Przyżądy astronomiczne

Oko i jego właściwości. Oko ludzkie, ono też przez tysiące lat było tym podstawowym narządem przez który dochodziły do świadomości ludzkiej wiadomości o ciałach niebieskich. Z tego powodu znajomość ogólnych właściwości oka jest istotna dla astronautów. Światło wchodzi do oka przez źrenicę, której średnica zmienia się od 2 do 8 mm w zależności od oświetlenia. W świetle dziennym źrenica ma najmniejszą średnicę, w ciemności – największą. Do końca XIX wieku służyło ono jako jedyny odbiornik światła.
Historia powstania lunety soczewkowej. Możliwości obserwacji rozszerzyły się przez wynalezienie lunety. Lunety zwiększały dokładność pomiarów kątowych, dała możliwość obserwowania obiektów zbyt słabo świecących, aby je można było widzieć gołym okiem. Trudno orzec, w którym roku została wynaleziona luneta. W 1580 r. G.B. Della Porta we Włoszech opublikował książkę „Magia Naturalis”, w której opisał właściwości soczewek, podając sposób widzenia odległych przedmiotów przy stosowaniu dwóch soczewek. Na tej zasadzie budowali rzemieślnicy w Middelburgu w Holandi w 1604r. Lunetki, naśladując lunetki pochodzące z Włoch. Przypuszczalnie pierwsza taką lunetę skonstruował w 1604r. Zachariasz Janssen, a potem lunety budowali w Middelbergu Jan Lipperhey i Jakub Metius. O lunetach zbudowanych w 1608r. Przez Lipperheya dowiedział się w 1609r. Galileusz. Galileusz zbudował w 1609r. Lunetę która dawała powiększenie 10-krotne. Lunetkę z obiektywem 38mm. Dającą powiększenie 20-krotne Galileusz skonstruował w październiku 1609r. na Księżyc. Lepszą czwarta s klei lunetką o powiększeniu 30-krotnym odkrył Galileusz w styczniu 1610r. księżyce Jowisza, zapoczątkowując okres doniosłych odkryć teleskopowych. Luneta Galileusza miała budowę zbliżoną do tej, jaka stosuje się w małych lornetkach teatralnych. Dopiero po 1640r. szersze zastosowanie znalazł teleskop Keplera. W polsce teleskop znalazł się już w 1613r. Wynalazek obiektywu achromatycznego stanowił ważny krok w rozwoju lunet astronomicznych, które następnie udoskonalano w ciągu XVIII i XIX wieku. Budowano jednocześnie coraz większe, coraz doskonalsze obiektywy i dawano lunetom konstrukcję coraz dogodniejszych dla obserwacji. Największy soczewkowy obiektyw achromatyczny o średnicy 102cm. I ogniskowej 19m. Wykonano w Ameryce (USA) w 1897r.
Refraktory. Pierwsze teleskopy zwierciadlane, czyli reflektory, powstały również w XVII w., tak jak i lunety soczewkowe. Próby budowy teleskopów zwierciadlanych czynione były już na początku XVII w., dopiero jednak James Gregory (Anglia) zaproponował w 1668r. układ dwóch zwierciadeł wklęsłych: głównego dużego paraboloidalnego i mniejszego elipsoidalnego. Inny Typ reflektora zaproponowaby został w 1668r. przez Newtona, typ ten znalazł liczniejsze zastosowania model Gregory`ego. W tym samym prawie czasie czasie Cassergain we Francji (1672) podał konstrukcję nowego typu teleskopu, Konstrukcja ta okazała się bardzo dogodna i obecnie jest powszechnie stosowana. Ani Newton ani Cassegrain nie zajmowali się realizacją swych projektów. Newton wykonał model teleskopu zachowany dotychczas, a pierwszy teleskop w systemie Newtona zbudowany został w Anglii w 1721r. przez Hadleya, który może być uważany za twórcę teleskopów ze zwierciadłami paraboloidalnymi. Zwierciadła wykonywano wtedy ze specjalnego stopu miedzi z cyną, dającego się dobrze polerować. Teleskopy zwierciadlane stały się potężnym środkiem badań astronomicznych w rękach Williama Herschela (1739-18220, genialnego miłośnika astronomii, który dzięki swym badaniom otworzył nowe drogi rozwojowe w astronomii. W. Herschel, Hanowerczyk z pochodzenia, z zawodu muzyk, zamieszkał w Anglii od 1757r. Astronomią zainteresował się mając 35lat. Zaczął wtedy budować teleskopy, najpierw soczewkowe, potem zwierciadlane. Szlifował on metalowe zwierciadła coraz większe, aż wreszcie wykonał teleskop ze zwierciadłem o średnicy 96cm. i ogniskowej 12m. Od początku XX wieku jesteśmy świadkami wykonania coraz większych teleskopów zwierciadlanych. W 1917r. w Ameryce ustawiono teleskop ze zwierciadłem o średnicy 254cm, a w 1947r. również w Ameryce teleskop ze zwierciadłem o średnicy 510cm. Największym teleskopem zwierciadlanym Europy i świata jest obecnie wykonany w ZSRR teleskop o średnicy zwierciadła 6 metrów i ustawiony w obserwatorium na północnym Kukzie na górze Pastuchowa na wysokości 2070m nad poziomem morza (Karaczajsko-Czerkieski obwód Autonomiczny).
Teleskopy soczewkowo – zwierciadlane. Niemiecki astronom K.Schwarzschild wykazał teoretycznie w 1905r. że istnieje możliwość konstrukcji układu optycznego, który dawałby znacznie większe pole użyteczne niż zwykłe zwierciadło paraboloidealne. Dopiero po 1930r. zaczęto wykonywać teleskopy soczewkowo – zwierciadlane. Teleskop Schmidta powstał w 1930r. w Hamburskim Obserwatorium Astronomicznym. Jego twórca był mechanik tego obserwatorium, Bernard Schmidt. Fotografie teleskopów Schmidta podano na rys. 89b i 89c. Teleskop Maksutowa, skonstruowany przez leningradzkiego optyka D. D. Maksutowa w 1940r. (Ryc. 91). Znane są jeszcze układy, tzw. super – Schmidty, stosowane są przy obserwacjach położeń sztucznych satelitów ziemi.
Radioteleskopy. Radioteleskop to teleskop do obserwacji odległych obiektów z wykorzystaniem fal radiowych. Po raz pierwszy promieniowanie kosmiczne na falach radiowych zostało zauważone w 1931r. przez K. Jansky`ego, inżyniera w Bell Telephone Laboratory w Ameryce. Stwierdził on bowiem znaczny wzrost szumów radiowych. W odróżnieniu od teleskopu optycznego, który pozwala na badanie wyłącznie światła docierającego do Ziemi, radioteleskop umożliwia odbiór szerszego zakresu sygnałów. Wiele obiektów astronomicznych przesłania pył, który jednak nie pochłania fal radiowych. Najsłynniejszy radioteleskop znajduje się w Portoryko, niedaleko miejscowości Arecibo. Innym znanym radioteleskopem jest Very Large Array w USA, w stanie Nowy Meksyk niedaleko miasta Socorro. Największy radioteleskop w Europie zbudowano w Effelbergu w Niemczech. Większość radioteleskopów ma średnicę około 25 metrów. Radioteleskopy obserwujące niektóre zakresy mikrofal muszą być umieszczane w kosmosie, bo atmosfera Ziemi pochłania to promieniowanie. Przykładem może być tutaj sonda WMAP, która obserwuje niejednorodności promieniowania tła (Odkrycie promieniowania tła zakończyło spór pomiędzy zwolennikami modelu wielkiego wybuchu i zwolennikami modelu stanu stacjonarnego. Ten drugi model nie przewidywał bowiem istnienia promieniowania reliktowego). W Polsce największy radioteleskop znajduje się w Piwnicach, niedaleko Torunia. Ma on średnicę 32 metrów i do badań wykorzystuje go Katedra Radioastronomii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika. W kosmosie istnieją bardzo egzotyczne obiekty, które da się obserwować tylko przez radioteleskop. Jednym z przykładów mogą być tutaj pulsary. Są to gwiazdy wysyłające bardzo regularne impulsy. Dzięki zrozumieniu natury tych obiektów możliwe jest lepsze poznanie podstawowych praw fizyki. adioteleskopy są też jedynym narzędziem pozwalającym na odbieranie wiadomości z kosmosu. Od wielu lat radioteleskopy odbierają sygnały od sond kosmicznych badających Układ Słoneczny. Niektórzy astronomowie usiłują wykorzystać fale radiowe do komunikacji z istotami inteligentnymi, mogącymi żyć na innych planetach. Najbardziej znany jest tutaj program SETI, w ramach którego bada się fale radiowe docierające do Ziemi z najbliższych gwiazd. Niestety jak dotąd, takiego kontaktu nie nawiązano.
Podstawowe typy teleskopów. Teleskop soczewkowy (refraktor) - jego podstawowymi częściami są: obiektyw, okular i tubus. Teleskop zwierciadlany (reflektor) - jego podstawowymi częściami są: zwierciadło, okular i tubus. Mają niższą sprawność optyczną od refraktorów. Najpopularniejszymi reflektorami są. Teleskopy Newtona - najprostsze w konstrukcji i najpopularniejsze wśród amatorów. Teleskopy Cassegraina. Teleskopy Schmidta- Cassegraina i Teleskop Maksutova- Cassegraina.