Зеркальные телескопы: Телескопы зеркальные — Как выбрать телескоп? купить в магазине TELESCOPE.RU

Содержание

Зеркальный телескоп | это… Что такое Зеркальный телескоп?

БТА, САО, Россия

Рефле́ктор — оптический телескоп, который использует зеркала для фокусировки света. Впервые рефлектор был построен Исааком Ньютоном около 1670, поскольку ранее используемые телескопы-рефракторы имели заметную хроматическую аберрацию.

Большинство современных телескопов являются рефлекторами.

Содержание

  • 1 Основные оптические системы зеркальных телескопов
  • 2 Система Ньютона
  • 3 Система Грегори
  • 4 Система Кассегрена
  • 5 Система Гершеля (Ломоносова)
  • 6 Система Ричи-Кретьена
  • 7 Брахиты
  • 8 Крупнейшие телескопы
  • 9 См. также
  • 10 Литература
  • 11 Ссылки

Основные оптические системы зеркальных телескопов

Система Ньютона

Оптическая схема телескопа Ньютона

Как видно из названия, данную схему телескопов предложил Исаак Ньютон в 1667. Здесь плоское диагональное зеркало, расположенное вблизи фокуса, отклоняет пучок света за пределы трубы, где изображение рассматривается через окуляр или фотографируется. Главное зеркало параболическое, но если относительное отверстие не слишком большое, оно может быть и сферическим.

Система Грегори

Оптическая схема телескопа Грегори

В системе Грегори лучи от главного вогнутого параболического зеркала направляются на небольшое вогнутое эллиптическое зеркало, которое отражает их в окуляр, помещённый в центральном отверстии главного зеркала. Поскольку эллиптическое зеркало расположено за фокусом главного зеркала телескопа, изображение в рефлекторе Грегори прямое, тогда как в системе Ньютона — перевёрнутое. Наличие вторичного зеркала удлиняет фокусное расстояние и тем самым даёт возможность применять большие увеличения.

http://schools.keldysh.ru/sch2216/students/telescop/reflektors.html

Система Кассегрена

Оптическая схема телескопа Кассегрена

Схема была предложена Лорентом Кассегреном в 1672 году. Это вариант двухзеркального объектива телескопа. Главное зеркало большего диаметра вогнутое (в оригинальном варианте параболическое) отбрасывает лучи на вторичное выпуклое меньшего диаметра (обычно гиперболическое). По классификации Максутова схема относится к так называемым предфокальным удлинняющим — то есть вторичное зеркало расположено между главным зеркалом и его фокусом и полное фокусное расстояние объектива больше, чем у главного. Объектив при том же диаметре и фокусном расстоянии имеет почти вдвое меньшую длину трубы и несколько меньшее экранирование, чем у Грегори. Система неапланатична, то есть несвободна от аберрации комы. Имеет большое число как зеркальных модификаций, включая апланатичный Ричи-Кретьен, со сферической формой поверхности вторичного (Долл-Кирхем) или первичного зеркала, так и зеркально-линзовых.

Система Гершеля (Ломоносова)

Оптическая схема телескопа Гершеля

В 1616 г. Н. Цукки предложил заменить линзу вогнутым зеркалом, наклонённым к оптической оси телескопа. Подобный телескоп-рефлектор был сконструирован Уильямом Гершелем в 1772 г. В нём первичное зеркало имеет форму внеосевого параболоида и наклонено так, что фокус находится вне главной трубы телескопа, и наблюдатель не закрывает собой поступающий свет. В 1762 г. (на 10 лет раньше) данную оптическую схему реализовал Михаил Ломоносов. Недостатком данной схемы является большая кома. Однако, при малом относительном отверстии она почти незаметна.

Система Ричи-Кретьена

Оптическая схема телескопа Ричи—Кретьена—Кассегрена

Последнее время в зеркальных телескопах широкое применение получила система Ричи — Кретьена, представляющая собой улучшенный вариант системы Кассегрена. В этой системе главное зеркало — вогнутое гиперболическое, а вспомогательное — выпуклое гиперболическое. Окуляр установлен в центральном отверстии гиперболического зеркала. Поле зрения системы Ричи — Кретьена около 4°.

Брахиты

Оптическая схема брахита

В такой схеме вторичное зеркало вынесено за пределы пучка, падающего на главное зеркало. Такая конструкция сложна в изготовлении, так как требует внеосевых параболического и гиперболического зеркал. Однако, при малых апертуре и относительном отверстии эти зеркала можно заменить на сферические. Кома и астигматизм главного зеркала компенсируются наклонами вторичного зеркала. К положительным качествам брахитов можно отнести отсутствие экранирования, что положительно сказывается на чёткости и контрастности изображения. Данная система была впервые применена в 1877 г. И. Форстером и К. Фричем. Существуют различные конструкции брахитов.

Крупнейшие телескопы

Телескопы Кека

На данный момент крупнейшими в мире телескопами-рефлекторами являются два телескопа Кека, расположенные на Гавайях. Keck-I и Keck-II введены в эксплуатацию в 1993 и 1996 соответственно и имеют эффективный диаметр зеркала 9,8 м. Телескопы расположены на одной платформе и могут использоваться совместно в качестве интерферометра, давая разрешение, соответствующее диаметру зеркала 85 м.

Крупнейший в Евразии телескоп БТА находится на территории России, в горах Северного Кавказа и имеет диаметр главного зеркала 6 м. Он работает с 1976 и длительное время был крупнейшим телескопом в мире.

На конец 2005 планируется ввод в эксплуатацию телескопов Gran Telescopio Canarias на Канарских островах с диаметром зеркала 10,4 м и Southern African Large Telescope в ЮАР с диаметром зеркала 11 м.

См. также

  • Аберрации объектива

Литература

  • Чикин А.А. «Отражательные телескопы», Петроград, 1915

Ссылки

  • Специальная астрофизическая обсерватория (САО) РАН
  • Рефлекторы

Рефрактор или рефлектор: как правильно выбрать телескоп?

Вопрос о выборе телескопа – один из самых спорных вопросов, возникающих у астрономов-любителей

, а в особенности у тех, кто только собирается попробовать себя в роли наблюдателя небесных светил. Звездное небо издавна притягивало внимание человека и продолжает притягивать его до сих пор, но, если раньше удовлетворить это любопытство было не так-то просто, в наше время в роли астронома может побывать любой человек.

Если вы не относитесь к числу людей, сведущих в механике и физике, но очень хотите увидеть лунные кратеры, рассмотреть кольца Сатурна, полюбоваться на Юпитер, а то и вовсе сделать астрономию своим постоянным хобби – то эта статья для вас. В ней мы постараемся простым и понятным языком рассказать вам, как правильно выбрать телескоп.

Рефракторы и рефлекторы.

Все телескопы разделяются на два основных вида: преломляющие линзовые телескопы (рефракторы) и оптические зеркальные телескопы (рефлекторы). Понять разницу между этими двумя видами телескопов начинающему наблюдателю не так просто. Главным образом она сводится к тому, что рефракторы используют в качестве светособирающего элемента линзы, а рефлекторы – зеркала. Что это значит?

Во-первых, линзовые телескопы-рефракторы не привередливы в уходе за оптикой. Во-вторых, они обладают сравнительно небольшой светосилой, прощают излишнюю засветку и потому хорошо подходят для городских наблюдений. Наблюдать за ночным небом в пределах городской черты, используя зеркальный телескоп-рефлектор невозможно вовсе.

К очередному достоинству рефракторов относится их невысокая цена. Вы можете купить телескоп-рефрактор с хорошим увеличением за действительно небольшие деньги, в то время как зеркальный телескоп-рефлектор с такими же характеристиками будет стоить гораздо дороже. Однако, серьезно увлекаться астрономическими исследованиями, а также делать качественные астрофотографии используя телескоп-рефрактор не получится.

К сожалению, рефракторы неизбежно искажают светимость наблюдаемых объектов, а потому больше подходят для начинающих любителей. Кроме того, в случае с телескопами рефракторами действует правило: чем большее увеличение удаленных объектов может предложить телескоп, тем больше будут световые потери и, следовательно, сильнее искажения.

Если вы не планируете увлекаться астрономией серьезно, если в ваши планы не входят загородные поездки специально для наблюдений за звездным небом, если вам не принципиальна точная «достоверность» увиденного в окуляр объекта и наконец, вы просто хотите с чего-то начать, то телескоп-рефрактор отлично подойдет под ваши запросы.  В нашем магазине вы сможете найти множество замечательных вариантов и приобрести любительский телескоп за недорогую цену. Например Телескоп Discovery Sky Trip ST50 с книгой

К слову, рефрактор так же станет великолепным вариантом для ребенка, и Вас заинтересовал телескоп для сына или дочери, возможно, вам стоит обратить внимание на такие ахроматические рефракторы как Телескоп Celestron PowerSeeker 80 AZS , или телескоп Телескоп Bresser Classic 60/900 EQ. Эти модели подойдут как ребенку, так и начинающему взрослому.

Если же вы планируете подойти к наблюдениям за небесными светилами с большей основательностью и педантичностью, есть все основания подумать о том, чтобы купить зеркальный телескоп-рефлектор.

Зеркала рефлектора позволяют вести серьезные астрофизические наблюдения, так как способны отражать лучи любой волны. Телескоп-рефлектор позволит вам по максимуму избежать световых потерь. Вы сможете предельно четко рассмотреть объекты, имеющие небольшую светимость по сравнению со своими более яркими соседями. Обязательным условием для ночных наблюдений в телескоп-рефлектор является полное отсутствие постороннего света, поэтому астрономические сеансы такого рода подразумевают поездки далеко за городскую черту.

К основным недостаткам рефлектора можно отнести необходимость крайне бережного отношения к оптике. Зеркала таких телескопов очень капризны и, к сожалению, со временем могут испортиться. И конечно, купить рефлектор с хорошим увеличением за малую стоимость практически невозможно. Чем больше будет диаметр объектива, чем больше он сможет собирать света – тем выше окажется его цена. Впрочем, если вы только начинаете постигать тайны небесных светил, вам отлично подойдет телескоп-рефлектор с относительно небольшим диаметром трубы.

К примеру, хорошим выбором для начинающего астронома станет телескоп Телескоп Levenhuk LabZZ D1 с диаметром объектива 76 мм и фокусным расстоянием 300 мм, или Телескоп Bresser Venus 76/700 AZ с адаптером для смартфона. Если же вы уже имеете какой-то опыт и сознательно отдаете предпочтение рефлекторам, хорошим вариантом для вас станет телескоп Телескоп Sky-Watcher Dob 8″ (200/1200) Retractable SynScan GOTO  с диаметром главного зеркала 203 мм и фокусным расстоянием 1200 мм.

С какой бы целью вы ни собирались приобрести телескоп, в магазине оптической техники «Гелиоскоп» вы сможете найти рефракторы и рефлекторы разного функционала, светосилы и конечно, разной стоимости на любой вкус. У нас вы найдете телескоп как для любительских, так и для профессиональных целей. И если вдруг в нашей статье вы не нашли ответы на свои вопросы и все еще не знаете, какой телескоп выбрать – смело звоните нам по телефону, и мы обязательно вам поможем!

Зеркальные телескопы – День республики

«День республики» Образование и наука

1/5

Закрыть

В предыдущих очерках было рассказано о возникновении спектроскопии как основного метода астрофизики. Но этот метод сопряжён и с определёнными трудностями, которые особенно сильно проявляются в случаях изучения слабых и удалённых объектов. При разложении потока света, например света звезды, в спектр, его излучение не концентрируется в точке, а распределяется на плоскости, поэтому яркость изображения заметно уменьшается. Чтобы спектр можно было зафиксировать на фотопластинке (именно этот носитель информации применялся до 70-х годов прошлого века), необходимо было собрать как можно больше света от источника излучения. Ныне эта задача выполняется с помощью телескопов с зеркалами большого диаметра (а значит – и большой площади). При исследовании галактик, удалённых от нас на миллиарды световых лет*, проблема количества собираемого телескопом света остаётся по-прежнему актуальной даже при использовании самых чувствительных современных светоприёмников.

Заметим, что отличие зеркального телескопа от линзового состоит в том, что изображение в нём строится не проходящим сквозь линзы светом, а лучами, отражёнными от поверхности вогнутого зеркала. Поэтому зеркальные телескопы называются рефлекторами (от reflex – отражение). Рефлекторы имеют ряд серьёзных преимуществ перед линзовыми инструментами. Во-первых, в них не возникают цветные ореолы вокруг изображений, о которых упоминалось ранее. Во-вторых, стеклянные линзы для телескопов большого размера получаются довольно толстыми, поглощают немало света и к тому же не пропускают ультрафиолетовые лучи. Кроме того, они могут деформироваться под воздействием собственного веса, что ухудшает качество изображения, скомпенсировать эти деформации практически невозможно, и это существенно ограничивает возможность изготовления линз диаметром более метра. Размер зеркал для телескопов ограничен лишь технологическими возможностями изготовления, а их вес может быть скомпенсирован специальными механизмами. Сегодня мы являемся свидетелями создания сверхгигантских телескопов с оптическими зеркалами в 34, 42 и даже 100 м! Телескопы с 8-10-метровыми зеркалами стали обычными астрономическими инструментами.

Однако, прежде чем появились возможности строить столь большие и совершенные зеркальные оптико-механические системы, наука и техника прошли долгий путь развития. Первый в мире зеркальный телескоп создал И. Ньютон в 1704 году, и это был самый дальний предшественник шестиметрового телескопа БТА (см. рис.). Он имел вогнутое металлическое зеркало, которое состояло из сплава меди, олова и мышьяка, имело диаметр всего 3 см, но давало изображение более чёткое в сравнении с первыми линзовыми инструментами**.

Уже во второй половине XVIII столетия были построены гигантские для своего времени зеркальные телескопы. Создателем одного из них был английский астроном Вильям Гершель. В нём, как и в других его телескопах, применялось металлическое зеркало, обработка которого (т.е. придание им геометрически правильной формы и полировка) требовала большого труда и заняла многие месяцы. Оно имело диаметр 1,2 метра при весе более тонны!

С помощью этого телескопа В. Гершель обнаружил большое число ранее неизвестных звёзд и туманностей. Кроме того, он изготовил ещё один крупный телескоп – несколько меньшего размера, но более удобный для наблюдений. Их итогом стало, пожалуй, самое выдающееся его достижение – открытие в 1781 г. планеты Уран, о которой ранее никто не подозревал.

Аналогичный инструмент соорудил в 1840-х годах Уильям Парсонс (лорд Росс). Это был телескоп с металлическим зеркалом диаметра 1,83 м. С его помощью была обнаружена спиральная структура некоторых туманностей, которые впоследствии получили название галактик.

Следует, однако, признать, что наблюдения с помощью таких телескопов были весьма неудобными и трудоёмкими. Поэтому до ХХ века в астрономии всё же доминировали линзовые телескопы (рефракторы), тем более что методики наблюдений до 50-х гг. ХIX в., когда появились первые фото звёздного неба, были в основном визуальными.

К началу XX века центр астрономических и астрофизических исследований переместился в США. Директором обсерватории Маунт Вилсон, что находится и ныне в Калифорнии, был тогда известнейший астроном, выдающийся организатор науки и чрезвычайно общительный человек Джордж Хейл. Он сумел убедить миллионера из Лос-Анджелеса Джона Хукера дать средства на создание телескопа с 2,5-метровым зеркалом. Предстояла гигантская работа, серьёзные технологические эксперименты, поскольку зеркало такого размера отливалось впервые в истории. На изготовление отливки ушло два года. Ещё пять лет заняла его шлифовка, которая производилась вручную известным американским оптиком Ричи. Значительное время заняло изготовление монтировки, её установка и наладка, поэтому первые наблюдения телескопом (получившим имя Хукера) состоялись лишь в 1919-м. Телескоп показал замечательные результаты, с его помощью впервые удалось уверенно определить, что спиральные туманности – галактики – состоят из отдельных звёзд. Но самый главный результат этой работы – это бесценный опыт по созданию больших зеркальных телескопов.

Успех строительства телескопа им. Хукера привёл к идее установить на горе Маунт Паломар ещё более крупный инструмент – 5-метровый рефлектор. Наиболее сложные проблемы, которые предстояло решить для реализации этого проекта, – выбрать материал для зеркала и разработать его конструкцию. Стекло для зеркала должно как можно меньше изменять размер и форму при изменении температуры, т.е. обладать минимальным температурным коэффициентом линейного расширения. Наилучшим вариантом был кварц, но изготовить столь большую кварцевую заготовку для зеркала не удалось. Пришлось остановиться на одном из сортов жаропрочного стекла. Само зеркало должно было иметь ребристую структуру на тыльной стороне, что позволило уменьшить его вес до 15 тонн. Отлить зеркало удалось в 1936 году со второй попытки. Во время Второй мировой войны работы по созданию 5-метрового телескопа были приостановлены, поэтому он вступил в строй лишь в 1949 году.

Первые большие зеркальные телескопы в России были построены после Великой Отечественной войны.

______________________________________________________________________________

*Световой год – расстояние, которое свет проходит в течение года, – примерно 9 триллионов километров.
**Телескопы в астрономии часто называют инструментами.

телескоп | История, типы и факты

Обсерватория Кека

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:
Льюис Моррис Рутерферд
Джузеппе Кампани
Похожие темы:
телескоп Шмидта
Кеплеров телескоп
Галилеев телескоп
астрономический транзитный инструмент
Телескоп Шмидта-Максутова

Просмотреть весь соответствующий контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

телескоп , устройство, используемое для получения увеличенных изображений удаленных объектов. Телескоп, несомненно, является самым важным исследовательским инструментом в астрономии. Он предоставляет средства для сбора и анализа излучения небесных объектов, даже находящихся в дальних уголках Вселенной.

Галилей произвел революцию в астрономии, применив телескоп для изучения внеземных тел в начале 17 века. До этого для этой цели никогда не использовались инструменты увеличения. Со времени новаторской работы Галилея были разработаны все более мощные оптические телескопы, а также широкий спектр инструментов, способных обнаруживать и измерять излучение во всех областях электромагнитного спектра. Возможности наблюдения еще больше расширились за счет изобретения различного рода вспомогательных приборов (например, фотокамеры, спектрографа, прибора с зарядовой связью) и использования электронно-вычислительных машин, ракет и космических аппаратов в сочетании с телескопическими системами. Эти разработки внесли значительный вклад в развитие научных знаний о Солнечной системе, Галактике Млечный Путь и Вселенной в целом.

В этой статье описаны принципы работы и историческое развитие оптических телескопов. Для объяснения инструментов, которые работают в других частях электромагнитного спектра, см. Радиотелескоп ; рентгеновский телескоп; и гамма-телескоп.

Известные как рефракторы, телескопы такого типа обычно используются для изучения Луны, других объектов Солнечной системы, таких как Юпитер и Марс, и двойных звезд. Название рефрактор происходит от термина преломление , то есть искривление света при переходе из одной среды в другую с другой плотностью, например, из воздуха в стекло. Стекло называется линзой и может состоять из одного или нескольких компонентов. Физическая форма компонентов может быть выпуклой, вогнутой или плоскопараллельной. Эта диаграмма иллюстрирует принцип преломления и термин фокусное расстояние. Фокус — это точка или плоскость, в которой сходятся световые лучи из бесконечности после прохождения через линзу и прохождения расстояния, равного одному фокусному расстоянию. В рефракторе первая линза, через которую проходит свет от небесного объекта, называется линзой объектива. Следует отметить, что свет будет инвертирован в фокальной плоскости. Вторая линза, называемая линзой окуляра, расположена за фокальной плоскостью и позволяет наблюдателю видеть увеличенное или увеличенное изображение. Таким образом, простейшая форма рефрактора состоит из объектива и окуляра, как показано на схеме.

Викторина «Британника»

Викторина по астрономии и космосу

Что делает планету карликовой? Сколько миль в световом году? Что такое квазар? Отправляйтесь в другие миры, проверяя свои знания о космосе, небесных телах и солнечной системе.

Диаметр объектива называется апертурой; обычно он колеблется от нескольких сантиметров для небольших зрительных телескопов до одного метра для самого большого из существующих рефракторов. Объектив, как и окуляр, может состоять из нескольких компонентов. Небольшие зрительные трубы могут иметь дополнительную линзу за окуляром, чтобы изображение не было перевернутым. Когда объект рассматривается с помощью рефрактора, изображение может казаться нечетким или даже иметь в нем преобладающий цвет. Такие искажения, или аберрации, иногда возникают, когда линзе придают форму, придаваемую ей. Основным видом искажения в рефракторе является хроматическая аберрация, которая представляет собой неспособность разноцветных световых лучей собраться в общий фокус. Хроматические аберрации можно свести к минимуму, добавив в объектив дополнительные компоненты. В технологии проектирования линз коэффициенты расширения различных видов стекла тщательно подобраны, чтобы свести к минимуму аберрации, возникающие в результате изменений температуры телескопа в ночное время.

Окуляры, которые используются как с рефракторами, так и с рефлекторами ( см. ниже Телескопы-рефлекторы), имеют широкий спектр применения и дают наблюдателям возможность выбирать увеличение своих инструментов. Увеличение, иногда называемое увеличительной силой, определяется путем деления фокусного расстояния объектива на фокусное расстояние окуляра. Например, если объектив имеет фокусное расстояние 254 см (100 дюймов), а окуляр имеет фокусное расстояние 2,54 см (1 дюйм), то увеличение будет 100-кратным. Большое увеличение очень удобно при наблюдении за Луной и Солнцем. планеты. Однако, поскольку звезды из-за большого расстояния выглядят как точечные источники, увеличение не дает дополнительных преимуществ при их наблюдении. Другим важным фактором, который необходимо учитывать при попытках просмотра с большим увеличением, является стабильность крепления телескопа. Любая вибрация крепления также будет усиливаться и может серьезно снизить качество наблюдаемого изображения. Таким образом, обычно большое внимание уделяется обеспечению стабильной платформы для телескопа. Эту проблему не следует ассоциировать с проблемой атмосферного видения, которое может внести помехи в изображение из-за флуктуаций воздушных потоков на пути света от небесного или земного объекта. Как правило, большая часть искажений зрения возникает в первых 30 метрах (100 футов) воздуха над телескопом. Большие телескопы часто устанавливаются на горных вершинах, чтобы преодолеть видимые помехи.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Телескопы-рефлекторы на продажу | Непревзойденные цены

Как работают телескопы-рефлекторы

Телескопы-рефлекторы используют зеркала для фокусировки света и увеличения изображения. По сравнению с телескопами-рефракторами рефлекторы обычно значительно крупнее. Это связано с тем, что производство рефлекторного телескопа с большой апертурой обходится дешевле по сравнению с рефрактором. В частности, ньютоновские и добсоновские антенны можно приобрести по очень доступной цене для большой апертуры, что делает их отличным выбором для визуальных наблюдателей. Если вы когда-либо посещали вечеринку со звездами, вы заметите, что большинство визуальных наблюдателей используют добсоновские антенны именно по этой причине. Другие распространенные конструкции рефлекторов включают рефлектор Ричи-Кретьена, который используется многими известными телескопами, такими как космический телескоп Хаббла, из-за его превосходных оптических характеристик.

Почему важна большая апертура или объектив?

Телескопы работают, увеличивая свет, чтобы увеличить вид ночного неба. Чем больше света собирает телескоп, тем ярче будет увеличенное изображение. Поскольку изготовление зеркала обходится дешевле, чем линзы, телескопы-рефлекторы можно изготавливать с большими зеркалами объектива, но при этом они могут быть доступны по цене. Мы рекомендуем вам приобрести телескоп-рефлектор с самой большой апертурой, который соответствует вашему бюджету, так как виды с этих больших телескопов трудно превзойти. Они дадут вам крупный план некоторых из самых тусклых, но самых интересных объектов в ночном небе.

Требуют ли обслуживания телескопы-рефлекторы?

Несмотря на свою доступность, почти все рефлекторы требуют большего обслуживания, чем другие телескопы, такие как рефракторы. Рефлекторы обычно необходимо коллимировать, что представляет собой процесс точного выравнивания зеркал в телескопе с помощью простых инструментов. Телескоп без коллимации будет невозможно идеально сфокусировать.

Коллимация может показаться пугающей, но на самом деле она довольно проста, и ее можно сравнить с необходимостью настройки инструмента перед тем, как на нем играть. Без настройки инструмент просто не будет звучать правильно. Без коллимации телескоп просто не увидит правильно. Дополнительные расходы на коллимационные инструменты, такие как хороший лазерный коллиматор, следует учитывать при покупке любого телескопа-рефлектора, поскольку они часто не включены в покупку, но являются обязательным инструментом.

Почему у телескопов-рефлекторов есть дифракционные шипы?

Вы когда-нибудь задумывались, почему на изображениях, сделанных космическим телескопом Хаббл , есть четырехконечные звезды в форме креста? Ответ — дифракционные всплески. Все телескопы-рефлекторы будут демонстрировать эти многоконечные звезды из-за их конструкции. Вы заметите, что в любом рефлекторном телескопе, будь то ньютоновский телескоп, телескоп Ричи-Кретьена или любой другой, вторичное зеркало держится на множестве лопаток-пауков. Эти лопасти-пауки, или распорки, заставляют свет преломляться и образовывать шипы на ярких звездах.

Подходит ли мне телескоп-рефлектор?

Телескопы Добсона — отличный выбор для визуальных наблюдателей и, без сомнения, лучшая конструкция телескопа для тех, кто хочет смотреть в окуляр, чтобы увидеть ночное небо. С другой стороны, ньютонианцы и Ричи-Кретьен могут сделать отличные телескопы для астрофотографии. Однако, поскольку рефлекторы требуют коллимации и обычно намного больше и тяжелее, чем рефракторы, мы обычно не рекомендуем их в качестве телескопа для начинающих астрофотографов глубокого космоса. Вместо этого мы бы порекомендовали небольшой рефрактор из-за его простоты использования, портативности и отсутствия необходимости в обслуживании. Продолжайте читать ниже, чтобы узнать о плюсах и минусах каждого типа оптической конструкции рефлектора и помочь вам определить, какой из них лучше всего подходит для вас.

Преимущества и недостатки телескопов-рефлекторов

Преимущества : Одним из самых больших преимуществ телескопов-рефлекторов является отсутствие хроматических аберраций. Это означает, что вы обычно получаете очень четкие и чистые изображения и виды без цветовых полос по краям звезд. Стоимость также является одним из преимуществ телескопа-рефлектора. Обычно вы можете получить телескоп с большей апертурой по более низкой цене по сравнению с другими типами телескопов.

Недостатки : Эти телескопы могут иметь конструкцию с открытой трубой, что может привести к увеличению объема технического обслуживания. Из-за этих открытых участков зеркала необходимо периодически чистить. Как упоминалось выше, телескопы-рефлекторы также требуют коллимации. Без этого вы можете увидеть размытые изображения. Большие апертуры обычно приводят к очень большим телескопам, которые трудно транспортировать с места на место. Большинство людей не учитывают это при покупке телескопа, но это необходимо учитывать.

Типы телескопов-рефлекторов

Телескопы Ньютона

Лучше всего подходят для опытных фотографов, которым нужен телескоп с большой апертурой

Телескопы Ньютона имеют классическую конструкцию рефлектора и используют основное и вторичное зеркала для проецирования изображения сбоку оптической трубы и в окуляр. Ньютоновские телескопы очень доступны по цене для своей апертуры, поэтому вы увидите их в широком диапазоне цен: от начальных визуальных телескопов до продвинутых телескопов для получения изображений.

Начинающие визуальные ньютонианы обычно поставляются с креплением для штатива для переноски телескопа, в то время как более продвинутые ньютонианцы часто продаются только в сборе оптической трубки (OTA) без крепления. Если вы новичок и ищете строго визуальный телескоп, вы можете обнаружить, что добсоновский телескоп лучше подходит для ваших нужд.

Imaging Newtonians может быть отличным способом получить телескоп с быстрым фокусным расстоянием по доступной цене, но они часто требуют дополнительной покупки корректора комы и хорошего инструмента для коллимации. Кроме того, для астрофотографии ньютоновские линзы обычно намного крупнее и тяжелее, чем рефракторы или SCT той же стоимости. Это означает, что часто требуется большое и прочное крепление, и даже небольшие порывы ветра могут повлиять на точность слежения на таком большом прицеле. В целом, визуализация ньютоновских телескопов может стать отличной отдачей, если вы готовы пожертвовать дополнительными затратами и весом в пользу быстрого телескопа с большой апертурой.

Обзор ньютоновских телескопов

Телескопы Добсона

Лучшее решение для визуальных наблюдателей всех уровней квалификации, которым нужна самая большая апертура, соответствующая их бюджету

В визуальной астрономии апертура имеет решающее значение. Поэтому неудивительно, что многие визуальные наблюдатели предпочитают телескопы Добсона, которые являются наиболее доступными телескопами на дюйм апертуры. Добсонианцы преуспевают в визуальном наблюдении практически за любой целью, и они имеют прекрасную репутацию благодаря способности наблюдать за слабыми объектами глубокого космоса, такими как, в частности, галактики.

Телескопическая часть добсонианского телескопа на самом деле просто ньютоновская, но добсоновский тип относится к типу крепления, на котором держится телескоп. Эта простая в использовании конструкция поворотного крепления упрощает наведение телескопа даже с добами большого размера. Можно с уверенностью сказать, что телескопы Добсона — отличные телескопы для всех уровней навыков. Для начинающих и путешествующих наблюдателей есть даже более компактные и портативные настольные модели.

Добсониан имеет только два основных недостатка, кроме необходимости коллимации. Во-первых, большинство добсонианов размером от 10 дюймов (250 мм) или больше могут стать очень тяжелыми и трудными для транспортировки. Будьте готовы к тяжелой работе, если вас интересует большой добсониан. Второй недостаток для тех, кто интересуется астрофотографией, заключается в том, что они являются в первую очередь визуальными телескопами. Добсонианцы могут предложить некоторые хорошие планетарные изображения с помощью планетарной камеры, но не могут быть использованы для получения изображений глубокого космоса из-за их альт-азимутальной монтировки. Помимо этих незначительных недостатков, добсонианцы трудно превзойти для кругового визуального наблюдения производительность.  

Explore Dobsonian Telescopes

Телескопы Ritchey-Chretién

Лучший выбор для фотографов глубокого космоса, которым нужен прицел с большим фокусным расстоянием и отличной оптикой дизайн, который отлично подходит для съемки глубокого космоса с большим фокусным расстоянием. Если вы надеетесь в первую очередь получить изображения далеких галактик или просто получить крупный план объектов дальнего космоса в целом, вам может подойти RC.

В отличие от ньютоновских или многих других рефракторов, где для получения серьезных изображений требуются дополнительные аксессуары, телескопы RC являются одними из лучших готовых астрофотографических телескопов. Благодаря дизайну без комы, RC имеют очень мало оптических аберраций (несовершенств), что делает их идеальными для серьезных имидж-сканеров. Из-за большого центрального препятствия, где вторичное зеркало препятствует световому пути, RC, как правило, имеют более низкий естественный контраст, чем другие оптические конструкции, и поэтому не так идеальны для изображения планет, как Шмидт-Кассегрен. Это также означает плохую визуальную производительность, поэтому мы не рекомендуем покупать RC для визуального использования.

RC также имеют медленное фокусное расстояние, что делает их отличными для удаленных объектов, но, как правило, требует более длительного времени экспозиции, чем более быстрые телескопы. Это также означает, что они довольно неумолимы с точки зрения ошибок слежения, и по этой причине RC не рекомендуются для начинающих фотографов. Однако медленное фокусное расстояние можно несколько уменьшить с помощью редуктора фокусного расстояния. В целом, RC ограничены в своем использовании, но преуспевают в том, для чего они созданы: визуализация удаленных объектов глубокого космоса.

Исследуйте Ritchey-Chretién Telecesopes

Dall-Kirkham & Cassegrain Telescopes

Лучшие для планетарных наблюдателей и изображений, которые хотят дизайн без рефракционных элементов

Telecopes Telesces, такие ) Конструкции Далла-Киркхэма представляют собой превосходные отражатели, которые в основном используются для высококачественного наблюдения и визуализации планет. Поскольку в этих телескопах используется полностью зеркальная конструкция, они обычно считаются лучшими по сравнению с другими планетарными телескопами, такими как телескопы Шмидта-Кассегрена или телескопы-рефракторы, в которых используются стеклянные линзы, которые могут вносить хроматическую аберрацию.

Классические телескопы Кассегрена и Далла-Киркхема не страдают хроматической аберрацией и имеют очень большое исходное фокусное расстояние, что делает их идеальным выбором для высококлассных и исследовательских планетарных наблюдений. Большинство этих телескопов очень дороги, но превосходно подходят для наблюдения и получения изображений с большим фокусным расстоянием.

Телескопы Explore Cassegrain & Dall-Kirkham

Mirrors Webb/NASA

Чувствительность телескопа или то, сколько деталей он может видеть, напрямую зависит от размера площади зеркала, собирающего свет от наблюдаемых объектов. Главное зеркало Уэбба имеет диаметр 6,5 метра (21 фут 4 дюйма); такое большое зеркало никогда прежде не запускалось в космос.

Зеркала Уэбба

Главное зеркало космического телескопа Джеймса Уэбба в Годдарде НАСА. Вспомогательное зеркало представляет собой круглое зеркало, расположенное на конце длинных штанг, которые складываются в стартовую конфигурацию. Зеркала Уэбба покрыты микроскопически тонким слоем золота, что позволяет им отражать инфракрасный свет, который является основной длиной волны света, наблюдаемого этим телескопом. Фото: НАСА/Крис Ганн

    На этой странице:

  • Обзор
  • Инженерные задачи
  • Складывающиеся зеркала
  • Почему шестиугольный?
  • Достижение фокуса
  • Охлаждение зеркал Уэбба
  • Зеркало Исследования и инновации
  • Почему бериллий?
  • Зеркальная полировка
  • Золотое покрытие
  • Зеркала в сборе
  • Открытые зеркала
  • Совмещение зеркал на Земле и в космосе
  • СМ. ТАКЖЕ: Путешествие зеркал

Обзор

Одна из научных целей космического телескопа Джеймса Уэбба — заглянуть в прошлое, когда галактики были молодыми.
Уэбб сделает это, наблюдая за галактиками, которые находятся на расстоянии более 13 миллиардов световых лет от нас. Чтобы видеть такие далекие и слабые объекты, Уэббу нужно большое зеркало.

Чувствительность телескопа или то, сколько деталей он может видеть, напрямую зависит от размера площади зеркала, которое собирает свет от наблюдаемых объектов. Большая площадь собирает больше света, точно так же, как большое ведро собирает больше воды в дождевом душе, чем маленькое.

+

Инженерные задачи

Ученые и инженеры Webb Telescope решили
что главное зеркало диаметром 6,5 метра (21 фут 4 дюйма) — это то, что нужно для измерения
свет от этих далеких галактик. Создание такого большого зеркала является сложной задачей, даже для использования на земле. Зеркало такого размера еще никогда не запускалось в космос!

Если космический телескоп Хаббл
2,4-метровое зеркало было масштабировано, чтобы быть достаточно большим для Уэбба, оно было бы слишком тяжелым.
для запуска на орбиту. Команде Уэбба пришлось искать новые способы создания зеркала.
чтобы было достаточно светло — всего одна десятая массы зеркала Хаббла
на единицу площади — но очень сильный.

Команда телескопа Webb решила изготовить сегменты зеркала из бериллия, который является одновременно прочным и легким. Каждый сегмент весит примерно 20 кг (46 фунтов).

+

Космический телескоп Джеймса Уэбба показан со сложенным одним из двух «крыльев». Каждое крыло содержит три сегмента главного зеркала. Когда Уэбб запустится, оба крыла будут убраны в это положение, что позволит зеркалу поместиться в ракету-носитель. Дополнительная информация о конфигурации запуска Webb. Посмотрите видео о том, как развернется телескоп после запуска

Изображение: НАСА/Крис Ганн

Складывающиеся зеркала

Команда телескопа Уэбба также решила собрать зеркало из сегментов на конструкции, которая складывается, как листы стола с откидными листами, чтобы оно могло поместиться в ракету. Затем зеркало разворачивалось после запуска. Каждый из 18 зеркальных сегментов шестиугольной формы имеет диаметр 1,32 метра (4,3 фута), от плоского к плоскому.
(Вторичное зеркало Уэбба имеет диаметр 0,74 метра.)

Почему шестиугольный?

Шестиугольная форма позволяет создать примерно круглое сегментированное зеркало с «высоким коэффициентом заполнения и шестикратной симметрией». Высокий коэффициент заполнения означает, что сегменты подходят друг к другу без зазоров. Если бы сегменты были круглыми, между ними были бы промежутки. Симметрия хороша тем, что для 18 сегментов нужно всего 3 разных оптических рецепта, по 6 на каждый (см. правую диаграмму выше). Наконец, желательна примерно круглая общая форма зеркала, потому что это фокусирует свет в наиболее компактной области на детекторах. Овальное зеркало, например, давало бы изображения, вытянутые в одном направлении. Квадратное зеркало излучало бы много света из центральной области.

+

Разные цвета обозначают один из трех
различные оптические рецепты для зеркала Уэбба.

+

Каждое зеркало Уэбба имеет индивидуальное обозначение. A, B или C обозначают, каким из трех зеркальных рецептов является сегмент. На фотографиях показан полетный вариант каждого зеркала телескопа!

достижение единого идеального фокуса- Приводы

Оказавшись в космосе, заставить эти зеркала правильно сфокусироваться на далеких галактиках — еще одна проблема. Актуаторы, или крошечные механические моторы, позволяют добиться идеальной фокусировки.
Сегменты главного зеркала и вторичное зеркало приводятся в движение шестью исполнительными механизмами, прикрепленными к задней части каждой части зеркала. Сегменты главного зеркала также имеют дополнительный привод в центре, который регулирует его кривизну. Третичное зеркало телескопа остается неподвижным.

Ли Фейнберг, менеджер элементов оптического телескопа Уэбба в НАСА Годдард, объясняет: «Выравнивание сегментов главного зеркала, как если бы они были одним большим зеркалом, означает, что каждое зеркало выровнено на 1/10 000 толщины человеческого волоса. Что еще более удивительно, так это то, что что инженерам и ученым, работавшим над телескопом Уэбба, буквально пришлось изобретать, как это сделать».

+

+

На этих схемах показаны задняя часть зеркал и приводы. Кредит: АСУ/НАСА

Посмотрите, как приводы крепятся к задней части зеркала телескопа в этом видео «За Уэббом».

Инженерная задача: сохранить зеркала Уэбба холодными

Еще одна задача — сохранить зеркало Уэбба холодным. Чтобы увидеть первые звезды и галактики в ранней Вселенной, астрономы должны наблюдать испускаемый ими инфракрасный свет и использовать телескоп и инструменты, оптимизированные для
этот свет. Потому что теплые объекты испускают инфракрасный свет или тепло, если зеркало Уэбба было той же температуры.
как у космического телескопа Хаббла, слабый инфракрасный свет от далеких галактик
потерялись бы в инфракрасном свечении зеркала. Таким образом, Уэбб должен быть очень холодным («криогенным»),
с его зеркалами около -220 градусов по Цельсию (-364 градуса по Фаренгейту). Зеркало в целом должно выдерживать очень низкие температуры, а также сохранять свою форму.

Чтобы Уэбб не замерз, его отправят в дальний космос, подальше от Земли. Солнцезащитные козырьки защитят зеркала и приборы от солнечного тепла, а также отделят их от теплого автобуса космического корабля.

Какой телескоп у Уэбба?

Уэбба называют трехзеркальным анастигматным телескопом. В этой конфигурации главное зеркало вогнутое, вторичное — выпуклое и работает немного вне оси. Третичный устраняет возникающий астигматизм, а также выравнивает фокальную плоскость. Это также позволяет получить более широкое поле зрения.

Эта анимация показывает, как свет проходит через телескоп.

Зеркальные исследования и инновации

НАСА отправляется
исследовать новые способы изготовления зеркал для телескопов. Расширенное зеркало
Программа System Demonstrator (AMSD) представляла собой четырехлетнее партнерство между НАСА,
Национальное разведывательное управление и ВВС США для изучения способов построения
легкие зеркала. На основе исследований ASMD были построены два тестовых зеркала.
и полностью протестирован. Один был изготовлен из бериллия компанией Ball Aerospace; другой
был построен Kodak (ранее ITT, теперь Harris Corporation) из особого типа стекла.

Группа экспертов была выбрана для проверки обоих этих зеркал, чтобы определить, как
хорошо они работали, сколько они стоили и насколько легко (или сложно) это было бы
построить полноразмерное 6,5-метровое зеркало. Специалисты рекомендовали бериллий
зеркало для космического телескопа Джеймса Уэбба по нескольким причинам:
во-первых, бериллий сохраняет свою форму при криогенных температурах. Основанный на
по рекомендации группы экспертов, Northrop Grumman (компания
компания, возглавляющая разработку Уэбба, выбрала бериллиевое зеркало,
и руководство проекта в НАСА Годдард одобрило это
решение.

Почему бериллий?

Кусок бериллия размером с мрамор.

Бериллий — легкий металл (атомарное обозначение: Be), обладающий многими свойствами, которые
сделать его желательным для основного зеркала Уэбба. В частности, бериллий
очень прочный для своего веса и хорошо держит форму в диапазоне
температур. Бериллий является хорошим проводником электричества и тепла, а также
не магнитится.

Поскольку бериллий легкий и прочный, его часто используют для изготовления деталей
сверхзвуковые (превышающие скорость звука) самолеты и космический шаттл.
Он также используется в более простых приложениях, таких как пружины и инструменты.
Особую осторожность следует соблюдать при работе с бериллием, так как он вреден для здоровья.
вдыхать или глотать бериллиевую пыль.

Как и где были сделаны бериллиевые зеркала

18 специальных легких бериллиевых зеркал космического телескопа Джеймса Уэбба должны были сделать 14 остановок в 11 различных местах по всей территории США, чтобы завершить их производство. Они ожили на бериллиевых рудниках в штате Юта, а затем разъехались по стране для обработки и полировки. Фактически, по пути зеркала сделали остановки в восьми штатах, посетив некоторые штаты более одного раза, прежде чем они отправятся в Южную Америку для старта и начала своего последнего путешествия в космос. Исследуйте интерактивную карту, показывающую путешествие зеркал.

+

Команда Brush Wellman и заготовки для зеркал.

Бериллий для изготовления зеркала Уэбба был добыт в Юте и очищен в Браше.
Уэллман в Огайо. Особый тип бериллия, используемый в зеркалах Уэбба.
называется О-30 и представляет собой мелкий порошок. Порошок помещали в нержавеющую
стальная канистра и спрессована в плоскую форму. Как только стальная канистра была удалена,
полученный кусок бериллия разрезали пополам, чтобы сделать две зеркальные заготовки
около 1,3 метра (4 фута) в поперечнике. Каждая заготовка зеркала использовалась для изготовления одного
зеркальный сегмент; полное зеркало изготовлено из 18 шестиугольных
сегменты.

После того, как заготовки зеркал прошли проверку, они были отправлены в Axsys Technologies.
в Калмане, Алабама. Первые две заготовки зеркал были изготовлены в марте 2004 года.

+

Лицевая сторона неполированной зеркальной заготовки.

Компания Axsys Technologies придала заготовкам зеркал окончательную форму. Процесс формирования зеркала начинается с вырезания большей части задней части.
сторона заготовки бериллиевого зеркала, оставляя только тонкую «реберную» структуру.
Ребра имеют толщину всего около 1 миллиметра (около 1/25 дюйма). Несмотря на то что
большая часть металла утеряна, ребер достаточно, чтобы сохранить форму сегмента
устойчивый. Это делает каждый сегмент очень легким. Сегмент бериллиевого зеркала имеет массу 20 кг. (Сегмент главного зеркала в сборе, включая привод, весит около 40 кг.)

На фото обратная сторона зеркальной заготовки, вырезанная по этому шаблону, чтобы сегмент зеркала был легким, но сохранял свою целостность.
Кредит: Axsys Technologies

В этом ролике показаны заготовки для зеркал, которые изготавливаются на заводе Brush Wellman и формируются на предприятии Axsys.

Зеркальная полировка

После того, как Axsys сформировала зеркальные сегменты, они были отправлены в Ричмонд, Калифорния, где SSG/Tinsley
полировал их.

+

Полированное зеркало инженерного дизайна в SSG/Tinsley.

SSG/Tinsley начали с шлифовки поверхности каждого зеркала, близкой к его окончательной форме. После этого зеркала были тщательно зачищены и отполированы. Процесс сглаживания и полировки повторялся до тех пор, пока каждый сегмент зеркала не был почти идеальным. В этот момент сегменты отправились в Центр космических полетов НАСА имени Маршалла в Хантсвилле (MSFC), штат Алабама, для криогенных испытаний.

Поскольку многие материалы меняют форму при изменении температуры, группа испытателей из Ball Aerospace работала вместе с инженерами НАСА на рентгеновском и криогенном комплексе Маршалла (XRCF), чтобы охладить сегменты зеркала до температуры, которую Уэбб будет испытывать в глубоком космосе, — 400 градусов по Фаренгейту (-240 градусов по Цельсию).

Криогенные испытания сегментов главного зеркала начались в Marshall XRCF компанией Ball Aerospace в 2009 году.

+

Полированные зеркала Webb проходят испытания при криогенных температурах на объекте NASA Marshall.

+

Посмотреть больше изображений криогенных испытаний.

Изменение формы сегмента зеркала из-за воздействия этих криогенных температур было зарегистрировано компанией Ball Aerospace Engineers с помощью лазерного интерферометра. Эта информация вместе с зеркалами была отправлена ​​обратно в Калифорнию для окончательной полировки поверхности в Тинсли. Окончательная полировка зеркал была завершена в июне 2011 года.

В этом коротком видео показана часть процесса зеркальной полировки.

Узнайте больше о том, как полируются сегменты зеркала, в этом видеоподкасте «За паутиной».

Золотое покрытие

После того, как окончательная форма сегмента зеркала скорректирована для любых визуальных эффектов, вызванных низкими температурами, и полировка завершена, наносится тонкое покрытие из золота. Золото улучшает отражение зеркалом инфракрасного света.

Некоторые технические детали : Как золото наносится на зеркала? Ответ — вакуумное осаждение из паровой фазы. Quantum Coating Incorporated сделала
покрытия на зеркалах наших телескопов. По сути, зеркала помещаются в вакуумную камеру, и небольшое количество золота испаряется и осаждается на зеркале. Области, которые мы не хотим покрывать (например, задняя сторона, все механизмы и т. д.), замаскированы. Типичная толщина золота составляет 1000 ангстрем (100 нанометров). Тонкий слой аморфного SiO2 (стекло) нанесен поверх золота, чтобы защитить его от царапин в случае манипуляций или попадания частиц на поверхность и перемещения (золото чистое и очень мягкое).

Это видео Behind the Webb посвящено зеркальному покрытию.

Фотографии зеркал Уэбба.

Сегмент главного зеркала инженерного блока (запасной для полета) с золотым покрытием от Quantum Coating Incorporated. Фото Дрю Ноэля.

Вторичное зеркало прошло аналогичный процесс — вот оно после того, как оно было покрыто золотом компанией Quantum Coating Incorporated.

В этом видео вы можете проследить путь зеркала от необработанной руды до точно отражающих сегментов с золотым покрытием.

После нанесения золотого покрытия зеркала снова отправились обратно в Центр космических полетов им. Маршалла для окончательной проверки формы поверхности зеркал при криогенных температурах. Зеркальные сегменты были готовы. Затем они отправились в Центр космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.

Зеркала в сборе

Первые два полетных зеркала прибыли в Годдард НАСА в сентябре 2012 года. К концу 2013 года все сегменты основных зеркал полета, а также вторичные и третичные зеркала будут находиться в Годдарде. Зеркала хранились в специальных защитных контейнерах в чистом помещении, ожидая прибытия конструкции летного телескопа.

Инженеры осматривают одно из двух первых полетных зеркал, прибывших в NASA Goddard.

Контейнеры для полетных зеркал, хранящиеся в Годдарде.

Конструкция летательного телескопа (по сути, кости телескопа, на которые будут крепиться зеркала) была доставлена ​​из Northrop Grumman и прибыла в Годдард НАСА в августе 2015 года. В ноябре 2015 года она была перемещена на сборочный стенд. 22 ноября 2015 года установлено первое зеркало.

Здесь конструкция летного телескопа поднимается в чистом помещении NASA Goddard.

Конструкция летательного телескопа находится на сборочном стенде в NASA Goddard, готовая к сборке зеркала.

Обратите внимание, что для защиты зеркал во время сборки они были снабжены легкими черными крышками, которые снимались после полной сборки зеркала.

В этом замедленном видео показана сборка главного зеркала Уэбба.

Художественное видео о завершении основного зеркала Уэбба.

Последнее зеркало было установлено в феврале 2016 года. Вскоре после этого защитные кожухи были сняты, и открылось целое зеркало.

Открытые зеркала

Когда зеркала были готовы, в телескоп были интегрированы научные инструменты. Находясь в Годдарде, телескоп также прошел экологические испытания — как акустические, так и вибрационные — чтобы убедиться, что он сможет выдержать суровые условия запуска. После успешного завершения телескоп был отправлен в НАСА Джонсон в Хьюстон, штат Техас, для испытаний оптики и инструментов при криогенных температурах. Камера НАСА Джонсона А — единственная термовакуумная камера НАСА, которая достаточно велика для Уэбба!

Совмещение зеркал на Земле и в космосе

После того, как телескоп выйдет на орбиту, инженеры на Земле должны будут внести поправки в положение сегментов главного зеркала телескопа Уэбба, чтобы выровнять их и обеспечить получение четких, сфокусированных изображений.

Эти исправления вносятся с помощью процесса, называемого определением и контролем волнового фронта, который выравнивает зеркала с точностью до десятков нанометров. Во время этого процесса датчик волнового фронта (в данном случае NIRCam) измеряет любые недостатки в выравнивании сегментов зеркала, которые не позволяют им действовать как единое зеркало диаметром 6,5 метра (21,3 фута). Инженеры будут использовать NIRCam для получения 18 расфокусированных изображений звезды — по одному из каждого сегмента зеркала. Затем инженеры используют компьютерные алгоритмы, чтобы определить общую форму главного зеркала по этим отдельным изображениям и определить, как они должны перемещать зеркала, чтобы выровнять их.

В этом видео показан процесс выравнивания зеркал.

Инженеры проверили этот процесс выравнивания в криогенной вакуумной среде камеры А в Космическом центре Джонсона НАСА в течение примерно 100 дней криогенных испытаний. Окружающая среда камеры имитирует холодную космическую среду, в которой будет работать Уэбб и где он будет собирать данные о никогда ранее не наблюдаемых частях Вселенной.