приборы и Астрономические инструменты — оптические телескопы с приёмниками излучения и разнообразными приспособлениями, радиотелескопы, лабораторные измерительные устройства и другие технические средства, служащие с целью проведения и обработки астрономических наблюдений.
Вся история астрономии связана с созданием новых инструментов, разрешающих повысить точность наблюдений, возможность исследовать небесных светил в диапазонах электромагнитного излучения (см. Электромагнитное излучение небесных тел), недоступных невооруженному людской глазу.
Первыми еще в далекой древности показались угломерные инструменты. Самый старый из них — это гномон, вертикальный стержень, отбрасывающий солнечную тень на горизонтальную плоскость. Зная длину гномона и тени, возможно выяснить высоту Солнца над горизонтом.
К древним угломерным инструментам принадлежат и квадранты. В несложном варианте квадрант — плоская доска в форме четверти круга, поделённого на градусы. Около его центра вращается подвижная линейка с двумя диоптрами.
Широкое распространение в старой астрономии взяли армиллярные сферы — модели небесной сферы с ее кругами и важнейшими точками: осью и полюсами мира, меридианом, горизонтом, эклиптикой и небесным экватором. В конце XVI в. лучшие по изяществу и точности астрономические инструменты изготовлял датский астролог Т. Браге. Его армиллярные сферы были приспособлены для измерения как горизонтальных, так и экваториальных координат светил.
Коренной переворот в способах астрономических наблюдений случился в 1609 г., в то время, когда итальянский ученый Г. Галилей применил для обозрения неба зрительную трубу и сделал первые телескопические наблюдения. В совершенствовании конструкций телескопов-рефракторов, имеющих линзовые объективы, громадные заслуги принадлежат И. Кеплеру.
Первые телескопы были еще очень несовершенны, давали нечеткое изображение, окрашенное радужным ореолом.
Избавиться от недочётов пробовали, увеличивая длину телескопов. Но самые эффективными и эргономичными были ахроматические телескопы-рефракторы, каковые начали изготовляться с 1758 г. Д. Доллондом в Англии.
Как сделать астролябию?
Астролябию для измерения горизонтальных определения и углов азимутов светил вы имеете возможность сделать, имея транспортир и компас. Остальные нужные подробности, дабы не искажать показания компаса, необходимо изготавливать из подручных немагнитных материалов.
Вырежьте диск из многослойной фанеры, текстолита либо оргстекла. Диаметр диска должен быть таким, дабы на нем разместилась круговая шкала (лимб) из транспортиров и за ней оставалось бы свободное поле шириной 2—3 см. В случае, если у вас имеется, к примеру, самые мелкие из производимых транспортиров с дугой диаметром 7,5 см, то пригодится диск поперечником 14—15 см.
Вторая ответственная подробность будущей астролябии — визирная планка. Ее вы сможете изготовить из полосы бронзы либо дюралюминия шириной 2— 3 см и длиной, превышающей поперечник диска на 5—6 см. Поддерживающие край диска финиши полосы изогните под прямым углом вверх и пропилите в них продолговатые либо круговые визирные отверстия. На горизонтальной части планки симметрично центру проделайте две более широкие прорези, дабы через них возможно было видеть показания лимба. Готовую к монтажу визирную планку ее серединой посредством болта, гаек и шайб прикрепите к центру диска так, дабы она имела возможность вращаться в горизонтальной плоскости. На визирную планку по центру укрепите компас. Для этого, как и для установки круговой шкалы, применяйте имеющиеся в продаже отличные универсальные клеи. Лимб вы имеете возможность составить из двух транспортиров (школьные транспортиры изготовляются из легкого немагнитного материала).
В 1668 г. И. Ньютон выстроил телескоп-рефлектор, что был свободен от многих оптических недочётов, характерных рефракторам. Позднее совершенствованием данной совокупности телескопов занимались М. В. Ломоносов и В. Гершель. Последний добился особенно громадных удач в сооружении рефлекторов. Понемногу увеличивая диаметры изготавливаемых зеркал, В. Гершель в 1789 г. отшлифовал для собственного телескопа самое громадное зеркало (диаметром 122 см). В то время это был величайший в мире рефлектор.
В XX в. взяли распространение зеркально-линзовые телескопы, конструкции которых были созданы германским оптиком Б. Шмидтом (1931) и советским оптиком Д. Д. Максутовым (1941).
В 1974 г. закончилось строительство самого громадного в мире советского зеркального телескопа с диаметром зеркала 6 м. Данный телескоп установлен на Кавказе — в Особой астрофизической обсерватории. Возможности нового инструмента огромны. Уже опыт первых наблюдений продемонстрировал, что этому телескопу дешёвы объекты 25-й звездной величины, т. е. в миллионы раз более не сильный, чем те, каковые замечал Галилей в собственный телескоп.
Современные астрономические инструменты употребляются для измерения правильных положений светил на небесной сфере (систематические наблюдения для того чтобы рода разрешают изучать перемещения небесных светил); для определения скорости перемещения небесных светил на протяжении луча зрения (лучевые скорости); для вычисления геометрических и физических черт небесных тел; для изучения физических процессов, происходящих в разных небесных телах; для определения их состава и для многих вторых изучений небесных объектов, которыми занимается астрономия.
К числу астрометрических инструментов относятся универсальный инструмент и близкий к нему по конструкции теодолит; меридианный круг, применяемый для составления правильных каталогов положений звезд; пассажный инструмент служащий для правильных определений моментов прохождения звезд через меридиан места наблюдений, что необходимо для работы времени.
Для фотографических наблюдений употребляются астрографы.
Для астрофизических изучений необходимы телескопы со особыми приспособлениями, предназначенными для спектральных (объективная призма, астроспектрограф), фотометрических (астрофотометр), поляриметрических и других наблюдений.
Повысить проницающую силу телескопа удается методом применения в наблюдениях телевизионной техники (см. Телевизионный телескоп), и фотоэлектронных умножителей.
Созданы инструменты, разрешающие вести наблюдения небесных тел в разных диапазонах электромагнитного излучения, в том числе и в невидимом диапазоне. Это радиоинтерферометры и радиотелескопы, и инструменты, используемые в рентгеновской астрономии„ гамма-астрономии, инфракрасной астрономии.
Для наблюдений некоторых астрономических объектов созданы особые конструкции инструментов. Таковы солнечный телескоп, коронограф (для наблюдений солнечной короны), кометоискатель, метеорный патруль, спутниковая фотографическая камера (для фотографических наблюдений спутников) и многие другие.
На протяжении астрономических наблюдений приобретают последовательности чисел, астрофотографии, спектрограммы и другие материалы, каковые для окончательных результатов должны быть подвергнуты лабораторной обработке. Такая обработка ведется посредством лабораторных измерительных устройств.
Астрономические грабли
Собственный наименование данный несложный самодельный инструмент для измерения углов на небе взял за внешнее сходство с садовыми граблями.
Заберите две дощечки длиной 60 и 30 см, шириной 4 см и толщиной 1 —1,5 см. Поверхность их шепетильно обработайте, к примеру, посредством мелкоабразивной шкурки, а после этого скрепите обе дощечки между собой в форме буквы Т.
К свободному торцу более долгой дощечки прикрепите визир — маленькую железную либо пластмассовую пластинку с отверстием. Приняв за центр окружности визирное отверстие, совершите на плоскости меньшей дощечки дугу радиусом 57,3 см посредством шнура соответствующего размера. Один его финиш прикрепите к визиру, а к второму финишу привяжите карандаш. На протяжении прочерченной дуги укрепите последовательность зубьев (штифтов) на расстоянии 1 см друг от друга. В качестве штифтов применяйте булавки либо узкие гвоздики, пробитые с нижней стороны дощечки (для безопасности гвоздики направляться затупить напильником). Два штифта, отстоящие друг от друга на 1 см, при рассмотрении через визирное отверстие с расстояния 57,3 см видны на угловом расстоянии в 1°. Всего нужно укрепить 21 либо 26 штифтов, что будет соответствовать громаднейшему дешёвому для измерений углу 20° либо 25°. Для удобства пользования инструментом первый, шестой и т. д. зубья сделайте выше остальных. Более высокие зубья отметят промежутки в 5°.
Размер визирного отверстия должен быть таким, дабы через него возможно было видеть все штифты в один момент.
Дабы ваши астрономические грабли имели более приятный внешний вид, покрасьте их масляной краской. Штифты сделайте белыми — так они будут лучше видны вечером. Меньшую дощечку раскрасьте яркими и чёрными полосами шириной 5 см любая. Их границами должны быть высокие штифты. Это кроме этого облегчит работу с инструментом ночью.
Перед тем как воспользоваться астрономическими граблями для наблюдения небесных объектов, испытайте их для определения угловых расстояний и размеров между земными предметами в дневное время.
Вы выполните более правильные угловые измерения, в случае, если сделаете цену деления 0,5°. Для этого или зубья ставьте на расстоянии 0,5 см друг от друга, или увеличьте в 2 раза длину большей дощечки. Действительно, пользоваться астрономическими граблями с ручкой столь громадной длины менее комфортно.
Для измерения положений изображений звезд на астрофотографиях и изображений неестественных спутников относительно звезд на спутникограммах помогают кooрдинатно-измерительные автомобили. Для измерения почернений на фотографиях небесных светил, спектрограммах помогают микрофотометры.
Серьёзный прибор, нужный для наблюдений, — астрономические часы.
При обработке результатов астрономических наблюдений употребляются электронные счётные автомобили.
Значительно обогатила отечественные представления о Вселенной радиоастрономия, зародившаяся в начале 30-х гг. этого века. В 1943 г. советские ученые Л. И. Мандельштам и Н. Д. Папалекси теоретически обосновали возможность радиолокации Луны. Радиоволны, отправленные человеком, достигли Луны и, отразившись от нее, возвратились на Землю. 50-е гг. XX в. — период неординарно стремительного развития радиоастрономии. Каждый год радиоволны приносили из космоса новые необычные сведения о природе небесных тел.
Сейчас радиоастрономия применяет самые чувствительные приемные устройства и самые громадные антенны. Радиотелескопы пробрались в такие глубины космоса, каковые до тех пор пока остаются недосягаемыми для простых оптических телескопов. Перед человеком раскрылся радиокосмос — картина Вселенной в радиоволнах.
Астрономические инструменты для наблюдений устанавливают на астрономических обсерваториях. Для постройки обсерваторий выбирают места с хорошим астрономическим климатом, где велико количество ночей с ясным небом, где атмосферные условия помогают получению хороших изображений небесных светил в телескопах.
Воздух Почвы формирует значительные помехи при астрономических наблюдениях. Постоянное перемещение воздушных весов размывает, портит изображение небесных тел, исходя из этого в наземных условиях приходится использовать телескопы с ограниченным повышением (в большинстве случаев, не более чем в пара сотен раз). Из-за поглощения земной воздухом ультрафиолетовых и большей части длин волн инфракрасного излучения теряется огромное количество информации об объектах, являющихся источниками этих излучений.
В горах воздушное пространство чище, спокойнее, и исходя из этого условия для изучения Вселенной в том месте более благоприятные. По данной причине еще с конца XIX в. все большие астрономические обсерватории сооружались на вершинах гор либо высоких плоскогорьях. В 1870 г. французский исследователь П. Жансен применял для наблюдений Солнца воздушный шар. Такие наблюдения проводятся и в наши дни. В 1946 г. несколько американских ученых установила спектрограф на ракету и послала ее в верхние слои атмосферы на высоту около 200 км. Следующим этапом заатмосферных наблюдений было создание орбитальных астрономических обсерваторий (ОАО) на неестественных спутниках Почвы. Такими обсерваториями, например, являются советские орбитальные станции «Салют».
Орбитальные астрономические обсерватории различных назначений и типов прочно вошли в практику современных изучений космического пространства.