, сидящим у окуляра телескопа. Фактически же все исследования осуществляются с помощью фотографии, и самые большие телескопы мира используются как гигантские фотокамеры.

Местоположение обсерватории и оборудование. Чтобы сфотографировать очень слабый объект, например далекую галактику, требуется большая экспозиция, которая может длиться многими часами. Поэтому посторонний свет-самая большая помеха для астрономов. В наши дни с разрастанием городов и соответственно заметным увеличением «светового загрязнения» становится все труднее найти действительно хорошее место для наблюдений, где темнота ночного неба сочеталась бы с большим количеством ясных безоблачных ночей. Кроме того, земная атмосфера подвержена турбулентности и вдобавок поглощает свет, так что большие телескопы желательно устанавливать в горах, выше плотных слоев атмосферы. Это означает, что обсерватория фактически должна быть автономным учреждением с жильем для наблюдателей, мастерскими, фотографическими лабораториями и лекционными залами.

Обсерватории, построенные в конце XIX в., оборудовались большими рефракторами. Достопримечательностью был 102-см рефрактор Йеркской обсерватории в США. Маловероятно, что удастся построить более крупный рефрактор, поскольку линза закрепляется по краям, а при размерах выше некоторого определенного предела (свыше 100 см) она начинает искривляться под действием собственного веса. Кроме того, большие линзы страдают сильными хроматическими и сферическими аберрациями, которые портят изображение. Этим аберрациям не подвержены зеркала. По указанным причинам большинство современных телескопов-рефлекторы.

Самый большой телескоп в мире- 600-см рефлектор вблизи станицы Зеленчукской на Северном Кавказе (СССР). Технически он существенно превосходит 508-см телескоп Хейла. Телескоп имеет альт-азимутальную монтировку с более сложным механизмом ведения, чем при обычной экваториальной монтировке. Телескоп предназначен главным образом для изучения удаленных звездных систем, что отвечает его огромной светособирающей способности. Испытание инструмента началось в 1974 г. На снимке показан вид солнечной станции Главной астрономической обсерватории АН СССР в окрестностях Кисловодска.

Англо-австралийский телескоп на горе Сайдинг Спринг в Австралии представляет собой 389-см рефлектор. Телескоп имеет 4 различные оптические системы: прямой фокус f/8, кассегреновский f/15 и f/36 Кудэ; вес телескопа 326 т. По конструкции он похож на 381-см телескоп обсерватории Китт Пик, США.

Ликская обсерватория в Калифорнии была основана в 1874-1875 гг. на пожертвования Джеймса Лика и с 1888 г. работает под управлением Калифорнийского университета. Основной ее инструмент, 305-см рефлектор, показанный на рисунке, вошел в строй в 1959 г.

Обсерватория им. Хейла. Джордж Хейл-самый известный энтузиаст гигантских телескопов. Он проектировал обсерватории и убеждал знакомых миллионеров финансировать их. Стараниями Хейла на горе Вилсон в Калифорнии был установлен первый из 152-см рефлекторов, затем первый 254-см рефлектор. Этот телескоп, сооружение которого завершилось в 1918 г., оставался самым большим в мире на протяжении 30 лет. С его помощью были сделаны многие фундаментальные астрономические открытия. В 1948 г. его превзошел 508-см рефлектор, установленный на горе Паломар в Калифорнии также по замыслу Хейла, который не дожил до завершения постройки телескопа. Обсерватории Маунт-Вилсон и Маунт-Паломар теперь административно объединены и называются обсерваторией им. Хейла. 508-см телескоп может использоваться в трех вариантах его оптической системы (в прямом фокусе и как системы Кассегрена и Кудэ). Он настолько велик, что кабина наблюдателя смогла поместиться внутри трубы — примерно там, где в рефлекторе системы Ньютона помещается наклонное плоское зеркало.

122-сантиметровый шмидтовский телескоп на горе Паломар, в котором сферическое зеркало сочетается со сложной коррекционной пластиной, используется исключительно для фотографирования. Шмидтовский телескоп имеет то преимущество, что позволяет фотографировать сразу большие области неба (за одну экспозицию), тогда как поле зрения такого телескопа, как 508-сантиметровый, оказывается весьма малым.

Современные телескопы имеют огромную светособирающую силу. В обычный телескоп за одну экспозицию можно получить фотографию лишь небольшой области неба. Это неудобно при составлении фотографических карт всего неба, так как требует слишком много времени. Телескопы системы Шмидта (Б), изобретенные эстонским оптиком Б. Шмидтом в 1933 г., позволяют фотографировать сразу большие области неба. В таком телескопе имеются сферическое зеркало и стеклянная коррекционная пластинка на переднем конце трубы, компенсирующая аберрации, вносимые сферическим зеркалом. Свет проходит через пластинку (1) на зеркало (2) и, отражаясь от него, попадает на выгнутую фотографическую пластинку (3). Шмидтовский телескоп на горе Паломар (А) имеет коррекционную пластинку диаметром 120 см.

Самые большие телескопы в мире. 508-сантиметровый паломарский телескоп перестал быть самым большим телескопом в мире с тех пор, как в СССР недалеко от станицы Зеленчукская установлен 600-см рефлектор. Кроме того, существуют различные телескопы с зеркалами от 254 до 406 см. Крупные обсерватории появились и в южном полушарии Земли, где небо чистое и можно наблюдать многие интересные объекты южного неба, такие, как Магеллановы Облака. Подходящие места есть в Австралии, Южной Америке и Южной Африке.

Самый большой телескоп из когда-либо установленных в Англии-249-см рефлектор в Херстмонсо (графство Сас-секс)-известен как ИНТ (телескоп Исаака Ньютона). В 1950 г. инструменты из знаменитой Гринвичской обсерватории были перенесены в Херстмонсо, но и там возникли трудности из-за облачности и рассеянного света. Поэтому 249-см телескоп решили перенести на другое место-на Канарские острова, где уже находился новый 406-см рефлектор.

Некоторые обсерватории играют особую роль, например обсерватория Китт Пик в Аризоне (США), где установлено сложнейшее оборудование для изучения Солнца, тогда как Ловелловская обсерватория в Аризоне специализируется на планетных исследованиях. В настоящее время планируется создание новых обсерваторий, прежде всего с целью преодолеть затруднения, обусловленные земной атмосферой. Так, некоторые искусственные спутники оборудуются телескопами. Наиболее примечательные результаты получены на «Скайлэбе»-первой американской пилотируемой орбитальной обсерватории-и на советских станциях «Салют».

66-сантиметровый телескоп в Вашингтоне был одним из первых больших рефракторов. Он установлен в 1862 г. На этом телескопе Альван Кларк (1832-1897), изготовлявший его объектив, обнаружил белый карлик- спутник Сириуса. В 1877 г. А. Холл (1829-1907), работавший на этом телескопе, открыл спутники Марса- Фобос и Деймос. На фотографии показан современный вид телескопа.