ВЪВЕДЕНИЕ

Още от най-стари времена хората наблюдават Вселената – първо с просто око (от тези наблюдения е било възможно да се изведат законите на Кеплер), а по-късно – и с непрекъснато подобряващи се телескопи, изведени в околоземна орбита през 20 век. Науката, занимаваща се с тези наблюдения, се нарича оптична астрономия. 

Области на астрономията

Оптичната астрономия следователно изучава това, което е видимо за човешкото око и това, което e в близките области на спектъра, а именно – ултравиолетовия спектър (UV) и инфрачервения спектър (IR). Недостатъкът на наблюденията с просто око е, че когато има облаци, няма какво да се види. Що се отнася до инфрачервената зона, няма нужда дори и от облаци – дори водната пара в атмосферата прави наблюденията невъзможни. Затова IR обсерваториите се изграждат главно в пустините (напр. ESO – Европейската южна обсерватория в пустинята Атакама, Чили). 

Радиоастрономията изучава Вселената в зоната на радиовълните. Така например, слънчевите ерупции се проявяват на всички честоти, а истински силните ерупции дори могат да причинят прекъсвания на радио- и телевизионните излъчвания. 

Астрономията на частиците улавя субатомните частици, идващи от Космоса. Например, в т. нар. мехурчеста камера от време на време се появяват леки отблясъци, без дори да сме поставили източник на светлина в нея. В тези случаи говорим за космическо лъчение.

Астрономически телескопи

Телескоп на Галилей

Исторически най-старият телескоп е телескопът на Галилей, между впрочем холандско откритие, който се състои от една плоско изпъкнала леща – обектив и една плоско вдлъбната леща – окуляр. Този телескоп е патентован през 1608 г. от холандския оптик Ханс Липершей. Използвайки този телескоп, Галилей е направил няколко важни открития. Той открива четирите най-големи луни на Юпитер (които днес наричаме Галилееви луни или Галилееви спътници), фазите на Венера и слънчевите петна. Този телескоп обаче има сравнително малко зрително поле, каквото имат днес обикновените театрални бинокли.

Телескоп на Кеплер

По-съвършен е телескопът на Кеплер – т. нар. астрономически телескоп (около 1611 г.). Той се състои от по-голяма плоско изпъкнала леща с по-голямо фокусно разстояние – обектив, а като окуляр се използва плоско изпъкнала леща с по-малко фокусно разстояние, разположен така, че фокусът на изображението на обектива съвпада с фокуса на изображението на окуляра. Недостатъкът на този телескоп е, че той е сравнително дълъг (дължината му се определя от сбора от фокусните дължини на обектива и окуляра) и обръща изображението. Това не е проблем за астрономическите наблюдения, но при наземните наблюдения телескопът на Кеплер се настройва с помощта на двойка перпендикулярни призми, едната от които се завърта вертикално, а другата – странично. В същото време, благодарение на това, че лъчите изминават част от пътя си в обратна посока, дължината на самия телескоп намалява. Ако два такива телескопа са поставени един до друг и се използват за гледане и с двете очи, резултатът е известен като „призматичен бинокъл“.

Телескоп на Нютон

Дисперсията върху обектива може да бъде избегната и чрез използването на огледало като обектив. Телескопът на Нютон, който използва параболично огледало като обектив, в момента е най-използваният вид телескоп за астрономически наблюдения, независимо дали те са професионални или любителски. Обективът на рефлектора, следователно, е направен от първично параболично, сферично или хиперболично огледало. Образът на обекта след това се отразява от вторичното огледало и накрая се гледа с помощта на окуляра. Първичното огледало събира успоредните лъчи на наблюдавания обект и ги концентрира в една единствена точка, създавайки истинско изображение. Това изображението е в посока на падащите лъчи. Наблюдателят обаче с прякото си наблюдаване би засенчил падащата светлина, и затова на пътя на събиращите се лъчи се поставя плоско огледало, което насочва лъчите директно в окуляра и прави наблюдението възможно. 

Предимството на рефлекторите е липсата на хроматична аберация. Огледалният телескоп няма т. нар. хроматична аберация, което се дължи на факта, че отражението не разлага бялата светлина на отделни цветни лъчи. Второ предимство на рефлекторите е по-лесното производство на стъклото за огледалото в сравнение с производството на стъклото за лещите. Това е така, защото стъклото, използвано за направата на огледалото, не е задължително да бъде еднородно, защото светлината не преминава през него. Това е само основата, върху която се нанася слоят от отразяващ метал. Друго предимство е разположението на тубуса, който е по- малък от рефракторите, защото в него се отразява светлината, а тежкото огледало е разположено от към страната на наблюдателя, докато обективът на рефрактора е във външния край на тубуса.