Características de los telescopios reflectores.

Es costumbre llamar a un reflector cualquier dispositivo cuya función principal sea reflejar... Por lo tanto, se creó un telescopio reflector utilizando este fenómeno óptico. En lugar de una lente, se encuentra un espejo cóncavo en el objetivo del dispositivo, que refleja y dirige los rayos de luz hacia el ocular para ver o fotografiar una imagen. Consideremos las principales características distintivas de un telescopio reflector.

Un telescopio reflector se diferencia de otro tipo de telescopio refractor en que se instala un espejo cóncavo de metal o vidrio en lugar de un sistema de lentes. A menudo, estos dispositivos se denominan telescopios "espejo".

Es bastante fácil distinguir un telescopio réflex de uno refractario, incluso sin experiencia en astronomía. El esquema del segundo es bastante simple. Este es un tubo, cuyo diámetro depende del diámetro de la lente del objetivo ubicada en el extremo que está frente al objeto observado. En el otro extremo del tubo hay un ocular, una lente de menor diámetro, a través de la cual se realiza la observación. La longitud del tubo de dicho dispositivo está determinada por la distancia focal de la lente y la resistencia del material con el que se puede fabricar.

Un telescopio con un espejo cóncavo se ve diferente, ya que tiene un principio de funcionamiento y estructura completamente diferente. En el extremo de la tubería que mira hacia el cielo, tal dispositivo, en general, puede no tener nada, ya que el espejo está fijo en el otro extremo.Pero el ocular, por regla general, está en el costado en la parte superior del tubo. El camino de los rayos, a diferencia del refractor, está bloqueado en un grado u otro por un prisma o espejo plano situado a lo largo del eje central del tubo, en el que se recoge la luz para reflejarse en el ocular. La estructura del reflector no requiere el uso obligatorio de una tubería, y por lo tanto está desprovista de esas restricciones que surgen en los refractores.... Todos los grandes telescopios modernos, incluidos los espaciales, están dispuestos de acuerdo con el siguiente esquema: el tubo en ellos se reemplaza por una estructura de malla liviana, cuyo propósito es contener todos los elementos del sistema óptico.

Los astrónomos aficionados han utilizado con éxito ambos tipos de telescopios, y ambos tienen sus ventajas y desventajas, causadas en un caso por la refracción del flujo de luz que pasa a través de la lente, en el otro, por su reflexión desde la superficie, que puede tener diferentes curvaturas. Para las observaciones relacionadas con el viaje y el movimiento del dispositivo, es mejor usar un refractor, su diseño es más fuerte. El transporte del reflector no es deseable, ya que puede provocar el desplazamiento de elementos estructurales con respecto a la línea central, después de lo cual será necesario ajustar su posición mediante tornillos - alineación. Un telescopio de este tipo se puede colocar en un observatorio de aficionados.

El uso de un espejo cóncavo como lente es el resultado de una investigación científica dirigida a reducir la distorsión causada por las lentes (aberraciones cromáticas y esféricas). La investigación en esta dirección se llevó a cabo en muchos países europeos, los científicos ingleses tuvieron especial éxito en ellos. En 1663, James Gregory fue el primero en proponer el uso de un espejo cóncavo reflectante en lugar de una lente refractiva (aparentemente, inventó el primer telescopio reflector), en 1673 el famoso Robert Hooke encarnó el sistema descrito de un dispositivo óptico.

Sin embargo, el gran Isaac Newton creó por primera vez un telescopio funcional con una lente de espejo en 1668.

El camino de los reflectores no fue fácil; los dispositivos de lentes, que se mejoraron al mismo tiempo, dieron una imagen más clara y brillante. Los científicos de la Europa continental (alemanes, franceses, italianos) hicieron una contribución significativa a su desarrollo. Parecía que el reflector permanecería al nivel de un dispositivo experimental.

La búsqueda fue en la dirección de mejorar el revestimiento y la fabricación de espejos. Posteriormente, para reducir las distorsiones, se introdujeron repetidamente varias innovaciones en el sistema propuesto por Newton, que llevaron a la aparición de esquemas fundamentalmente diferentes de telescopios reflectores, incluidas versiones híbridas, cuando se usaban lentes y espejos en un solo producto. La aparición de nuevos materiales y tecnologías permitió crear sistemas cada vez más perfectos, y la ausencia de la necesidad de un tubo voluminoso en el diseño del telescopio permitió multiplicar su eficiencia.

Todos los reflectores tienen una cosa en común: el uso de un espejo cóncavo como lente.... Pero se propuso que el curso adicional de los rayos recogidos por el espejo se dirigiera al ocular de varias maneras.

El sistema reflector, desarrollado por Isaac Newton, se considera clásico. El espejo principal no tiene agujeros y es relativamente fácil de fabricar. Un espejo plano ubicado cerca de su foco refleja el flujo de luz perpendicular a la línea central. El ocular se encuentra en el lateral.

El esquema del telescopio de Newton es el más simple en ejecución y se usa ampliamente entre los astrónomos aficionados que fabrican su propio equipo de observación. Y las empresas que producen equipos para la astronomía amateur producen tales dispositivos en grandes cantidades.

El esquema de un telescopio espejo propuesto en 1663 resultó ser muy exitoso, ya que da una imagen directa y se puede utilizar no solo para observaciones astronómicas, sino también en condiciones terrestres. Se hace un orificio en el centro del espejo cóncavo, la luz reflejada desde él es dirigida hacia el orificio por un segundo espejo también cóncavo, el ocular se coloca a lo largo de la línea central del telescopio, como un refractor o un telescopio regular.

El esquema, desarrollado e implementado por Laurent Cassegrain en la década de 1770, se parece al esquema de Gregory. El espejo cóncavo también tiene un agujero en la parte central. Los dispositivos difieren en la forma del segundo espejo; en el sistema considerado, es convexo. Los telescopios construidos según este esquema, con características similares a los de los dispositivos de Gregory, son mucho más cortos. El sistema Cassegrain, mejorado por el astrónomo soviético Dmitry Maksutov, se utiliza ahora en todo el mundo para crear reflectores de aficionados.

Otra modificación del telescopio Cassegrain fue el sistema Ritchie-Chretien desarrollado en la década de 1920. Gracias a la diferente forma de los espejos, fue posible obtener un campo de visión más amplio, lo que resultó conveniente para observar objetos en movimiento (asteroides, cometas, planetas). Y también en este sistema fue posible reducir algunas distorsiones.

Se han realizado varios intentos para utilizar un espejo cóncavo sin un reflector que bloquee el flujo luminoso. A principios de los años 70 del siglo XVII, William Herschel diseñó un telescopio reflector de este tipo, cuyo ocular no obstruía el espejo principal de ninguna manera. Esto hizo posible aumentar significativamente la potencia del dispositivo, pero dio lugar a fuertes distorsiones en forma de coma. En la década de 1760, M.V. Lomonosov desarrolló e implementó un diseño similar. En la actualidad, los dispositivos con un esquema óptico de este tipo se utilizan para observaciones especiales; no se usan ampliamente en la astronomía amateur, debido a la complejidad del dispositivo y el ajuste.

El sistema Dietrich Korsch se desarrolló en la década de 1970. Se distingue por la presencia de no dos, sino tres espejos, lo que le permite corregir la mayoría de las distorsiones.

Los dispositivos de este sistema se utilizan ampliamente para la fabricación de varios dispositivos ópticos, desde binoculares y monoculares hasta telescopios de aficionados. Su principal ventaja es una reducción significativa en la longitud del dispositivo manteniendo la distancia focal. Los espejos se colocan en ángulo con el eje óptico sin bloquearse entre sí.

El sistema Cassegrain, mejorado a principios del siglo XX por Bernhard Schmidt, se generalizó. Se trata de un esquema híbrido, en el que, además de un espejo cóncavo, se utiliza un objetivo de lente.

En el siglo XX, los telescopios reflectores han expulsado a los refractores de todos los observatorios astronómicos importantes. Junto con el desarrollo de las tecnologías de fabricación, el diámetro de los espejos instalados en los telescopios comenzó a crecer.

En 1917, el reflector más grande del mundo se convirtió en el observatorio de los Estados Unidos (estado de Washington), su espejo alcanzó las 100 pulgadas de diámetro (2,5 metros). Después de la Segunda Guerra Mundial, se fabricó un dispositivo con un espejo de 5 metros, también instalado en California.

El telescopio azimutal más grande del Viejo Mundo sigue siendo el Gran Telescopio Azimutal, creado en la URSS a mediados de los años 70 del siglo pasado, montado en la República Karachay-Cherkess en un observatorio a gran altitud.

El telescopio moderno más grande del mundo con espejo sólido está instalado en el estado de Arizona, EE. UU. Este es un telescopio binocular grande. Está equipado con dos espejos idénticos con un diámetro de 8,4 metros. El dispositivo fue construido en 2005.

Los más grandes en la actualidad son los dispositivos con espejos de segmento prefabricados: el Large Canary Telescope, el Large South African Telescope y el Hobby-Eberley Telescope (EE. UU.).

Usar un telescopio de espejo no es tan difícil. Sin embargo, a diferencia de un refractor, tal dispositivo requiere un manejo muy cuidadoso. Dado que el tubo reflector está siempre abierto, puede entrar polvo. Al instalarse en la superficie del espejo, reduce notablemente su reflectividad.

Mover el reflector también es problemático, ya que los elementos estructurales tienden a moverse bajo la influencia de vibraciones. Por lo general, las manipulaciones con telescopios de espejo terminan en un laborioso ajuste (alineación). El telescopio se puede ajustar utilizando los tornillos de ajuste, cuyos giros hacen que el espejo se mueva; es imposible hacerlo rápidamente sin la experiencia adecuada.