Пристрій для астрономічних спостережень - телескоп презентация

Видиме світло (390 – 760 нм
Радіохвилі ( більше 1 мм)
Інфрачервоне та субміліметрове випромінювання (0,013 – 1 мм)
Ультрафіолетове випромінювання (30 - 390 нм)
Рентгенівське випромінювання (0,01 – 30 нм)
Гамма-випромінювання (менше 0,01 нм)

1609

збільшувати кут зору, під яким видно спостережуваний об'єкт (порівняно з кутом зору неозброєного ока) – при цьому близько розміщені об'єкти, які неозброєним оком сприймались як один об'єкт, будуть спостерігатись як два різних об'єкти.

ОПТИЧНІ ТЕЛЕСКОПИ

Вперше схему такого телескопа запропонував Ісак Ньютон у 1667 році, у 1668 році він побудував такий телескоп (діаметр дзеркала 2,5 см). Перші дзеркала виготовлялись з бронзи. Потім бронзу замінили посрібленими скляними дзеркалами. Більш досконала ньютонівської система Кассегрена (1672 рік) двохдзеркального об'єктиву домінувала в астрономії до 70-х років ХХ століття.

В 1941 році росіянин Д.Максутов застосував меніск і дзеркало, щоб компенсувати спотворення сферичного дзеркала (сферичну аберацію). Центральна частина меніску покривалась алюмінієм і слугувала дзеркалом. Викривлення зображення можна було компенсувати установкою біля фокальної площини плоско-опуклої лінзи – так званої лінзи Піацці-Шмідта.

В 70-х роках ХХ століття на зміну системі Кассегрена прийшла система Річі-Кретьєна (1928 рік), яка дозволила зменшити розміри телескопів у 2-4 рази.

Дзеркально-лінзові:

Г = F / f

Світлосила – характеризує освітленість, створювану об'єктивом у фокальній площині:

С=(D / F)2

Роздільна здатність – мінімальний кут між двома зорями, які ще розрізняються нарізно :

В= 140’’ / D (мм)

Проникна сила – максимальна зоряна величина найтьмянішої зорі, яку можна побачити в даний телескоп при найкращих умовах спостереження:

m = 2,1+ 5 · lg D(мм)

Відносний отвір – відношення діаметру обєктиву до фокусної відстані:

А=D / F

ЕКВАТОРІАЛЬНЕ монтування – телескоп встановлений на платформі, паралельній площині небесного екватора. Для “ведення” світила телескоп достатньо обертати лише в одному напрямку синхронно обертанню небесної сфери. Цей процес можна доручити годинниковому механізму.

Окрім Кримської АО, певні традиції астрономічних спостережень зберігають і АО українських університетів, зокрема Львівського (1769 р.), Харківського (1898 р.), Київського (1845 р.) та Одеського (1871 р.). Ці університети мають свої астрономічні обсерваторії та проводять відповідні астрономічні дослідження.

Роздільна здатність системи 0,005’’, що еквівалентно телескопу з дзеркалом діаметром 85 м. Використовують систему Річі-Кретьєна. Працюють у видимому та інфрачервоному діапазонах. Стали до дії у 2001 році, розміщені в обсерваторії Мауна кеа, Гавайї, США.

Телескоп E-ELT (European Extremely Large Telescope) буде побудований країнами Євросоюзу. Запланований діаметр дзеркала – 42 м, дзеркало складатиметься з окремих автономно керованих сегментів. Перше світло телескопу планують отримати у 2017 році. Орієнтоване місце розміщення – Чилі чи Канарські острови. Система Річі-Кретьєна. Орієнтована вартість 800 млн. євро.

Телескоп TMT (Thirty Meter Telescope) перебуває на стадії розробки і впровадження. Американсько-канадський проект передбачає побудову 30-метрового сегментованого дзеркала. Буде розміщений в Каліфорнії, США.

Телескоп GSMT (Giant Segmented Mirror Telescope – Гігантський Сегментований Зеркальний Телескоп) матиме повноповоротне головне дзеркало діаметром 35 м. яке складатиметься з 618 сегментів розміром 120 см і товщиною 5 см. Оптична схема Кассегрена. Орієнтовна вартість 700 млн. доларів, що обумовлено введенням асферичного головного дзеркала і запланованою повноповоротністю.

У довгохвильової області (метровий діапазон) використовують телескопи складені з великої кількості (десятків, сотень або, навіть, тисяч) елементарних приймачів, зазвичай диполів.

Для коротших хвиль (дециметровий і сантиметровий діапазон) використовують напів- або повноповоротні металічні параболічні антени.

РАДІОТЕЛЕСКОПИ

РАДІОТЕЛЕСКОПИ

Прикладом такої мережі може служити американська система VLBA (англ. Very Long Baseline Array).

Разом з фундаментальними в Інституті виконуються прикладні дослідження і розробки новітніх технологій, приладів та радіотехнічних систем різноманітних застосувань у декаметровому, надвисокочастотному, міліметровому та субміліметровому діапазонах. Зараз вводяться в дію перша черга низькочастотного радіотелескопу нового покоління - гігантського українського радіотелескопу (ГУРТ)

Антена складена з 38 778 перфорованих алюмінієвих пластин розмірами 1х2 м. Розпочав роботу у 1963 році. Використовується для досліджень пульсарів, планет Сонячної системи, фізики атмосфери. Використовувався у проекті SETI (пошук позаземного розуму).

VLA використовується як радіоінтерферометр. Введений у дію в 1980 році. Розміри VLA дозволяють вивчати деталі надшвидких космічних викидів, будувати карту центральних областей Галактики. Використовувався для пошуку води на Меркурії. Розташований в Нью-Мексіко, США.

РТ Еффельсберг – 100 метровий повноповоротний РТ Боннського інституту радіоастрономії. Розташований у містечку Еффельсберг, за 50 км від Бонну. Робоча довжина хвилі більша 7 мм, але надзвичайна точність поверхні дозволяє приймати хвилі довжиною до 4 мм. Кутова роздільна здатність на хвилі 4 мм становить біля 10”. Антена – параболічний рефлектор. Побудований у 1972 році.

РАТАН-600 – РТ Спеціальної радіоастрономічної обсерваторії АН Росії діаметром 600 м. Телескоп – це не параболічна чаша, а її частина - вузьке кільце. Такі конструкції називають антенами з незаповненою апертурою.

Так, у 2004 році на кореляторі EVN в Голландії вперше було отримане РНДБ-зображення квазару в реальному часі. В експерименті прийняли участь

три радіотелескопи, кожен діаметром біля 25 м - телескоп Мк-2 (Джодрелл Бенк, Англия), одна з антен радіоінтерферометра Вестербок (Голландія) і антена в Онсало (Швеція).

18 радіотелескопів, розташованих в різних куточках світу (Чилі, США. Великобританія. Голландія, Швеція, Фінляндія, Німеччина, Польща, Італія, Китай, Японія, Австралія), можуть працювати як один радіоінтерферометр з наддовгою базою (e-VLBI, electronic Very Long Baseline Interferometry).

FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope) – майбутній 500-метровий телескоп у Китаї, розташований у карстовій впадині аналогічно телескопу Аресібо. Антена складатиметься з 4600 рухомих панелей, які зможуть змінювати форму антени до параболічної. Має запрацювати у 2013 році. Вартість 102 млн.доларів.

Основні напрями досліджень в області астрофізики нейтрино:

дослідження внутрішньої будови Сонця
дослідження гравітаційного колапсу масивних зірок
пошук нейтрино від об'єктів, в яких, мабуть, відбувається прискорення космічних променів, таких як бінарні зоряні системи, туманності, що утворилися після вибуху наднових зірок, ядра активних галактик, джерела g-спалахів
пошук темної матерії за допомогою нейтрино
дослідження осциляцій нейтрино, що використовує як джерело атмосферні нейтрино або сонячні нейтрино
пошук нейтрино з надр Землі (геонейтрино)
дослідження темпу формування масивних зірок в ранні епохи по дифузному потоку нейтрино від всіх гравітаційних колапсів

НЕЙТРИННІ ТЕЛЕСКОПИ

Баксанський підземний сцинтиляційний телескоп (БПСТ) об'ємом 3000 куб. м на глибині більше 300 м від поверхні в двох тунелях під горою Андирчі в Росії (Північний Кавказ). До складу обсерваторії входять підземний сцинтиляційний телескоп, підземний галій-германієвий телескоп для реєстрації сонячних нейтрино з 60-тонною мішенню з металічного галію, комплекс наземних установок КОВЕР (мюонний детектор, нейтронний монітор та сцинтиляційний телескоп.

Телескоп нейтрино АМANDA на Південному полюсі (американська станція Амундсен – Скотт) є найбільшим і складається з 677 фотоприймачів, розміщених на 19 струнах. За допомогою гарячої води створені глибокі (до 2 км) канали в льоду. Канал замерзає приблизно через 2 доби, цього часу вистачає для монтажу гірлянди фотоприймачів, але підняти і відремонтувати гірлянду вже неможливо.

ТЕЛЕСКОПИ МАЙБУТНЬОГО

На стадії реалізації вже знаходяться декілька проектів по пошуку нейтрино за допомогою Місяця (проект NuMoon). Радіотелескопи, націлені на Місяць, повинні фіксувати короткі спалахи радіоімпульсів, що з'являються при зіткненні нейтрино з місячною поверхнею. Націлений на поверхню природного супутника телескоп потенційно здатний виявити ці короткочасні енергетичні спалахи.

ОПТИЧНІ ТЕЛЕСКОПИ

SNAP (SuperNova Acceleration Probe) - проект по вивченню тёмної енергії у Всесвіті та картографуванню гравітаційних лінз. Крім оптичного телескопу з надзвичайно великим кутом зору буде використаний детектор ближнього інфрачервоного діапазону. Запуск телескопу планується на 2013 рік.

РЕНТГЕНІВСЬКІ ТЕЛЕСКОПИ

EXOSAT (European X-ray Observatory SATtelite) – орбітальна рентгенівська обсерваторія Європейського космічного агентства. Працювала на орбіті з 1983 по 1986 рік.

ANS (Astronomical Netherlands Satellite) – спільний проект НАСА і Голландії. Працював з 1974 по 1976 рік.

BeppoSAX (Satellite per Astronomia X, "Beppo") – італійський дослідник рентгенівських променів. Працював з 1996 по 2003 рік.

ASTRO-EII – японський рентгенівський телескоп. На відміну від інших використовує не рентгенівські призми, а дзеркала. Запущений у 2005 році, вивчає чорні діри та наднові зорі.

Завдяки обсерваторії КОМПТОН вперше вдалось скласти карту небу в гама-променях високих енергій, виявити 271 джерело цих променів (природу 170 джерел досі не вдалось з'ясувати). Були отримані найкращі до нинішнього часу енергетичні спектри галактичних та позагалактичних джерел, був проведений моніторинг рентгенівських пульсарів та гама-спалахів.

Swift – обсерваторія США, Італії та Великобританії для вивчення космічних гамма-спалахів. Працює з 2004 року.

AGILE (Astro-rivelatore Gamma a Immagini LEggero) – італійська обсерваторія для дослідження гамма- та рентгенівських променів. Запущений у 2007 році.

Космічна обсерваторія Гершель (Herschel Space Observatory) - перша космічна обсерваторія для повномасштабного вивчення інфрачервоного випромінювання в космосі. Телескоп з дзеркалом діаметром 3,5 метра - найкрупніший космічний телескоп з будь-коли запущених. Дзеркало «склеєне» з 12 елементів. Датчики слід охолоджувати до температури нижче 2 K рідким гелієм, який випаровується, тому очікуваний час роботи телескопу - приблизно 4 роки).

Космічний телескоп імені Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope - JWST) - орбітальна інфрачервона обсерваторія нового покоління. Матиме дзеркало розміром 6,5 м та величезний сонячний щит. Розташується в точці Лагранжа в постійній тіні Землі. Працюватиме не менше 5 років, вивчаючи світло перших зір та галактик, планетні системи та походження життя.

WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) - космічний апарат НАСА, призначений для вивчення реліктового випромінювання, що утворилося в результаті Великого вибуху у момент зародження Всесвіту. Запущений у 2001 році. Зібрана інформація дозволила побудувати найдетальнішу карту розподілу флуктуацій температури мікрохвильового випромінювання на небесній сфері.