Примеры статей
Рефлектор
Рефлектор (от лат. reflecto - обращаю назад, отражаю), телескоп, снабженный зеркальным объективом. Р. используются преимущественно для фотографирования неба, фотоэлектрических и спектральных…
Рефрактор
Рефрактор, телескоп, снабженный линзовым объективом. Для астрономических наблюдений впервые применен в 1609 Г. Галилеем. Р. используются для визуальных, фотографических, реже спектральных или…
Шмидта телескоп
Шмидта телескоп, астрономический зеркально-линзовый телескоп, предназначенный для фотографирования больших областей неба. Изобретён в 1929 нем. оптиком Б. Шмидтом. Главными деталями Ш. т. являются…
Максутова телескоп
Максутова телескоп, общее название зеркально-линзовых телескопов, построенных по схемам менисковых систем. Изобретены Д. Д. Максутовым в 1941. В М. т. обычно исправлены сферическая аберрация…
Астрограф
Астрограф (от астро... и ...граф), астрономический инструмент для фотографирования небесных объектов. А. строят по схеме рефрактора, рефлектора или зеркально-линзового телескопа (Шмидта телескопа…
Меридианный круг
Меридианный круг, астрономический инструмент для точного определения прямых восхождений и склонений небесных светил (см. Небесные координаты) путём регистрации моментов прохождения светил через…
Пассажный инструмент
Пассажный инструмент (от франц. passage - проход), астрометрический инструмент, служащий для определения моментов прохождения небесных светил (при их видимом суточном движении) через некоторый…
Вертикальный круг
Вертикальный круг, астрономический инструмент для определения из наблюдений зенитных расстояний небесных светил, служащих материалом для вычисления их склонений (см. Небесные координаты), а также…
Зенит-телескоп
Зенит-телескоп, астрономо-геодезический прибор, предназначенный для измерения малых разностей зенитных расстояний звёзд. Применяется для определения широты Талькотта способом. З.-т. состоит из…
Призменная астролябия
Призменная астролябия, астрономо-геодезический инструмент для определения широты места и поправки часов по наблюдаемым моментам прохождения звёзд в различных азимутах через некоторый альмукантарат, П…
Теодолит
Теодолит, геодезический инструмент для определения направлений и измерения горизонтальных и вертикальных углов при геодезических работах, топографических и маркшейдерских съёмках, в строительстве и т…
Башенный телескоп
Башенный телескоп, астрономический инструмент с вертикально (вертикальный телескоп) или наклонно направленной неподвижной оптической осью; применяется главным образом для исследования Солнца. В Б. т…
Горизонтальный телескоп
Горизонтальный телескоп, телескоп, в котором оптическая ось неподвижна и расположена в плоскости горизонта (обычно в направлении Ю. - С.). Г. т. используется главным образом для наблюдений Солнца…
Сидеростат
Сидеростат (от лат. sidus, родительный падеж sideris - небесное светило, звезда и греч. statos - стоящий, неподвижный), вспомогательный астрономический прибор с плоским зеркалом, которое движется так…
Гелиостат
Гелиостат (от: гелио... и греч. statos - стоящий, неподвижный), вспомогательный астрономический прибор. Плоское зеркало Г. поворачивается часовым механизмом так, чтобы направлять солнечные лучи…
Целостат
Целостат (от лат. caelum - небо и греч. statos - стоящий, неподвижный), вспомогательный астрономический инструмент с плоским вращающимся зеркалом, позволяющий наблюдать небесные светила…
Коронограф
Коронограф (от лат. corona - венец, венок и... граф), телескоп для наблюдений солнечной короны. Поскольку рассеянный в атмосфере Земли и в телескопе свет от фотосферы Солнца в сотни раз ярче света…
Хромосферный телескоп
Хромосферный телескоп, астрономический инструмент, предназначенный для фотографирования солнечной хромосферы в центральной части профиля какого-либо сильной фраунгоферовой линии солнечного спектра…
Фотосферный телескоп
Фотосферный телескоп, гелиограф, астрофизический инструмент, предназначенный для фотографирования Солнца либо в интегральном (белом) свете, либо в широких участках спектра, выделяемых широкополосными…
Спутниковая фотокамера
Спутниковая фотокамера, астрономический инструмент для фотографических наблюдений ИСЗ. С. ф. представляют собой широкоугольные фотографической камеры с объективом большого диаметра, снабженные…
Окулярный микрометр
Окулярный микрометр, микрометр, встроенный в окулярную часть микроскопа, геодезического или астрономического прибора. Применяется для точных измерений малых линейных и угловых расстояний, повышения…
Астроспектрограф
Астроспектрограф, спектральный прибор для фотографирования спектров небесных светил. Устанавливается в фокусе телескопа так, чтобы действительное изображение звезды, планеты, туманности и т. п…
Объективная призма
Объективная призма, одна из применяемых в астрономии спектральных призм; оптический преломляющий клин, устанавливается перед объективом или зеркалом телескопов для получения в их фокальной плоскости…
Приёмники излучения
Приёмники излучения, устройства для преобразования сигналов электромагнитного излучения (в диапазоне от рентгеновских лучей с длиной волны l = 10-9см до радиоволн с l = 10-1см, о приёмниках…
Стенной квадрант
Стенной квадрант, астрономический инструмент для измерения высот светил, применявшийся в средние века. Обладая большими размерами (радиус до 3 м), С. к. крепился на астрономических обсерваториях…
Часы астрономические
Часы астрономические, часы, отличающиеся большой точностью и используемые при астрономических наблюдениях. Знание точного времени необходимо при решении большинства задач астрометрии, а также…
Координатно-измерительная машина
Координатно-измерительная машина в астрономии, прибор для измерения прямоугольных координат небесных объектов на астрофотографиях. К.-и. м. стали применяться в конце 19 в. в связи с развитием методов…
Компаратор (в астрономии)
Компаратор в астрономии, измерительный прибор, действие которого основано на принципе сравнения двух астрофотографий, спектрограмм и т.п., одна из которых принимается за эталонную. Имеется несколько…
Микрофотометр
Микрофотометр, микроденситометр, прибор для измерения оптических плотностей на малых участках фотографических изображений - спектрограмм, рентгенограмм, астрономических фотографий, аэрофотоснимков и т…
Теллурий
Теллурий (от лат. tellus. родительный падеж telluris - Земля), прибор для наглядной демонстрации годового движения Земли вокруг Солнца и суточного вращения Земли вокруг своей оси. В Т. меньший шарик…
Планетарий
Планетарий (новолат. planetarium, от позднелат. planeta - планета), 1) аппарат для проецирования изображений звёздного неба, Солнца, Луны и планет на полусферический купол-экран. Первый оптический П…
"Альмагест"
"Альмагест" [араб. аль-Маджисти (латинизир. Almagestum), от греч. Megiste Syntaxis - "Великое построение"], название основного астрономического сочинения античности, написанного в середине 2 в…
Астрономические инструменты и приборы
Астрономические инструменты и приборы, аппаратура для выполнения астрономических наблюдений и их обработки. А. и. и п. можно подразделить на наблюдательные инструменты (телескопы), светоприёмную и анализирующую аппаратуру, вспомогательные приборы для наблюдений, приборы времени, лабораторные приборы, вспомогательные счетно-решающие машины и демонстрационные приборы.
Оптические телескопы служат для собирания света исследуемых небесных светил и построения их изображения. По оптическим схемам они делятся на зеркальные системы — рефлекторы (или катоптрические системы), линзовые — рефракторы (или диоптрические системы) и смешанные зеркально-линзовые (катодиоптрические) системы, к которым относятся Шмидта телескоп, Максутова телескоп и др. По назначению телескопы разделяются на: инструменты для выполнения широкого круга астрофизических исследований звёзд, туманностей, галактик, а также планет и Луны — в основном крупные рефлекторы, оснащенные кассетами, спектрографами, электрофотометрами; инструменты для одновременного фотографирования больших участков неба (размером до 30x30°) — широкоугольные телескопы Максутова или Шмидта, а также широкоугольные астрографы типа фотографических рефракторов; астрометрические инструменты для высокоточных измерений координат небесных объектов и моментов времени прохождения их через меридиан; солнечные телескопы для изучения физических процессов, происходящих на Солнце; метеорные камеры, камеры для фотографирования искусственных спутников Земли, камеры для регистрации северных сияний и другие специальные телескопы. Астрономические исследования в диапазоне радиочастот ведутся с помощью радиотелескопов. Крупнейший в мире оптический телескоп середины 20 в. — 5-м рефлектор Маунт-Паломарской обсерватории (США). В 1968 в СССР на Сев. Кавказе начался монтаж рефлектора с зеркалом диаметром 6 м.
Для определений координат небесных объектов и ведения службы времени используют меридианные круги, пассажные инструменты, вертикальные круги, зенит-телескопы, призменные астролябии и другие инструменты. В астрогеодезических экспедициях применяют переносные инструменты типа пассажного инструмента, зенит-телескопы, теодолиты. Крупные солнечные телескопы, обычно устанавливаемые неподвижно, делятся на башенные телескопы и горизонтальные телескопы, свет направляется в них одним (сидеростат, гелиостат) или двумя (целостат) подвижными плоскими зеркалами. Для наблюдений солнечной короны, хромосферы, фотосферы применяют внезатменный коронограф, хромосферные телескопы и фотосферные телескопы.
Быстро движущиеся по небу искусственные спутники Земли фотографируют с помощью спутниковых фотокамер, позволяющих с высокой точностью регистрировать моменты открывания и закрывания затвора.
При наблюдениях используют вспомогательные приборы: окулярные микрометры — для измерения угловых расстояний, кассеты — для фотографирования, а также светоприёмную и анализирующую аппаратуру: астроспектрографы (щелевые и бесщелевые, призменные, дифракционные и интерференционные) — для фотографирования спектров Солнца, звёзд, галактик, туманностей, а также объективные призмы, устанавливаемые перед объективом телескопа и позволяющие получить на одной фотопластинке спектры большого количества звёзд. Небольшие и средние астроспектрографы монтируют на телескопе так, чтобы щель спектрографа была в фокусе телескопа (в главном фокусе, фокусах Ньютона, Кассегрена или Несмита); большие спектрографы устанавливают стационарно в помещении фокуса куде.
В большинстве случаев визуальные наблюдения глазом вытеснены наблюдениями с объективными светоприёмниками. В качестве последних применяют специальные высокочувствительные сорта фотопластинок, приборы для электрофотометрической регистрации излучения небесных светил с применением фотоумножителей и усилением света с помощью электронно-оптических преобразователей, практикуются телевизионные методы наблюдений, электронная фотография и использование светоприёмников инфракрасного излучения (см. Приёмники излучения).
В древности основным прибором времени служили солнечные часы, гномоны, а затем — стенные квадранты, с помощью которых определяли моменты пересечения Солнцем или звездой плоскости меридиана. В современной астрономии для этой цели применяют пассажные инструменты с фотоэлектрической регистрацией. Наиболее точным маятниковым прибором для хранения времени являются часы Шорта, часы Федченко (см. Часы астрономические). Однако в настоящее время их вытесняют кварцевые и молекулярные (или атомные) часы.
Для обработки фотоснимков, получаемых в результате наблюдений, применяют лабораторные приборы: координатно-измерительные машины (для измерения положения изображений небесных светил на фотоснимке), блинк-компараторы (для сравнения между собой двух фотоснимков одного и того же участка неба, полученных в разное время), компараторы (для измерений длин волн спектральных линий на спектрограммах), микрофотометры (для измерений распределения интенсивности в спектре на спектрограмме), звёздные микрофотометры (для определений яркости звёзд по фотографиям).
Для вычислений, связанных с обработкой результатов наблюдений, применяют счётно-решающие машины. К демонстрационным приборам относятся теллурии — модели Солнечной системы, и планетарии, позволяющие на внутренней поверхности сферического купола наглядно показывать астрономические явления.
В истории наблюдательной астрономии можно отметить 4 основных этапа, характеризующихся различными средствами наблюдений. На 1-м этапе, относящемся к глубокой древности, люди с помощью специальных приспособлений научились определять время и измерять углы между светилами на небесной сфере. Повышение точности отсчётов достигалось главным образом увеличением размеров инструментов, 2-й этап относится к началу 17 в. и связан с изобретением телескопа и повышением с его помощью возможностей глаза при астрономических наблюдениях. С введением в практику астрономических наблюдений спектрального анализа и фотографии в середине 19 в. начался 3-й этап. Астрографы и спектрографы дали возможность получить сведения о химических и физических свойствах небесных тел и их природе. Развитие радиотехники, электроники и космонавтики в середине 20 в. привело к возникновению радиоастрономии и внеатмосферной астрономии, ознаменовавших 4-й этап.
Первым астрономическим инструментом можно считать вертикальный шест, закрепленный на горизонтальной площадке, — гномон, позволявший определять высоту Солнца, направление меридиана, устанавливать дни наступления равноденствий и солнцестояний. Изобретателями способа измерения и разделения времени считают вавилонян; но и в Египте и особенно позднее в Др. Греции в эти способы были внесены значительные изменения. Развитие конструкций астрономических инструментов в Китае с древнейших времён шло, по-видимому, независимо от аналогичных работ на Бл. и Ср. Востоке и на Западе. Достоверные сведения о древнегреческих астрономических инструментах стали достоянием последующих поколений благодаря "Альмагесту", в котором наряду с методикой и результатами астрономических наблюдений К. Птолемей приводит описание астрономических инструментов — гномона, армиллярной сферы, астролябии, квадранта, параллактической линейки, — применявшихся как его предшественниками (особенно Гиппархом), так и созданных им самим. Многие из этих инструментов были в дальнейшем усовершенствованы и ими пользовались на протяжении многих столетий.
В период раннего средневековья достижения древнегреческих астрономов были восприняты учёными Ближнего и Среднего Востока и Ср. Азии, которые усовершенствовали их инструменты и разработали ряд оригинальных конструкций. Известны труды о применении астролябий и о их конструкциях, о солнечных часах и гномонах, написанные аль-Хорезми, аль-Фергани, аль-Ходженди, аль-Бируни и др. Существенный вклад в развитие астрономических инструментов внесли астрономы Марагинской обсерватории (Насирэддин Туей, 13 в.) и Самаркандской обсерватории (Улугбек, 15 в.), на которой был установлен гигантский секстант радиусом около 40 м.
Через Испанию и Юж. Италию достижения этих астрономов стали известны в Сев. Италии, Германии, Англии и Франции. В 15—16 вв. европейские астрономы использовали наряду с инструментами собственной конструкции также и описанные учёными Востока. Широкую известность получили инструменты Г. Пурбаха, Региомонтана (И. Мюллера) и особенно Тихо Браге и Я. Гевелия, которые создали много оригинальных инструментов высокой точности.
Начало телескопической астрономии обычно связывают с именем Галилео Галилея, который с помощью изготовленной им самим в 1609 зрительной трубы (зрительная труба была изобретена незадолго перед этим в Голландии) сделал выдающиеся открытия и дал им правильное научное объяснение. В 1611 И. Кеплер опубликовал описание новой системы зрительной трубы, имевшей, помимо большего поля зрения, ещё одно важное преимущество: она давала в фокальной плоскости действительное изображение небесного объекта, которое стало возможным измерять, помещая в фокальную плоскость точную шкалу (крест нитей). Изобретение окулярного креста нитей микрометра в 40—70-х гг. 17 в., связанное с именами У. Гаскойна, Х. Гюйгенса, Ж. Пикара, А. Озу, значительно расширило возможности телескопа, сделав его не только наблюдательным инструментом, но и измерительным. Однолинзовые объективы первых рефракторов давали изображения невысокого качества — окрашенные и нерезкие. Некоторое улучшение изображений достигалось увеличением фокусного расстояния объектива, что привело к сооружению очень длинных громоздких телескопов.
В 17 и 18 вв. в разных странах было разработано несколько схем рефлекторов. Н. Цукки в 1616 предложил схему рефлектора с одиночным вогнутым зеркалом, наклоненным под небольшим углом к оси трубы, что позволяло обходиться без вторичного зеркала, обязательного в большинстве более поздних схем. Но сам Цукки не создал телескопа по предложенной им схеме. Однозеркальный рефлектор впервые был создан М. В. Ломоносовым (описан в 1762). Позднее большой однозеркальный рефлектор построил В. Гершель. В 1638 М. Мерсенн, в 1663 Дж. Грегори, в 1672Ф.Кассегрен разработали новые схемы рефлекторов — с двумя зеркалами. В 1668—71 И. Ньютон предложил схему и изготовил телескопы, в которых вторичное зеркало было плоским и наклонено под углом 45° к оси трубы для отражения лучей в окуляр, расположенный сбоку. Сравнительная простота изготовления привела к тому, что количество рефлекторов такого типа и размеры сооружаемых инструментов стали быстро расти; им длительное время отдавалось предпочтение.
Одновременно продолжали совершенствоваться и рефракторы. Возможность изготовления ахроматического объектива в 1742 была теоретически доказана Л. Эйлером, а в 1758 Дж. Доллонд создал такой объектив. Позднее, в 1-й четверти 19 в., благодаря усовершенствованию оптического стекловарения П. Гинаном и опыту И. Фраунгофера появились предпосылки для создания более совершенных рефракторов с ахроматическими объективами.
Лит.: Телескопы, под ред. Дж. Койпера и Б. Мнддлхёрст, пер. с англ., М., 1963; Максутов Д. Д., Астрономическая оптика, М.—Л., 1946; Мартынов Д. Я., Курс практической астрофизики, 2 изд., М., 1967; Методы астрономии, под ред. В. А. Хилтнера, пер. с англ., М., 1967; Современный телескоп, М., 1968; Rерsold J. В.. Zur Geschichte der astronomischen Messwerkzeuge, Lpz., 1908; King Н. C., The history of the telescope, L., 1955.
Н. Н. Михельсон. З. К. Новокшанова-Соколовская.