Аз виждам Вселената

 

Аз виждам вселената

   Мартин Филимонов 8е клас

ПРОЕКТ-ПРЕЗЕНТАЦИЯ

 

  • Цел
  • Човекът е мечтал да излезе в открития космос от древни времена.
  • Той е наблюдавал звездите и е вложил много енергия и труд да се изкачи по стълбата на познанието и да достигне днешните постижения на науката.Голям брой космически агенции по света постигнаха изключителни успехи при изследване на планети, звезди, астероиди, галактики. Презентацията запознава с  мечтите на хората да видят звездите,  изобретяване на  телескопа и неговото усъвършенставене през годините, както и новите технологии сега. Запознава любителите на астрономията как да си изберат любителски телескоп.
  1. Информацията, която презентацията дава има за цел да мотивира слушателя  в посока приноса му в решаването на значими проблеми, засягащи живота на човечеството и Космоса.
  2. Това стана възможно  благодарение откритието на телескопа .
  3. С навлизането на новите технологии се даде възможност на хората да обърнат лица към необятния Космос.
  4. Човекът е мечтал да излезе в открития космос от древни времена.

II.     Основни етапи в реализирането на проекта

1.  Създаване на идеен проект

2.   Проследяване на истрията на телескопа от 17-ти до 21-ви век и събиране на подходяща информация

3.  Създаване на слайдовете на презентацията

  • Ниво на сложност на проекта-основни проблеми при реализация на поставените цели: 
    1. Проектът, който предлагаме е с  високо ниво на сложност поради сложната материя на проблема който се разглежда и огромното количество информация събирана през последните 4 века.
  •  Логическо и функционално описание на решението

Слайд 1

Начална страница

Темата е за Телескопа, затова background е анимация небе с мигащи звезди.

Слайд 2

Цитатът е сложен в началото на презентацията, за да покаже, че още от 16-ти век, хората живяли тогава са искали да получат познания за космоса.

„Виждайки далеч отвъд царството на въображението на нашите предци, телескопите откриват пътя към по-дълбоко и по-съвършено разбиране на природата“     Renе Descartes, 1637

Слайд 3           С просто око

Ранните астрономи използват различни видове инструменти за изучаване на небето. С тях астрономите картографирали звездите и правели таблици за предсказване на бъдещите позиции на Слънцето, Луната и планетите. Това познание било важно, защото небето е служило като часовник, календар, за навигационна помощ за подпомагане на моряците да намерят своя път. То е било използвано от свещеници, за да настроят времето за религиозни ритуали и от астролозите да хвърли хороскопи.   снимки:        1) Древен жител измерва разположение на звезди в небето

 2) Руски /славяно-арийски/ календар

Слайд 4         Древни инструменти за наблюдение на небесните тела

През IV-ти век древните гърци изобретила инструмент наречен „астролаб“, който бил преносимо устройство с подвижна ръка за измерване на ъгъла на ярка звезда над хоризонта.

През 1259 г ислямски астрономи създават обсерваторя Ал-Туси в Мараха – северозападна Персия, също и лабораторя в Самарканд в централна Азия е създадена 1420 г.

Снимки:       1) Астролаб

                        2) Обсерватория Ал-Туси в Мараха

                       

Слайд 5           Древни инструменти за наблюдение на небесните тела

Пръстеновидни сфери – малки и големи са били използвани от векове за изучаване на небето и небесната координатна система, която астрономите използват за локализиране на обекти в небето. Те са съставени от пръстени , които представляват най-големите кръгове на небесната сфера.

Пълномащабно копие на пръстеновидна сфера е построено и използвано от датския астроном Тихо Брахе в края на 1500 г.

Средновековни квадранти – Зрителното рамо  върти целия шаблон чрез сгъване на кръговото лице на астролаб на четвъртинки.

Велик стенен квадрант – Най-известният квадрант на стена в Европа е бил построен от Тихо Брахе през 16 век като част от една голяма обсерватория подкрепени от краля на Дания.

Снимки:       1) Пръстеновидни сфери на Тихо Брахе

                  2) Великият средновековен квадрант

Слайд 6           Първите телескопи

Оптическите телескопи са 3 вида: рефрактор(лещов), рефлектор(огледален) и катадиоптричен (огледално-лещов).

В началото на 17 век, майстори и учени въвеждат нов инструмент за изучаване на небето. Телескопът, една от централните инструменти на научната революция, скоро се превръща в най-важен инструмент на астронома.

Лещите са били известни още по времето на гърците, ислямските учени като египетския лекар Ибн ал-Хайтам (роден през 10-ти век) е имал голям принос към изучаването на оптиката. Въпреки това, лещите не са въведени в Европа до около 13-ти век. Първите очила са били налични в градове като Венеция и Флоренция. Инструментите за създаване на телескопа са били налице, но по причини, които не са ясни, изобретяването на телескопа е трябвало да чака.

Телескопът се появява за първи път в Холандия. През октомври 1608 г. правителството в Хага обсъжда патентна заявка за устройство, което  „вижда далечни неща като че наблизо.“ То се състои от изпъкнала и вдлъбната леща в тръба. Комбинацията увеличава предмети три или четири пъти. Правителството намира устройството за твърде просто и не разрешава патент, а малка награда за Якоб Метиус и Ханс Липерей, като им възлага да направят няколко версии на бинокли.

Новината за изобретението на телескопа се разпространява бързо из Европа. До април 1609, очила за наблюдение на небето са се продавали в магазините за очила в Париж, а четири месеца по-късно в Италия. Те са направени от известния италиански професор и експериментатор на име Галилео Галилей през лятото на 1609 в университета в Падуа, край Венеция. Галилео Галилей прави първият телескоп. Окулярът е малка разсейвателна  леща, разположена пред фокусна на обектива. Тя „изправя“ светлината идваща от обектива в успореден сноп, който окото наблюдава. Основно предимство на този вид рефрактор е, че той дават прав образ след окуляра и могже да се използва за земни наблюдения. Но за сметка на това зрителното поле е много малко, особено при по-големи увеличения и откриването на обектите става трудно. Затова тази система има съвсем ограничено практическо приложение – използва се, например, при малките театрални бинокли. На 7 януари 1610 година, или малко дни по-рано Галилей открива Галилеевите луни на Юпитер . Те са най-големите от всички спътници на планетата. Те са видими дори със сравнително слаб телескоп. Имената на четирите луни са Европа, Ганимед, Калисто и Йо.

Снимки:       1) Портрет на Галилео Галилей

                  2) Устройство на рефрактора на Галилей

                  3)Телескопът на Галилей

 

Слайд 7           Първите телескопи

Вариация на галилеевият телескоп е предложен от Йохан Кеплер който отбелязва, че устройство може да бъде изградено с помощта на две изпъкнали лещи,  изображението  ще бъде с главата надолу, но зрителният ъгъл и увеличението за сметка на това са много по-големи. Това откритие на Кеплер не е било прието, но по-късно същото е потвърдено от друг учен Кристоф Шайнер. През следващите десетилетия, недостатъците на телескопа и по-точно геометричната им деформация и фалшиви цветове се отстраняват от майстори, които усъвършенстват полиращатата и шлайфаща техника с цел постигане на по-добри сферични лещи.

През 1656 Кристиан Хюйгенс, холандски математик и астроном, и брат му Константин правят типичен астрономически телескоп с дължина 23 метра, увеличаващ около сто пъти със значителен зрителен ъгъл. Един от най-забележителните обекти, които Кристиан Хюйгенс е бил в състояние да види със своя телескоп е голямата мъглявината Орион.

Снимки:       1) Рефрактор на Кеплер

                  2) Телескоп на Кристиан Хюйгенс

                 

Слайд 8          Първите телескопи

До началото на 18-ти век, много дългите пречупващи телескопи стават рядко използвани. В средата на 17-ти век, започва конструиране на нова форма на телескоп – отразяващ.

През 1668, Исак Нютон измислил отразяващият телескоп. Вместо леща, той използва едино единствено извито главно огледало, заедно с по-малко плоско огледало. През следващия век, Нютон изобретява дизайни чрез които се изучавт най-бледите обекти като неясните петна от светлина, известени като мъглявини. Проучванията, че има нови и по-големи инструменти водят до фундаментални промени в разбирането за Вселената.

Джаймс Лик е купувач, който през 1880 г. Решава да се увековечи, чрез финансиране на най-големият телескоп в света. Той умира, преди това начинание да бъде завършено, но правата за построяването на телескопа отиват при Алван Clark & Sons и през 1887 г телескопът, с дължина 58 фута и ширина 36 инча е готов и обсерватория Lick  се превръща в една от най-големите световни астрономически институции. По-късно през 1895 година, този телескоп е усъвършенствуван от Хейл (40-инчов) и се превръща в един от най-големите гиганти телескопи в света, като задачата на Хейл е не само да изучава движението на планетите, но и тяхната същност.

Снимки:       1) Портрет на Нютон

                  2) Рефлектор на Нютон

 

Слайд 9          Първите телескопи

Стремежът да се доведат до минимум всевъзможните оптични аберации на рефракторите и рефлекторите е довел до създаването на комбинирани огледално – лещови телескопи, наречени катадиоптрични. В тези инструменти функциите на огледалата и лещите са разделени така, че огледалата да формират образа, а лещите да коригират изкривяванията, които огледалата създават.

Снимки:       1) Устройство на телескоп Максутов-Касегрен

                  2) Катадиоптричен телескоп

Слайд 10        Усъвършенстване на ранният рефлекторен телескоп

Джон Хадли е роден близо до Лондон. Той показва талант за изобретателност от ранна възраст, и става сътрудник на Кралското общество на 35-годишна възраст, в 1717 г. По това време, с помощта на двамата си братя, той започва да експериментира с шлайфане и полиране на метал . Използва спекулум, комбинация от бронз и сребро, използвана за огледала от древни времена. До 1721, той  успява да усъвършенства Нютоновият телескоп с 6-инчов диаметър и с фокусно разстояние от 62 инча. Хадли успял да полира металното му огледало, така че да има приблизително параболична форма, като се избягва изкривяването в предишните телескопи със сферични криви. Подобно на Нютон, Хадли показва телескопа си по време на среща на Кралското общество. Записи от срещата казват, че телескопът бил достатъчно мощен  да „увеличи обект близо двеста пъти.“

Уилям Хершел, е един музикант, който се премества от Хановер в Англия и се обръща към астрономията. Дългите тръби на пречупващите телескопи го дразнели и той насочва вниманието си към огледалата. До края на 1770 г., той построява няколко рефлектори. Най-успешният му телескоп е с 6 -инчово огледало и е дълго около 7 метра. Той използва този телескоп да състави първият каталог на двойни звезди и, през 1781 г. открива планета Уран. Това откритие донася на Хършел кралско признание и висока годишна заплата, която му позволява да практикува астрономия на пълен работен ден.

Снимки:       1) Телескопът на Хадли

                  2) 20-инчов телескоп на Хършел

Слайд 11        Златна ера на рефракторите

В 19 век се наблюдава засилен интерес към рефракторите.

Желанието на астрономите за по-големи телескопи привлича вниманието на богати американски благодетели. До края на века, американците се хвалят, че имат  двата най-големи телескопи в света.

Триумфът на пречупващият телескоп като сериозен изследователски инструмент зависи от технологичния напредък. Производителите на стъкла е трябвало да усъвършенстват производството на висококачествено оптично стъкло, и оптиците е трябвало да разберат начини да се избегне размазване на цветовете от лещите (хроматичната аберация). До началото на ХХ век, производителите на стъкла са били по-напред  в занаята от самата наука. Оптично стъкло е трябвало да бъде изискано без дефекти и остатъчен цвят.

Голям напредък в преодоляването на хроматичната аберация, присъщи на пречупващите лещи идва в 1750-те. Английският оптик, Джон Доланд прави проучвания, които показват как почти да елиминира цялата хроматичната аберация. Номерът е да се съчетаят вдлъбната леща, направена от оловен („кремък“)  със стъкло с изпъкнали лещи, изработени от стъкло, с малко по-ниска плътност. Цветовете разпръснати от първата леща са огънати назад заедно с всяка изминала секунда. Това започва да се нарича ахроматичен обектив. Доланд получава патент за дизайна си, но лошото качество на кремъчното стъкло ограничава неговата полезност.

Този проблем решава Пиер Луи Гуинанд, швейцарски художник ,  научил основните умения на стъкларството и започва да експериментира с оптично стъкло. Първите му опити били незадоволителни. Едва в края на 1790-те  Гуинанд е в състояние да направи висококачествени лещи, големи 6 инча. Големият пробив на Гуинанд идва през 1805 г., когато той заменя  дългите дървени пръти, използвани за смесване на топлото стъклото в пещта с бъркалки изработени от глина. Новите бъркалките извеждат нежелани мехурчета на повърхността и смесват стъклото достатъчно добре, за да се получи почти безупречен материал.

В началото на 19 век, подобрения в производството на оптично стъкло води до по-добри пречупващи телескопи. Между 1784 и Гуинанд предава опита си на Джосеф Франховер който е чирак оптик във фирма за оптика в Мюнхен. Франховер е  специалист в областта на математиката и оптичния дизайн и е първият учен, който изследва тъмните линии, които бележат спектрите на светлината от звездите. След като Гуинанд се връща в Швейцария, Франховер продължава да експериментира със стъклата и дизайна на обектива. Той построява няколко превъзходни рефрактора преди да умре на 39 години в 1826 г. Един от тези рефрактори е 9,5 инчов инсталиран в руската обсерваторията Дорпат от Вилхелм Струве. Струве казва, че не знае на кое по-напред да се възхищава, на страхотната конструкция на телескопа, или на изключителната му оптическа мощност. Струве и другите учени проучват с този телескоп над 120 000 звезди.

Снимки:       1) Фабрика за стъкло

                  2) Портрет на Джозеф Франховер

Слайд 12        Златна ера на рефракторите

Първата обсерватория в Съединените щати е построена в колежа в Харвард в 1847г, с 15 инчов рефрактор, който бил купен от Европа и е най-големият телескоп в света за онова време.

През 1885г. е построен на-големият телескоп в света – 36 инчов рефрактор с тръба дълга 58 фута

от фирмата Алван Кларк& синове, и е инсталиран в оберватория Лик.

Снимки:       1) 15 инчов рефрактор в обсерваторията в Харвард

                  2) 36 инчов рефрактор в обсерватория Лик

Слайд 13        Златна ера на рефракторите

През 1897 година американският предприемач Джордж Хел  организира Yerkes обсерваторията, а Алван Кларк § синове довършват 40 инчов телескоп, тежащ 500 паунда и дълъг 62 фута. Хел посвещава тази лаборатория на нов раздел в науката – астрофизиката, тоест не само за движението на небесните тела, но и за начина по който те са изградени.

Снимки:       1) 40 инчов телескоп на Хел

                  2) Обсерватория YERKES

Слайд 14        Спектроскопия и астрофизика. Заснемане на космоса

Спектроскопията е метод за изследване на веществото, при който на анализ се подлагат лъчи, звуци или частици, изпуснати, погълнати, отразени или взаимодействували по друг начин с изследвания предмет.

Астрофизиката е клон на астрономията, който изучава преди всичко свойствата на астрономическите обекти във Вселената (плътност, температура, химичен състав и други). Такива обекти могат да бъдат звезди, комети, планети, галактики, междузвездната среда.

През втората половина на 19 век, астрономите започват да се се занимават с две нови техники-спектроскопия и фотография. Заедно те помогат за създаването на революция в разбирането на хората за космоса. За първи път, учените могат да проучват от какво е направена Вселената. Това е повратен момент в развитието на космологията.

Голям напредък правят през 1859 г.  Густав Кирхоф и Роберт Бунзен. Бунзен прави мощна газова горелка оказала се от съществено значение за изследванията, направени в Хайделберг, Германия. През 1859 г. Бунзен докладва на един колега, че Кирхоф е направил „напълно неочаквано откритие.“ Той  идентифицира причината за тъмните линии, наблюдавани в слънчевия спектър от Франховер и др.

Когато някои химикали се загряват в горелката на Бунзен се появяват характерни светли линии. В някои случаи те са били най-точно същите точки в спектъра като тъмни линии на Франховер. Светлите лини са леки, идващи от горещ газ, докато тъмните линии показват абсорбция на светлината в охладителния газ над повърхността на Слънцето. Двамата учени установили, че всеки химичен елемент произвежда уникален спектър. Това предвижда един вид „отпечатък“, който може да потвърди наличието на този химикал. Кирхоф и Бунзен признават, че това може да бъде мощен инструмент за „определяне на химичния състав на Слънцето и неподвижните звезди.“

 През 1860 г., Кирхоф успява да идентифицира около 16 различни химични елементи сред стотиците линии  записани в спектъра на Слънцето.

Ранната астрономическа спектроскопия се концентрира върху слънцето, заради неговата яркост и очевидно значението му за живота на земята. С течение на времето, астрономите насочат вниманието си към хилядите други звезди. Учените като Уилям Хъгинс и Анджело Секи събрали най-много спектри и подобно на много учени, които работят през деветнадесети век, прекарват значителна част от времето си в създаване на каталози. Появяват се три основни групи: синьо-бели звезди, жълти (или слънчева тип звезди), и червени звезди. През 1885 г. Едуард C. Pickering в обсерваторията Harvard College предприема амбициозна програма за звездна спектрална класификация , регистрирани на фотографски плаки. До 1890 г., е създаден каталог от над 10 хиляди звезди за групиране в тринадесет спектрални типове.

През втората половина на ХIХ век, фотографията става общоприет инструмент за запис на изображения и информацията, генерирана от телескопи и спектрографи.

През 1840 г. Британо-американският химик J.W. Draper заснема успешен имидж на един астрономически обект, спътник на Земята. Това е дагеротип – ранен фотографски процес, при който изображението се произвеждат на една сребърна плочка с повишена чувствителност към йод и се обработва в живачни пари. Година 1840 става свидетел на поредица от „първи места“ за астро-фотографията: освен първата снимка на Луната, първото слънчево затъмнение (1842), първи слънчев спектър (1843), както и първите снимки на Слънцето (1845).

Хенри Дрейпър заснема мъглявината Орион чрез оптимизиране на фотографският телескоп със спектографията през 1872 г.

Снимки:       1) Хенри Дрейпър заснема мъглявината Орион

                  2) Хенри Ролан заснема слънцето

Слайд 15        Възход на рефлектора

Възходът на големи отразяващи телескоп в началото на ХХ век е успореден с възхода на астрофизиката и необходимост на учените да се събира все повече светлина за спектроскопски и фотографски програми за научни изследвания. С усъвършенстването на техниките за поставяне на отразяващи метални покрития върху стъклени огледала, както и увеличаване на способността на стъкларите да направят много голямо огледало , от 1920 г. отразяващият телескоп измества пречупващия телескоп. Джордж Ричи нает от Хел през 1896 г със собствените си пари прави 24-инчово посребрено стъкло огледало, което по-късно монтира в тръба от стомана и алуминий. Снимките, направени с този инструмент са с високо качество . Неговият успех също вдъхновена Хейл да помисли за изграждането на един телескоп с по-голям размер. Но вместо на ниска височина в Yerkes, виждането на Хейл е да изгради новия си телескоп на планински връх в западната част на САЩ, където той ще бъде освободен от облачно време и условия .

Посредством коне телескопът е качен на планината Уилсън висока 5700 фута. Това начинание е подпомогнато с пари от Института Карнеги /1 904 300 долара/, което е 10 пъти повече от съвременните долари.

През 1928 г. благодарение на финансовата помощ на Рокфелер е изграден 200 инчов телескоп, струващ 6 милиона долара /сега 60 милиона/. За онези времена това е била най-голямата финасова помощ, давана в името на науката. Този телескоп остава най-модерният за времето си.

Снимки:       1) Телескопът на Хейл на връх Уилсън

                  2) 200 инчов телескоп изграден с финансовата помощ на Рокфелер

Слайд 16        Нови инструменти. Откриване на електромагнитния спектър.

След приключване на Втората световна война , астрономи и астрофизици се възползват от мощния набор на нови инструменти и технологии. Те започват използване на ракети, за да вдигнат своите инструменти далеч над земната повърхност. В крайна сметка, те успяват да поставят инструменти в космоса, които донасят драматични потвърждения на хипотезата за Големия взрив  и посочват още по-странни черти на Вселената.

Открит е и електромагнитния спектър. Видимата светлина се състои от различни електромагнитни сили с различна дължина на вълната образувайки спектър от цветове. Учените започват изследвания на електромагнитния спектър във втората половина на 20 век.   

През 1932 г. по време на Голямата депресия един учен Карл Дженски прави антена с цел да докаже, че може статично да попречи на предаване на глас по радиото. Тази антена се върти на всички посоки и може да открие сигнали с честота 20,5 МHz(дължина на вълната около 14,5 м) в частта използвана днес във FM радиото. Той записва сигнали от всички посоки, като например статични източници на гръмотевични бури, но също записва някакво съскане от неизвестен произход. Той смята, че този звук  е от Слънцето, но излиза, че шумът идва от някакво далчено място и е свързано с въртенето на земята около слънцето. Свистенето идва от центъра на нашата галактика Млечен път, тоест нашата галактика е шумна.

Откритието на Дженски привлича други радиолюбители като Грот Ребер, който през 1937 г построява радиоантена 31 фута в диаметър и се ангажира с първото систематично изследване на радиовълни. Въпреки всичко, ще минат години преди да се създадат нови технологии, даващи възможност за изледване на радио вселената.

Снимки:       1) Електромагнитен спектър

Слайд 17        Преместване в Космоса

Първата идея за космически теклескоп идва от Лиман Спитзер.

Но минават много години, преди това да стане факт.

През 1957 г. руснаците изстрелват първият изкуствен спътник наречен Спутник1. Той представлява полирана метална сфера с 58 см диаметър с 4 външни антени за излъчване на радиоимпулси. Този спътник предизвиква космическа надпревара, кето става част от Студената война . Стартирането на този спътник поставя началото на нови политически, военни, технологични и научни разработки.

Спутник1 е изстрелян от Байконур и лети с 29 000 км в час, като прави едно завъртане около земята за 96,2 мин.

Той предава на 20.005 и 40.002 MHz . Сигналите продължават 21 дни, докато батериите се изтощават. Спътникът изгаря в атмосферата януари, 1958г.

Снимки:       1) Снимка на Лиман Спитзер

                        2) Спутник 1

Слайд 18        Телескопи в космоса

Космическите телескопи за астрономически наблюдения се групират по основни честотни диапазони: гама-лъчи, рентгенови, ултравиолетови, видими, инфрачервени, микровълнова печка и радио.

Слайд 19        Телескопи в космоса

Телескопът „Хъбъл“ е създаден като съвместен проект на НАСА и Европейската космическа агенция. Телескопът е една от четирите „Велики Обсерватории“ на НАСА заедно със Комптън Гама Лъчева Обсерватория, Чандра Рентгенова Обсерватория и Космически Телескоп Спитцър, всички изведени в околоземна орбита. Изстрелян е в орбита през 1990 г. на 559м височина. Телескопът дава изключителни висококачествени изображения. 13,3 метра дълъг и 4,3 метра в диаметър.

Хъбъл работи в ултравиолетовата и светлинна честоти и е подходящ за изследване на нискотемпературни обекти.

Обслужването му се извършва от совалките, но след катастрофата със совалка Колумбия през 2003 г. обслужването става трудни и сега телескопът е оставен на доизживяване.

Снимки:       1) Телескоп Хъбъл

                        2) Галактически клъстер Абел 520

Слайд 20        Телескопи в Космоса

„Кеплер“ е космически телескоп на НАСА, предназначен да търси земеподобни планети. „Кеплер“ използва фотометър и следи яркостта на над 145 000 звезди в определено поле на видимост.

Снимки:       1) Телескоп Кеплер

                        2) Звезден клъстер NGC 6791

Слайд 21        Телескопи в космоса

Рентгеновата обсерватория „Чандра“ е изкуствен астрономически спътник на Земята, оборудван с космически телескоп. Изготвен е за НАСА, изстрелян е на 23 юли 1999 година.

Това е най-голямата и най-сложната от всички създадени досега обсерватории, които работят с рентгенови лъчи, способна да „види“ останки от свръхнови, черни дупки и квазари, да открива източници на рентгенови лъчи на разстояние милиарди светлинни години, да изследва тъмната материя, за която се счита, че представлява 90% от масата във Вселената.

Чандра обикаля около Земята за 64 часа и достига почти на 1/3 от разстоянието до Луната. Нейната силно елиптична орбита ѝ позволява да прави непрекъснати наблюдения в продължение на 55 часа извън радиационните пояси, които съществуват около Земята.

Косми́чески телескóп «Хершел» (на английски: Herschel Space Observatory, е астрономически спътник, създаден от Европейската космическа агенция, първоначално предложен от консорциума на европейските учени през 1982 г. Извеждането в орбита става на 14 май 2009 г. в 13:12 по гринуичко време (UTC) от космодрума Куру с помощта на ракета-носител «Ариана 5». На 29 април 2013 г. преустановява работата си поради изчерпване на запаса от охладителя течен хелий. Мисията е наречена в чест на сър Уилям Хершел – първия изследовател на инфрачервения спектър.

Спътникът е изстрелян на хелиоцентрична орбита близо до втората точка на Лагранж (L2) на системата ЗемяСлънце, т.е. в постоянната сянка на Земятя. Заедно с телескопа «Хершел» със същата ракета-носител е изведен в орбита астрономическият спътник «Планк». Стойността на целия проект е приблизително 1,1 милиарда евро.

Снимки:       1) Рентгенова обсерватория Чандра

                        2) Космическа обсерватория Хершел

 

 

Слайд 22        Телескопи в космоса

Swift Gamma-Ray Burst Мисията се състои от роботизирани космически кораби, наречен Swift, който са изведени в орбита на 20 ноември 2004 г. Мисията е да изследва гама, ултравиолетовите, рентгеновите лъчи и оптичните вълни. Това ще даде сведения за произхода на вселената. Има два вида гама лъчи, от които единият е свързан със Супернова.

Снимки:       1) The Swift Gamma-ray Burst Mission

                        2) Снимка на кометата Люлин

Слайд 23        Телескопи в космоса

Космическият телескоп „Джеймс Уеб“ (на английски: James Webb Space Telescope) е космическа обсерватория, предназначена да замени вече остарелия „Хъбъл“.

Проектът е дело на съвместните усилия на НАСА, Европейската космическа агенция и Канадската космическа агенция. Телескопът носи името на Джеймс Едуин Уеб – ръководител на НАСА в периода 1961 – 1968 г., под чието управление САЩ изготвят програмата си за изпращане на човек на Луната.

Въпреки планираната маса на апарата, равняваща се на половината от тази на Хъбъл, той ще разполага с 6 пъти по-голямо огледало (6,5 метра в диаметър) за събиране на светлина, в сравнение с него. Предвижда се пускането му през 2018г.

Снимки:       1) Телескоп Джеймс Уеб

                        2) Телескоп Спицър

 

Слайд 24        Наземни телескопи

Gran Telescopio Canarias е известен също като GranTeCan или GTC, и  е 10,4 м (410 в), отразяващ телескоп за наблюдения в обсерваторията Роке де лос Мучачос на остров Ла Палма от Канарските острови.Това е най-големият телескоп в света с 1 апертура. Той е 90% испански, 5% мексикански и 5% на университет във Флорида.

Южноафриканският Large Telescope (SALT) е оптичен телескоп 10-метров и предназначена предимно за спектроскопия. Състои се от 91 шестоъгълни огледални сегменти всяка с диаметър един метър, което води до общо шестоъгълно огледало 11.1 m на 9.8 m. Той се намира в близост до град Съдерланд, полупустинен регион в Каро, Южна Африка. Това е съоръжение на южноафриканската Астрономическата обсерватория, националната оптична обсерваторията на Южна Африка SALT е най-големият телескоп в южното полукълбо. Той дава възможност за възпроизвеждане на изображения, спектроскопски и полариметричен анализ на радиация от астрономически обекти, които са недостъпни за телескопите на северното полукълбо.

 Снимки:      1) Tелескоп GTC

                        2) Телескоп SALT

 

Слайд 25        Наземни телескопи

Кек е обсерватория разположена на връх Мауна Кеа в Хавай, на височина от 4145 метра. Местоположението ѝ осигурява по-тънък пласт въздух, както и отдалеченост от всякакви градски светлини и други. Голямата надморска височина позволява наблюдения в инфрачервения спектър, които биха били невъзможни в по-ниските и по-влажни слоеве на земната атмосфера.

Обсерваторията е оборудвана с два рефлекторни телескопа (Кек 1 и Кек 2), чиито огледала са по 10 метра в диаметър. Технологията на тяхната изработка позволява да работят както отделно, така и заедно (формирайки астронимически интерферометър), постигайки по-добра резолюция на образите от космоса. Всеки един от тях е разположен на алт-азимутална монтировка (осигуряваща най-голяма здравина и издръжливост), позволяваща движението им по азимут и височина. Разстоянието между тях е 85 метра, а общата тежест на всеки от тях – около 300 тона. Това са най-големите телескопи в света до този момент.

Обсерватория Кек е построена благодарение на частни дарения надхвърлящи 140 млн. долара. Средствата са осигурени от Фондация W.M. Keck, чието име носи. Обсерваторията се управлява от Калифорнийската асоциация за астрономически изследвания – организация с идеална цел.

Кек 1 започва наблюдения през май 1993 година. По време на стартирането на Кек 2, през октомври 1996 година, НАСА също се включва в проекта като партньор.

ВТА / Большой Телескоп АзимутальньI в Кавказ/ се намира на 2100 метра надморска височина в Кавказ, южна Русия. Неговото огледало има диаметър 6 метра и тегло 42 тона. Но разположението на телескопа на тази малка височина не му позволява да събере достатъчно светлина. Друг проблем е дебелината на огледалото, което се адаптира твърде бавно към измененията на температурата. Затова резултатите от наблюденията с този телескоп са твърде скромни.

Снимки:       1) Tелескопи КЕК1 и КЕК2

                        2) Телескоп БТА

Слайд 26        Национална астрономическа обсерватория Рожен

НАО-Рожен е оборудвана с 4 телескопа: универсален 2-м Ritchey-Chretien-Coude (RCC или РКК) рефлектор на Carl Zeiss Jena, 50/70см Шмит камера, 60см рефлектор (също на Zeiss, Jena) и построен със собствени сили 15см слънчев коронограф, НАО “Рожен” осигурява наблюдения по широк клас астрономически и астрофизически задачи – от динамика и физика на тела от Слънчевата система, до извънгалактични изследвания: астероиди и комети, спектри на звезди от различни класове и видове променливост, звездни купове, близки и далечни галактики, квазари.

Снимки:       1) Обсерватория-Рожен

                        2) Двуметровият РКК телескоп

Слайд 27        Национална астрономическа обсерватория Рожен

Снимки:       1) Касерген телескоп Zeiss-600

                        2) Телескоп Шмит

Слайд 28          Радиотелескопи

Радиотелескоп е вид радио антена, която може да бъде насочвана в определена посока. Използва се в радиоастрономията, за да регистрира радиоизлъчването на отдалечени астрономически обекти. За разлика от оптическите телескопи, радиотелескопите работят не във видимата област, а улавят радиовълни с честота от няколко стотици мегахерца до няколко стотици гигахерца и могат да регистрират и най-слабите сигнали в тази област на електромагнитния спектър.

Най-големият радиотелескоп в света се намира в Аресибо, Пуерто Рико и е официално открит през 1963. Диаметърът на рефлекторното му огледало е почти 305 м. Друг голям и известен радиотелескоп е „Голямата редица“ в Ню Мексико, САЩ. Той се състои от 27 радиотелескопа. Диаметърът на всеки един от тях е 25 метра.

Снимки:       1) Телескоп Аресидо в Порто Рико

                        2) VLA – Ню Мексико

 

Слайд 29           Искам да стана астроном. Как да си избера любителски телескоп?

Карикатура на любители-астрономи

Слайд 30           Основни характеристики на телескопа

Най-кратко, кои са основните характеристики на телескопа, по които можем да направим своя избор:    Обикновено почти всички хора мислят, че това е увеличението на телескопа и колкото по-голямо е то, толкова телескопът е по-добър. Това, обаче е напълно погрешно. Увеличението не е най-важната, нито дори влиза в списъка с основните характеристики на телескопа. Основните характеристики на телескопа са две и това са апертурата и фокусното разстояние. Всички останали са в пряка зависимост от тези две.

1. Апертурата – това е диаметъра на обектива, лещата (при рефракторите) или диаметъра на главното огледало (при рефлекторите) и представлява най-важната характеристика на телескопа. Тя осигурява следните две важни способности:    – Проникваща способност – възможността с даден телескоп да стане видим за наблюдение обект с определена (пределна) звездна величина. Колкото по-голяма е апертурата, толкова повече светлина събира един телескоп, което прави невидимите за невъоръжено око слаби обекти, вече достъпни за наблюдение. Астрономическите обекти, особено тези от дълбокото небе, са слабо излъчващи светлина или слабо осветени. Тъй като човешката зеница е с малък диаметър, то светлината, достигаща до окото е недостатъчна, за да бъдат различени детайлно или дори видени такива обекти. Целта на телескопа е именно тази, да събере и предаде към окото колкото се може повече светлина. Говорим за по-голяма проникваща способност на телескопа, която се повишава с увеличаване на апертурата.    – Разделителна способност – възможността два близко стоящи светлинни обекта да бъдат различени имено като два, а не като един (сливащи се). По-голямата апертура допринася за по-голяма разделителна способност, което се дължи на физичния характер на светлината и свойствата на оптиката. Стойността на този параметър, в ъглови секунди, може да се изчисли като се раздели числото 140 на диаметъра на главното огледало, измерено в милиметри.    Затова, най-простото правило за избор на телескоп е: колкото апертурата е по-голяма, толкова телескопът е по-мощен, така могат да бъдат наблюдавани по слаби обекти с повече подробности и при по-високо качество.

2. Фокусното разстояние – това е разстоянието от главното огледало или обектива, до точката, в която се събират лъчите светлина, идващи от небесните обекти, там където се поставя окуляра. Фокусното разстояние зависи от радиуса на кривина на главното огледало (обектива).

3. Светлосилата (относителния отвор) представлява съотношението на апертурата на телескопа към неговото фокусно разстояние. Ако телескопът има апертура 200 мм и фокусно разстояние 1200 мм, то неговата светлосила ще бъде 1/6 или това обикновено се записва като f/6. Телескопите с по-малка светлосила (по-голямо число в знаменателя) са по-подходящи при планетарни наблюдения, докато телескопите с по-голяма светлосила са по-подходящи при астрофотография и при наблюдения на обектите от дълбоко небе – галактики, мъглявини, звездни купове. Обикновено светлосила от порядъка на f/5 – f/6 удовлетворява в еднаква степен и двата вида наблюдения.

4. Увеличението зависи единствено от фокусното разстояние и от използвания за наблюдение окуляр. Тъй като има различни видове окуляри, които могат да се сменят, то с комбинирането им може да се постигне голямо разнообразие от желани увеличения. Проблемът е, че телескопите с по-малка апертура не позволяват голямо увеличение, защото поради по-малката светлосъбираемост, при големи увеличения, образът става неясен и тъмен. Затова колкото апертурата е по-голяма, толкова по-голямо увеличение може да бъде приложено. Това обаче също има своя предел, защото поради турболенцията в земната атмосфера, често не е ефективно да се ползват увеличения по-големи от 300 – 350 пъти.

Някои други характеристики, които се получават като резултат от основните:

– Максимално допустимо увеличение – получава се като се удвои диаметъра на главното огледало, измерено в милиметри. Напр. за телескоп с огледало 200 мм, максималното увеличение, което е разумно да се приложи е 400 х.    – Зрително поле на системата и др.

 

Слайд 31        Благодарим Ви за вниманието!

  • Използвана литература и софтуерAстро рефлект- астрономически телескопи   http://www.astroreflect.com/index.php/bg/     Wikipedia.com, Power Point
  1. Tools of Cosmology   http://www.aip.org/history/cosmology/tools/tools-first-telescopes.htm