Optički teleskopi

Glavni instrument koji se koristi u astronomiji za posmatranje nebeska tela, koji prima i analizira zračenje koje dolazi od njih, je teleskop. Ova riječ dolazi od dvije grčke riječi: tele - daleko i skopeo - gledam. Teleskop se koristi, prvo, kako bi se prikupilo što više svjetla koje dolazi od objekta koji se proučava, a drugo, da bi se pružila prilika za njegovo proučavanje. sitni dijelovi nedostupan golim okom. Što su slabiji objekti koje teleskop omogućava da se vidi, to je veća njegova prodorna moć. Sposobnost razlikovanja malih detalja karakterizira rezoluciju teleskopa. Obje ove karakteristike teleskopa zavise od prečnika njegovog objektiva.

U refraktoru se naziva prvo sočivo kroz koje prolazi svjetlost nebeskog objekta. Imajte na umu da će svjetlost biti invertirana u fokalnoj ravni. Drugo sočivo, koje se naziva sočivo okulara, postavlja se iza fokalne ravni i omogućava posmatraču da vidi uvećanu sliku ili uvećanu sliku.

Dakle, najjednostavniji oblik refraktora sastoji se od objektiva i okulara, kao što je prikazano na dijagramu. Prečnik objekta se označava kao; obično se kreće od nekoliko centimetara za male pjegave teleskope do jednog metra za najveći refraktor. Meta, poput okulara, može imati nekoliko komponenti. Mali pjegavi teleskopi mogu sadržavati dodatno sočivo iza okulara za podizanje slike tako da ne gleda unazad. Kada se objekat posmatra pomoću refraktora, slika možda neće izgledati oštra, ili čak može imati dominantnu boju.

Količina svjetlosti koju sakuplja sočivo povećava se proporcionalno njegovoj površini (kvadratu prečnika). Prečnik zjenice ljudskog oka, čak i u potpunom mraku, ne prelazi 8 mm. Sočivo teleskopa može premašiti prečnik zjenice za desetine i stotine puta. Ovo omogućava teleskopu da otkrije zvijezde i druge objekte koji su 100 miliona puta blijedi od objekata vidljivih golim okom. Što je manja veličina slike svjetleće tačke (zvijezde) koju daje sočivo teleskopa, to je njena rezolucija bolja. Ako je udaljenost između slika dvije zvijezde manja od veličine same slike, one se spajaju u jednu. Minimalna veličina slike zvijezde (u lučnim sekundama) može se izračunati pomoću formule:

Takva izobličenja ili aberacije se ponekad pojavljuju kada se leća polira u svoj strukturni oblik. Glavni tip distorzije u refraktoru je da je neuspjeh svjetlosnih zraka različitih boja blizu zajedničkog fokusa. Hromatska aberacija se može svesti na minimum dodavanjem komponenti subjektu. U dizajnu sočiva faktori ekspanzije razne vrste naočare su pažljivo poravnate kako bi se minimizirale aberacije koje proizlaze iz mijenjanja teleskopa noću.




Još jedna važna karakteristika teleskopa. Ovo je sposobnost instrumenta da jasno razlikuje dvije tačke čije je ugaono razdvajanje manje od minimalnog ugla koji posmatračevo oko može razlučiti. Tako objektiv od 25 cm ima teorijsku rezoluciju od 45 lučnih sekundi, dok teleskop od 250 cm ima jednu od 045 lučnih sekundi. Važna primjena rezolucije je promatranje vizualnog. Tamo se po pravilu jedna zvijezda opaža kada kruži oko druge zvijezde. Mnoge opservatorije vode opsežne programe vizuelnog binarnog posmatranja i objavljuju kataloge svojih rezultata posmatranja.

A = 205265 x L / D

gde je L talasna dužina svetlosti, a D prečnik sočiva. Školski teleskop sa objektivom od 60 mm imao bi teorijsku rezoluciju od oko 2". Podsjetimo da je to 60 puta veće od rezolucije golim okom (2"). Stvarna rezolucija teleskopa bit će manja, jer na kvalitet slike značajno utječu stanje atmosfere i kretanje zraka.

Većina refraktora koji se trenutno koriste u opservatorijama radi. Montaža opisuje orijentaciju fizičkih ležajeva i strukturu koja omogućava teleskopu da precizno odredi nebeski objekt za gledanje. Polarna os podržava osu deklinacije instrumenta. mjereno na nebu na sjeveru ili jugu. Oscilacija omogućava teleskopu da pokaže na različite uglove nagiba dok se instrument relativno rotira oko polarne ose. Prava ascenzija se mjeri duž nebeskog ekvatora od prave ascenzije.

Ako se sočivo koristi kao teleskopski objektiv, onda se ono naziva refraktor (od latinska reč refracto - prelamati), a ako je konkavno ogledalo, onda reflektor (reflecto - reflektirati). Pored refraktora i reflektora, trenutno se koriste razne vrste teleskopa sa ogledalom. Školski teleskopi su uglavnom refraktori, obično sa bikonveksnim sabirnim sočivom kao ciljem. Kao što znate, ako je objekat dalji od dvostruke žižne daljine, to daje smanjenu, obrnutu i stvarnu sliku o njemu. Ova slika se nalazi između fokusne i dvostruke tačke fokusa sočiva. Udaljenosti do Mjeseca, planeta i još više zvijezda su tolike da se zraci koji dolaze iz njih mogu smatrati paralelnim. Dakle, slika objekta će se nalaziti u fokalnoj ravni.

Deklinacija i prava ascenzija su dvije koordinate koje definiraju nebeski objekt na nebeskoj sferi. Deklinacija je slična, a desnascenzija je analogna geografskoj dužini. Graduirani brojčanici su instalirani na osi, omogućavajući posmatraču da precizno usmjeri teleskop. Za praćenje objekta, polarna osa teleskopa se glatko kreće zvjezdanom brzinom, odnosno brzinom jednakom brzini Zemljine rotacije u odnosu na zvijezde. Stoga je moguće pratiti ili posmatrati teleskopom u dužem vremenskom periodu ako je sideralna brzina motora vrlo precizna.

Izgradimo sliku Meseca, koji daje sočivo sa žižnom daljinom F. Sa slike se vidi da ugaone dimenzije posmatranog objekta – ugao a – ne menjaju sočivo. Koristimo sada drugo sočivo - okular 2, postavljajući ga od slike Mjeseca (tačka F1 na udaljenosti jednakoj žižnoj daljini ovog sočiva - f, do tačke F2. Žižna daljina okulara bi trebala biti manja od žižna daljina sočiva. Izgradivši sliku koju okular daje, videćemo da povećava ugaone dimenzije Meseca: ugao b je primetno veći od ugla a. Uvećanje koje daje teleskop jednako je odnosu žižna daljina objektiva do žižne daljine okulara:

Visokoprecizni pogonski sistemi postali su lako dostupni zahvaljujući brzom napretku tehnologije interlock. Većina velikih opservatorija se danas oslanja na kvarcna ili precizna posmatranja i teleskope izuzetno ujednačene brzine. Ovaj instrument je koristio astronom za otkrivanje dva od njih, a trenutno se teleskop uglavnom koristi za posmatranje binarnih zvijezda. Refraktor od 91 cm u Mount Hamiltonu, Kalifornija, SAD, i instrument od 1 metra u Williams Bayu, Wisconsin, SAD, najveći su trenutno dostupni refraktorski sistemi.

W=F/f

Teleskop povećava vidljive ugaone dimenzije Sunca, Meseca, planeta i detalja na njima, ali su zvezde, zbog svoje kolosalne udaljenosti, i dalje vidljive kroz teleskop kao svetleće tačke. Imajući izmjenjive okulare, možete dobiti različita povećanja s istim objektivom. Stoga se mogućnosti teleskopa u astronomiji obično ne karakterišu povećanjem, već prečnikom njegovog sočiva. U astronomiji se po pravilu koriste uvećanja manja od 500 puta. Upotrebu velikih uvećanja ometa Zemljina atmosfera. Kretanje zraka, neprimjetno golim okom (ili pri malim uvećanjima), dovodi do činjenice da mali detalji slike postaju mutni, zamućeni. Astronomske opservatorije, koji koriste velike teleskope sa prečnikom ogledala 2-3 m, pokušavaju da ih smjeste u područja sa dobrom astroklimom: velikim brojem vedrih dana i noći, sa visokom prozirnošću atmosfere. Najveći reflektirajući teleskop u Rusiji, koji ima ogledalo prečnika 6 m, dizajnirao je i napravio Lenjingradsko optičko-mehaničko udruženje. Njegovo ogromno konkavno ogledalo, koje ima masu od oko 40 tona, brušeno je do djelića mikrometra. Žižna daljina ogledala je 24 m.

Neki važni zemaljski optički teleskopi. Astrograf ima fotografsku ploču postavljenu u fokalnu ravan sočiva tako da se mogu snimati fotografije. nebeska sfera. Fotografije se obično snimaju na staklenim pločama. Glavna upotreba astrografa je određivanje položaja veliki broj slabe zvezde.

Ove pozicije se zatim objavljuju u katalozima kao što su i služe kao orijentiri za snimanje dubokog svemira. Reflektori se koriste ne samo za proučavanje vidljivog područja, već i za proučavanje najbližih i dužih područja talasnih dužina u blizini. Naziv ovog tipa instrumenta potiče od činjenice da primarni reflektuje svetlost nazad u fokus, a ne da je lomi. Primarno ogledalo je obično konkavnog sfernog ili paraboličnog oblika i pošto reflektuje svetlost, invertuje sliku u fokalnoj ravni.

Masa cjelokupne teleskopske instalacije je veća od 850 tona, a visina je 42 m. Teleskopom upravlja kompjuter, što vam omogućava da precizno usmjerite teleskop prema predmetu koji se proučava i držite ga u vidnom polju duže vrijeme. dugo vremena, glatko okrećući teleskop prateći rotaciju Zemlje. Teleskop je dio Specijalne astrofizičke opservatorije Ruska akademija nauke i instaliran na Sjevernom Kavkazu (u blizini sela Zelenchukskaya u Kabardino-Balkariji) na nadmorskoj visini od 2100 m. Trenutno je postalo moguće koristiti u zemaljskim teleskopima ne monolitna ogledala, već ogledala koja se sastoje od zasebnih fragmenata. Dva teleskopa su već napravljena i u funkciji su, svaki sa objektivom od 10 m, koji se sastoji od 36 zasebnih šesterokutnih ogledala. Kontrolisanjem ovih ogledala pomoću kompjutera, uvijek ih možete urediti tako da sva u jednom fokusu prikupljaju svjetlost iz posmatranog objekta. Planirano je da se napravi teleskop sa kompozitnim ogledalom prečnika 32 m, koji radi na istom principu. Moderni teleskopičesto se koristi za fotografisanje slike koju daje objektiv. Tako su dobijene one fotografije Sunca, galaksija i drugih objekata koje ćete vidjeti na stranicama udžbenika, u popularnim knjigama i časopisima. Trenutno se astronomija naziva astronomijom svih valova, jer se promatranja objekata provode ne samo u optičkom rasponu. U tu svrhu koriste se različiti uređaji, od kojih je svaki sposoban primiti zračenje u određenom rasponu elektromagnetnih valova: infracrveno, ultraljubičasto, rendgensko, gama i radio zračenje. Za primanje i analizu optičkih i drugih vrsta zračenja u savremenoj astronomiji koristi se čitav arsenal dostignuća u fizici i tehnologiji - fotomultiplikatori, elektronsko-optički pretvarači itd.

Dijagram ilustruje princip konkavnog reflektirajućeg ogledala. Formule za rezoluciju snage, uvećanje i snagu svjetlosti, kao što je diskutovano za refraktore, također se primjenjuju na reflektore. Primarno ogledalo nalazi se na donjem kraju cijevi teleskopa u reflektoru i ima prednju površinu presvučenu izuzetno tankim filmom od metala, na primjer. Poleđina ogledala je obično napravljena od, iako su s vremena na vrijeme korišteni i drugi materijali. je bio primarni izbor za mnoge starije teleskope, ali nova tehnologija je dovela do razvoja i široke upotrebe niza naočara s vrlo niskim faktorima ekspanzije.

Trenutno najosetljiviji prijemnici svetlosti su uređaji sa spregnutim punjenjem (CCD), koji omogućavaju snimanje pojedinačnih svetlosnih kvanta. Oni predstavljaju složen sistem poluprovodnici (poluprovodnički nizovi) koji koriste interni fotoelektrični efekat. U ovom i drugim slučajevima, dobijeni podaci se mogu reproducirati na kompjuterskom displeju ili prezentirati na obradu i analizu u digitalnom obliku. Radio emisija iz svemira dopire do površine Zemlje bez značajne apsorpcije. Da bi ga primili, napravljeni su najveći astronomski instrumenti, radio teleskopi. Njihova metalna antenska ogledala, koja dosežu prečnik od nekoliko desetina metara, reflektuju radio talase i sakupljaju ih kao optički reflektujući teleskop.

Nisko znači da se oblik ogledala neće značajno promijeniti kako se teleskop mijenja noću. Budući da stražnja strana ogledala služi samo za pružanje željenog oblika i fizičke potpore, ne mora ispunjavati visoke standarde optičkog kvaliteta koji su potrebni za sočivo.

Reflektirajući teleskopi imaju niz drugih prednosti u odnosu na refraktore. Na njih ne utiče jer se reflektovana svetlost ne raspršuje duž talasne dužine. Osim toga, teleskopska cijev reflektora je kraća od one kod refraktora istog promjera, što smanjuje cijenu cijevi. Stoga je kupola za smještaj reflektora manja i ekonomičnija za izgradnju. Do sada se govorilo samo o glavnom ogledalu reflektora. Možete razmišljati o lokaciji okulara. Primarno ogledalo reflektuje svetlost nebeskog objekta do glavnog fokusa blizu gornjeg kraja cevi.

Za registraciju radio emisije koriste se posebni osjetljivi radio prijemnici. Instrumenti za proučavanje drugih vrsta zračenja također se obično nazivaju teleskopi, iako se po svom dizajnu ponekad značajno razlikuju od optičkih teleskopa. Obično se instaliraju na umjetni sateliti, orbitalne stanice i dr svemirski brod, jer ova zračenja praktično ne prodiru kroz Zemljinu atmosferu. Ona ih raspršuje i upija. Čak i optički teleskopi u orbiti imaju određene prednosti u odnosu na one na zemlji. Najveći od njih, svemirski teleskop. Hubble, kreiran u SAD, sa ogledalom prečnika 2,4 m, dostupni su objekti koji su 10 - 15 puta slabiji od istog teleskopa na Zemlji. Njegova rezolucija je 0,1", što je nedostižno čak i za veće zemaljske teleskope. Slike maglina i drugih udaljenih objekata pokazuju fine detalje koji se ne razlikuju od posmatranja sa Zemlje.

Očigledno, ako bi posmatrač spustio oko na njega pomoću reflektora male veličine, on bi glavom blokirao svetlost glavnog ogledala. postavio malo ravno ogledalo pod uglom od 45° unutar glavnog fokusa i time pomerio fokus na stranu teleskopa. Količina svjetlosti koja se gubi ovom procedurom je vrlo mala u poređenju sa ukupnom svjetlosnom snagom u primarnom ogledalu. Njutnov reflektor popularan je među entuzijastima teleskopa.

Laurent Cassegrain iz Francuske, Njutnov savremenik, izumeo je drugu vrstu reflektora. Nazvan, ovaj alat koristi malo konveksno ogledalo da reflektuje svetlost nazad kroz malu rupu u primarnom ogledalu u fokusu koji se nalazi iza primarnog. Dijagram ilustruje tipično. Neki veliki teleskopi ovog tipa nemaju rupu u glavnom ogledalu, već koriste malo ravno ogledalo ispred primarnog da reflektuju svetlost izvan glavne cevi i obezbede drugu oblast za gledanje.


Astronomi posmatraju zvijezde, planete i druge objekte u svemiru pomoću teleskopa. Teleskop je glavni radni alat svakog istraživača svemira. Kada su se pojavili prvi teleskopi i kako su raspoređeni?

Godine 1609. Galileo Galilei (1564-1642), profesor na Univerzitetu u Padovi, prvi je usmjerio na zvjezdano nebo mali nišan koji je napravio. Era teleskopske astronomije započela je proučavanjem nebeskih tijela.

Još jednu sortu izmislio je drugi Njutnov savremenik, škotski astronom. Gregory je postavio konkavno sekundarno ogledalo van fokusa da reflektuje svetlost nazad kroz rupu u primarnom ogledalu. Najveći reflektirajući teleskopi koji se trenutno koriste imaju kavez kao centar pažnje, omogućavajući posmatraču da sjedi unutar teleskopa dok upravlja instrumentom. Na ovaj način je opremljen reflektor od 5 metara u blizini Kalifornije. Dok većina reflektora ima ekvatorijalne nosače poput refraktora, najveći reflektor na svijetu, instrument od 4 m u La Palmi, u Španiji, ima visinsko-azimutski nosač.

Princip rada optičkog teleskopa zasniva se na svojstvima konveksnog sočiva ili konkavnog ogledala, koje u teleskopu djeluje kao sočivo, da fokusira paralelne zrake svjetlosti koje nam dolaze iz različitih nebeskih izvora, te stvaraju njihove slike u fokalnu ravan. Astronom-posmatrač, gledajući sliku svemirskog objekta kroz okular, vidi je uvećanu. U isto vrijeme, povećanje teleskopa se podrazumijeva kao omjer prividnih ugaonih dimenzija objekta kada se posmatra kroz teleskop i bez njega. Uvećanje teleskopa je jednako omjeru žižne daljine objektiva i žižne daljine okulara.

Značaj potonjeg dizajna leži u činjenici da teleskop mora navigirati i stazama i nebeskim objektom. naprotiv, zahtijevaju kretanje samo u jednoj koordinati prilikom praćenja, pošto je koordinata konstantna. Reflektori kao što su refraktori obično imaju male vodeće teleskope postavljene paralelno sa njihovim glavnim teleskopom kako bi se olakšalo pronalaženje željenog objekta. Ovi usmjerivački teleskopi imaju malo povećanje i široko vidno polje, a ovo posljednje je poželjan atribut za pretraživanje ili drugih udaljenih svemirskih objekata.

Cilj prvog Galileovog teleskopa bilo je plano-konveksno sočivo prečnika 4 cm sa žižnom daljinom od 50 cm.Manje plano-konkavno sočivo služilo je kao okular. Ova kombinacija optičkih stakala dala je trostruko povećanje. Tada je Galileo dizajnirao napredniji teleskop sa sočivom prečnika 5,8 cm i žižnom daljinom od 165 cm.Uvećao je slike meseca i planeta za 33 puta. Uz njegovu pomoć, naučnik je napravio svoja izuzetna astronomska otkrića: planine na Mjesecu, satelite Jupitera, faze Venere, mrlje na Suncu i mnoge slabe zvijezde...

Parabolički oblik primarnog ogledala ima osnovni nedostatak što stvara usko vidno polje. Ovo može biti problem kada želite da promatrate proširena nebeska tijela. Kako bi se prevladala ova poteškoća, većina velikih reflektora sada ima modificirani Cassegrain dizajn. Središnji dio primarnog ogledala ima oblik koji je uvučen od oblika paraboloida, a sekundarno ogledalo je konfigurirano da kompenzira promijenjeno primarno. Očigledno, fotografski medij mora biti zakrivljen kako bi se prikupile slike visokog kvaliteta duž krivolinijske žarišne ravni.

Ali Galileov teleskop je imao značajnu manu: imao je vrlo malo vidno polje, odnosno kroz cijev se mogao vidjeti vrlo sićušan krug neba. Stoga, usmjeravanje instrumenta na neko nebesko tijelo i njegovo posmatranje nije bilo nimalo lako.

Prošlo je samo godinu dana od početka teleskopskih posmatranja, kada je nemački astronom i matematičar Johanes Kepler (1571-1630) predložio sopstveni dizajn teleskopa. Novina je bila u samom optičkom sistemu: objektiv i okular su bili bikonveksna sočiva. Kao rezultat toga, slika u Keplerovom teleskopu nije bila ravna, kao u Galileovoj cijevi, već obrnuta. Naravno, na ovaj način je nezgodno posmatrati zemaljske objekte, ali kada astronomska posmatranja to uopšte nije važno. Na kraju krajeva, ne postoji apsolutni vrh ili apsolutno dno u Univerzumu.

Jedan od prvih primjera ovog dizajna bio je teleskop od 1 metra na U. Pomorskoj opservatoriji u Flagstaffu, Arizona. Međutim, za neke astronomske primjene, fotografisanje velikih površina neba je obavezno. Dizajn teleskopa uključuje najbolje karakteristike i refraktora i reflektora, što znači da ima reflektirajuću i refrakcijsku optiku. Ogledalo je sferno. Pošto su paralelne zrake koje reflektuje centar sfernog ogledala fokusirane dalje od onih koje se reflektuju od spoljašnjih oblasti, Schmidt je uveo tanku u poluprečnik zakrivljenosti primarnog ogledala.

Kepler teleskop pokazao se mnogo boljim od Galileovog optičkog prvenca: imao je veliko vidno polje i bio je jednostavan za korištenje. Ove važne prednosti novog instrumenta nedvosmisleno su odredile njegovu sudbinu: naknadno su teleskopi sa sočivima dizajnirani isključivo prema Keplerovoj shemi. A optički sistem Galilejevog teleskopa sačuvan je samo u uređaju pozorišnog dvogleda.

Budući da je ova ploča za korekciju vrlo tanka, unosi malo hromatskih aberacija. Rezultirajuća fokalna ravan ima vidno polje sa prečnikom od nekoliko stepeni. Dijagram ilustruje tipičan Schmidt dizajn. Koristio je 2-metarski Schmidt teleskop za fotografisanje sjevernog neba u crvenim i plavim područjima vidljivog spektra. Šmitovi teleskopi u Čileu i Australiji fotografisali su ostatak neba sa kojeg je nemoguće posmatrati.

Glavni razlog zašto astronomi grade velike teleskope je povećanje snage svjetlosti kako bi mogli prodrijeti dublje u svemir. Nažalost, cijena izgradnje velikih teleskopa s jednim ogledalom brzo raste - za oko kubu prečnika otvora. Stoga, da bi se postigao cilj povećanja snage prikupljanja svjetlosti uz održavanje troškova, potrebno je istražiti nove, ekonomičnije i nekonvencionalnije dizajne teleskopa.

Još za života Galilea iznesena je ideja o stvaranju ogledala, odnosno reflektirajućeg teleskopa. Međutim, izveo ga je tek 1668. veliki Isak Njutn (1643-1727). U ovom teleskopu fundamentalno novog dizajna, Newton je kao objektiv koristio malo konkavno ogledalo, čija je sferna površina bila izrađena od bronce i polirana. Njegov prečnik je bio samo 2,5 cm, a žižna daljina 15 cm. Zrake svetlosti iz sfernog ogledala reflektovalo je veoma malo pomoćno ravno ogledalo (postavljeno pod uglom od 45 stepeni u odnosu na optičku osu teleskopa) u okular - plano-konveksna leća koja se nalazi sa strane od cijevi.

Dakle, postoje dvije glavne vrste teleskopa: teleskopi sa prelamajućim sočivima, u kojoj se zraci svjetlosti koji prolaze kroz sočivo lome, i zrcalni (reflektirajući) teleskopi. Zrcalni teleskopi su s vremenom počeli da se koriste za posmatranje veoma udaljenih i slabih objekata. Ljudsko oko može odvojeno razlikovati dva dijela posmatranog objekta samo ako ugaona udaljenost između njih nije manja od jedne ili dvije lučne minute. Dakle, na Mjesecu golim okom možete vidjeti detalje reljefa, čija veličina prelazi 150-200 km. Na solarnom disku, kada luminar teži zalasku sunca i njegova svjetlost oslabi upijajućim efektom zemljine atmosfere, vidljive su mrlje promjera 50-100 hiljada km. Ostali detalji se ne mogu vidjeti golim okom. A samo zahvaljujući teleskopu, koji povećava ugao gledanja, moguće je "približiti" udaljene nebeske objekte sebi - posmatrati ih kao da su u blizini.

Obično je set različitih okulara pričvršćen za teleskop, što vam omogućava da dobijete različita povećanja. Ali astronomi rijetko koriste povećanje od 300x kada rade čak i s najvećim instrumentima. Razlog tome je atmosferski šum, koji ograničava mogućnost korištenja velikih uvećanja, jer se pri velikim uvećanjima kvaliteta slike naglo pogoršava – zamućena je i jako podrhtava.

Ali teleskop ne samo da povećava ugao gledanja pod kojim su nebeska tijela vidljiva sa Zemlje. Sočivo teleskopa sakuplja mnogo puta više svjetlosti od zjenice ljudskog oka. Zahvaljujući tome, teleskop može promatrati bezbroj zvijezda i drugih vrlo slabih objekata koji su potpuno nedostupni golim okom. Očigledno je da će količina svjetlosti koju sakupi teleskop biti onoliko puta veća od svjetlosnog snopa koji prodire u oko posmatrača koliko je površina sočiva veća od površine zenice (prečnik potonjeg je oko 6 mm). Galileo je, na primjer, u svom najboljem teleskopu mogao promatrati zvijezde iz 10 magnitude, koje su slabije od zvijezda 6. magnitude (koje leže na granici našeg vida) oko 40 puta.

Kako se promjer sočiva teleskopa povećava, broj zvijezda vidljivih na nebu se brzo povećava, ili, kako kažu astronomi, povećava se prodorna moć teleskopa.
Tako su teleskopska opažanja otkrila zemljanima nezamislivo univerzalno prostranstvo. Ono što su veliki mislioci ranije samo nagađali dobilo je vidljivu potvrdu.

Sa povećanjem prečnika sočiva, povećava se i moć razlučivanja teleskopa, odnosno bliski zvjezdani sistemi postaju dostupni za posmatranje. A astronomi su nastojali stvoriti velike teleskope sa sočivima velikog promjera. Ali proizvodnja takvih sočiva je izuzetno težak zadatak. Uostalom, za to je potrebno zavariti savršeno prozirno i potpuno homogeno staklo. velike veličine i veliku masu, a zatim je obradite - pretvorite u sočivo. Dovoljno je reći da površina sočiva mora biti brušena i polirana do najbliže desetine mikrona!

Najveće svjetsko sočivo za refraktorski teleskop ponovo je napravljeno kasno XIX vijeka od strane poznate američke firme Alvan Clark and Sons. Ovo sočivo, prečnika 40 inča (102 cm), bilo je namenjeno opservatoriji Yerks, izgrađenoj 1897. u blizini Čikaga. Do sada niko nije uspeo da napravi veći objektiv. Objektivi Alvana Clarka (1804-1887) i danas se smatraju najboljim na svijetu. Ali čak ni oni nisu bez aberacija - optičkih nedostataka koji iskrivljuju sliku.

Stoga, umjesto objektiva i okulara s jednim sočivom, teleskopi su počeli koristiti optičke sisteme s više sočiva; engleski optičar John Dollond (1706-1761) uspio je u tome prvi put 1757. godine.

Zakrivljenost površina sočiva i kvaliteta stakla odabrani su na način da su njihovi efekti suprotni. Ovo značajno smanjuje aberaciju.

Razvoj astrofizike, posebno proučavanje maglina, udaljenih galaksija i drugih slabo osvijetljenih svemirskih objekata, zahtijeva velike teleskope velike svjetlosti. Otvor blende treba shvatiti kao količinu osvjetljenja koju teleskop može stvoriti u fokalnoj ravni. Dakle, ako uporedimo dva teleskopa sa istim žarišnim daljinama, onda će instrument sa velikim sočivom ili ogledalom imati veću svetlost. Pravljenje reflektirajućih ogledala mnogo je lakše nego brušenje ogromnih sočiva: svako sočivo ima dvije obrađene površine, ogledalo ima samo jednu.

Trenutno je u svetu izgrađeno više od deset reflektora sa ogledalima prečnika preko 3,5 m. Najveći reflektorski teleskop u našoj zemlji je BTA-6- ima ogledalo od 6 metara.

Mogućnosti ovog teleskopa su ogromne. Tokom prvih osmatranja 1975. godine (sistematska posmatranja na BTA-6 započeta su u julu 1976.), fotografisane su zvezde i udaljene galaksije 24. magnitude. One su oko 15 miliona puta slabije od onih zvijezda koje ljudsko oko može vidjeti. Ali, koristeći napredniju opremu osjetljivu na svjetlost - fotomultiplikatore, fotonske brojače i druge najnovije prijemnike zračenja, astronomi dobijaju slike objekata veličine 26,5 na pločama za jednosatnu ekspoziciju. Optički objekti, čije smo zračenje uspjeli primiti, udaljeni su od nas najmanje 10 milijardi svjetlosnih godina! Takve su mogućnosti teleskopa opremljenog modernom opremom za prijem svjetlosti.

Istraživači sa Univerziteta Kalifornije u Sjedinjenim Državama stvorili su još impresivniji reflektirajući teleskop od 10 metara. Ogledalo ovog, najvećeg optičkog giganta na svijetu, sastoji se od 36 konjugiranih šesterokutnih ogledala raspoređenih u obliku tri koncentrična prstena. Elektronski senzori prenose svoj položaj i orijentaciju jedan u odnosu na drugi računaru, koji izdaje komande za ugradnju ogledala prema datom programu. Kao rezultat, osigurava se potreban oblik kompozitne površine ogledala, uzimajući u obzir gravitacijsko opterećenje i opterećenje vjetrom.

Ovaj teleskop, nazvan "Kek I", postavljen je na vrhu Mauna Kea (Havaji), na nadmorskoj visini od 4150 m iznad srednjeg nivoa mora. Njegova cijena je bila 94 miliona dolara. Zvanično otvaranje najvećeg teleskopa na svijetu održano je 7. novembra 1991. godine, iako je posljednji segment ogledala postavljen tek 14. aprila 1992. godine.

Izgradnja drugog 10-metarskog teleskopa, Kek II, sada je završena na Mauna Kei. Fondacija W. M. Keck za to je izdvojila 74,6 miliona dolara. Nije slučajno što nazivi teleskopa blizanaca nose naziv fonda koji je finansirao njihovu izgradnju.
Zbog svoje ogromne optičke snage, idealni su instrumenti za proučavanje udaljenih objekata u svemiru.