Сокровища звездного неба

Оказывается, можно, подбирая кривизну линз и сорт их стекла, добиться того, чтобы объектив рефрактора практически не давал сферической аберрации. Полностью же уничтожить хроматическую аберрацию таким способом невозможно — обязательно остается некоторая, правда, однотонная (обычно голубоватая) окрашенность изображений.

Рефлекторы в этом отношении лучше рефракторов. Их объективы—зеркала — не обладают хроматической аберрацией, а если главному зеркалу к тому же придана форма параболоида, сферическая аберрация также сильно ослабляется. Правда, в этом случае главная трудность заключается в «параболизации» зеркала, в придании ему строго параболоидной формы. Необходимая точность здесь исключительно велика. Так, например, при изготовлении зеркала американского рефлектора обсерватории Маунт Паломар, имеющего 5 м в диаметре, допускаемые отступления от нужной формы не превышали долей микрометра!

Отсюда ясно, с какими огромными трудностями связана постройка крупных рефлекторов. Не легче создавать и крупные телескопы-рефракторы. Поэтому уже давно назрела необходимость в новых системах телескопов, которые при сравнительно небольших размерах обладали бы высокими оптическими качествами. Такие телескопы, названные менисковыми, были изобретены еще в 1941 г. членом-корреспондентом АН СССР Д.Д.Максутовым. В настоящее время менисковые телескопы широко используются как у нас, так и за рубежом.

Лучи света, идущие от светила, прежде чем попасть на главное вогнутое зеркало телескопа, проходят через тонкую выпукло-вогнутую рассеивающую линзу — мениск. Отразившись от главного зеркала, лучи снова возвращаются к мениску, центральная часть внутренней поверхности которого посеребрена и, таким образом, выполняет роль выпуклого зеркала. Отразившись от него, лучи попадают в окуляр, вставленный в отверстие главного зеркала. Преимущества менискового телескопа весьма существенны.

Во-первых (и в этом состоит главная идея менискового телескопа), форму поверхностей мениска можно выбрать так, что при сферической поверхности главного зеркала сферическая аберрация мениска полностью скомпенсирует (то есть как бы уничтожит) сферическую аберрацию зеркала. Хроматическая же аберрация из-за тонкости мениска и его малой искривленности практически отсутствует. Таким образом, менисковый телескоп дает четкие, неокрашенные высококачественные изображения.

Во-вторых, при изготовлении оптической части менисковых телескопов приходится затрачивать гораздо меньше усилий, чем при создании обычных рефлекторов. Причина в том, что не только у главного зеркала, но и у мениска поверхности имеют сферическую форму, а добиться такой формы технически несравненно легче, чем параболической.

В-третьих, луч света, попав в менисковый телескоп, дважды меняет свое направление. Эта особенность движения луча сильно сокращает длину инструмента и делает менисковый телескоп компактным, удобным в обращении.

Наконец, в-четвертых, мениск герметически закупоривает трубу телескопа. Это предохраняет главное зеркало от попадания влаги, пыли, что, конечно, удлиняет сроки его пригодности для наблюдений.

Школьный менисковый телескоп очень компактен — длина его тубуса (трубы) 25 см, а высота телескопа вместе со штативом 40 см. Проницающая его способность достаточно велика — в школьный менисковый телескоп доступны звезды до 11-й зв. величины. Более высока, чем у малого школьного рефрактора, его разрешающая способность — около двух секунд дуги.

На поворачивающейся окулярной обойме вмонтированы два окуляра, увеличивающие в 25 и 70 раз. Оба они снабжены зенитными призмами, облегчающими наблюдения светил, близких к зениту. Удобен визир, играющий роль своеобразного прицела при наводке телескопа на объект.

Установка школьного менискового телескопа — азимутальная, что является одним из его недостатков. Правда, азимутальная головка инструмента снабжена не только крепящими, но и микрометрическими «ключами» (винтами), позволяющими наблюдателю медленно поворачивать телескоп вслед за уходящим из поля зрения светилом, но это мало облегчает положение. Другое неудобство — короткий штатив, требующий дополнительной достаточно высокой опоры в виде стола, тумбы или специального столба.

Поле зрения инструмента большое. При увеличении в 25 раз его диаметр равен 48 минутам дуги, при увеличении в 70 раз — 10 минутам дуги, что почти вдвое меньше видимого лунного диска.

При всех недостатках установки школьного менискового телескопа его оптические качества достаточно высоки, и этот инструмент смело можно рекомендовать для изучения звездного неба.

Бесспорно лучший из всех трех школьных телескопов — большой школьный рефрактор с диаметром объектива 80 мм. Прежде всего, его установка не азимутальная, а параллактическая. В такой установке одна из двух взаимно перпендикулярных осей, вокруг которых может поворачиваться телескоп, направлена на полюс мира (или, приближенно, на Полярную звезду).