Нельзя ли, однако, соединить достоинства рефракторов (отсутствие вредных токов воздуха в закрытой трубе) и рефлекторов (большая светосила) в одной оптической системе, а заодно побороться с искажениями света (аберрациями) в оптических системах, вынуждающими ограничивать поле зрения телескопов? Первым эту задачу решил Шмидт, разместивший в центре кривизны главного сферического зеркала диафрагму с корректирующей пластинкой сложной формы. Получилась система с большим полем зрения, светосильная и очень удобная в качестве астрографа (фотографического телескопа). Знаменитый Паломарский атлас неба представляет собой набор фотопластинок, полученных на обсерватории Маунт-Паломар с помощью 124-см телескопа системы Шмидта. Крупнейший из ныне существующих телескопов Шмидта имеет апертуру11,34 м.
В 1941 году Д.Д. Максутов предложил схему менискового телескопа, в котором аберрации главного зеркала компенсируются выпукло-вогнутым стеклом мениском, и вскоре построил первый телескоп такого рода Грегори с менисковым корректором. При этом удалось чрезвычайно уменьшить длину инструмента, а качество изображения только возросло. Вносимый мениском хроматизм ничтожен, а прочие аберрации (кома, астигматизм, кривизна поля, дисторсия) скомпенсированы при правильном расчете схемы вполне удовлет
1 То же, что входное отверстие телескопа. В простых системах апертура равна диаметру объектива (линзового у рефракторов и зеркального у рефлекторов); в катадиоптрических системах Шмидта и Максутова апертура равна диаметру корректирующей пластинки и мениска соответственно. Примеч. авт.
24
Чем и как изучают Вселенную
ворительно. Однако более перспективной оказалась система Максутова-Кассегрена. В настоящее время построено очень много телескопов Шмидта и Максутова различных модификаций.
Желание сделать телескоп более технологичным в производстве, с одной стороны, и еще больше уменьшить аберрации с другой, привело к созданию систем Аргунова, Волосова, Клевцова, Чуриловского, Рихтера-Слефогта и др. Вообще число возможных телескопических систем очень велико, и любой оптик-расчетчик может увековечить свое имя, предложив совершенно новую схему.
Часто в магазинах, торгующих среди прочей оптики телескопа- ми, можно слышать вопрос покупателя: «А каково увеличение этого телескопа?» Нет ничего ошибочнее такого вопроса по нему торговцы моментально идентифицируют неспециалиста, а дальше уж дело зависит от степени их добросовестности. Вопрос этот прежде всего лишен смысла: ведь увеличение телескопа равно частному от деления фокусного расстояния объектива1 на фокусное расстояние окуляра. Окуляры у телескопов сменные короткофокусные называются сильными, а длиннофокусные слабыми окулярами. Смена окуляра меняет увеличение всей оптической системы.
Существует, правда, понятие минимального и максимального полезного увеличения. Минимальное полезное увеличение приблизительно равно апертуре телескопа, выраженной в миллиметрах, деленной на 6. Максимальное полезное увеличение примерно равно апертуре, умноженной на 1,5-2. Следовательно, если вы увидите в продаже телескоп с объективом шо-мм диаметра и надписью «увеличение до 400 крат», не сомневайтесь вас пытаются обмануть. «Разогнать» увеличение сверх максимального полезного в принципе нетрудно, но смысла в этом нет ни малейшего: масштабы изображения увеличатся, но никаких новых подробностей рассмотреть не удастся.
Какие характеристики оптической системы телескопа следует считать важнейшими? Их две: проницающая способность и предельное разрешение (совсем как у радиоприемника чувствительность и избирательность). И то и другое определяется апертурой телескопа. Чем больше света соберет объектив телескопа, тем выше будет его чувствительность (именно поэтому наши зрачки в темноте
расширяются). Что до разрешающей способности, то любому фотографу известно: если сильно за- диафрагмировать объектив, уменьшив тем самым его апертуру,
1 Или эквивалентного фокусного расстояния для систем Кассегрена
и Грегори. Примеч. авт.
26
Чем и как изучают Вселенную
сразу «полезет зерно». Зависимость разрешающей способности от апертуры здесь очень наглядна.
Итак, чем телескоп крупнее, тем он лучше? Да, но с рядом оговорок. Великолепная оптическая система, установленная на негодной монтировке, превратит телескоп в груду бесполезного металла и стекла. Колоссальное значение имеет место установки крупного инструмента. О световом загрязнении мы уже говорили, но и его отсутствие еще не решает всех проблем.
Атмосфера Земли, благодаря которой мы дышим и существуем, страшный враг астронома. Она поглощает и рассеивает свет, в ней блуждают турбулентные потоки, портящие изображение. Диск небесного светила (реальный для планеты и фиктивный для звезды) размазывается в некую «медузу», пребывающую в беспрестанном раздражающем колыхании. Серьезные наблюдения в таких условиях невозможны.
Чем крупнее телескоп, тем большие требования предъявляет он к астроклимату. Чтобы выжать из инструмента максимум того, на что он способен, площадку для строительства обсерватории приходится выбирать на высоте по меньшей мере 1500-2000 м над уровнем моря (лучше больше), причем в таких местах, где атмосферная турбуленция минимальна. Например, плохое решение построить башню большого телескопа на южном склоне горы, если в данной местности преобладают ветры с севера.