Instrumen astronomi yang digunakan dalam geografi. Instrumen astronomi tertua

Benda langit telah menarik orang sejak dahulu kala. Bahkan sebelum penemuan revolusioner Galileo dan Copernicus, para astronom berulang kali mencoba menemukan pola dan hukum gerak planet dan bintang dan menggunakan alat khusus untuk ini.
Alat-alat astronom kuno begitu kompleks sehingga ilmuwan modern membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk mengetahui cara menggunakannya.

1. Kalender dari Warren Field
Meskipun lekukan aneh di Lapangan Warren ditemukan dari udara pada awal 1976, baru pada tahun 2004 ditentukan bahwa ini adalah lekukan kuno. kalender bulan. Menurut para ilmuwan, kalender yang ditemukan berusia sekitar 10.000 tahun.
Sepertinya 12 ceruk diatur dalam busur 54 meter. Setiap lubang disinkronkan dengan bulan lunar di kalender, dan disesuaikan dengan fase lunar.
Juga mengejutkan bahwa kalender di Lapangan Warren, yang dibangun 6000 tahun sebelum Stonehenge, berorientasi pada titik matahari terbit pada titik balik matahari musim dingin.

2. Sextant Al-Khujandi dalam lukisan
Sangat sedikit informasi tentang Abu Mahmud Hamid ibn al-Khidr al-Khujandi, kecuali bahwa dia adalah seorang matematikawan dan astronom yang tinggal di wilayah Afghanistan modern, Turkmenistan, dan Uzbekistan. Ia juga dikenal telah menciptakan salah satu instrumen astronomi terbesar pada abad ke-9 dan ke-10.
Sextant-nya dibuat dalam bentuk fresco yang terletak pada busur 60 derajat di antara dua dinding bagian dalam bangunan. Busur besar sepanjang 43 meter ini dibagi menjadi beberapa derajat. Selain itu, setiap derajat dibagi menjadi 360 bagian dengan akurasi perhiasan, yang menjadikan lukisan itu kalender matahari yang sangat akurat.
Di atas lengkungan Al-Khujandi ada langit-langit berkubah dengan lubang di tengahnya, yang melaluinya sinar matahari mengenai sekstan kuno.

3. Volvelles dan Zodiac Man
Di Eropa pada pergantian abad ke-14, para ilmuwan dan dokter menggunakan berbagai instrumen astronomi yang agak aneh - volvella. Mereka tampak seperti beberapa lembar perkamen bundar dengan lubang di tengahnya, ditumpuk di atas satu sama lain.
Ini memungkinkan untuk memindahkan lingkaran untuk menghitung semua data yang diperlukan - dari fase bulan hingga posisi matahari dalam zodiak. Gadget kuno, selain fungsi utamanya, juga merupakan simbol status - hanya orang terkaya yang bisa mendapatkan volvella.
Dokter abad pertengahan juga percaya bahwa setiap bagian tubuh manusia dikendalikan oleh konstelasinya sendiri. Misalnya, Aries bertanggung jawab atas kepala, dan Scorpio bertanggung jawab atas alat kelamin. Oleh karena itu, untuk diagnosis, dokter menggunakan volwell untuk menghitung posisi bulan dan matahari saat ini.
Sayangnya, volvel tersebut cukup rapuh, sehingga sangat sedikit dari instrumen astronomi kuno ini yang bertahan.

4 Jam Matahari Kuno
Saat ini, jam matahari hanya berfungsi untuk menghias halaman taman. Tapi mereka pernah diperlukan untuk melacak waktu dan pergerakan Matahari melintasi langit. Salah satu jam matahari tertua ditemukan di Lembah Para Raja di Mesir.
Mereka berasal dari tahun 1550 - 1070 SM. dan mewakili sepotong batu kapur bundar dengan gambar setengah lingkaran di atasnya (dibagi menjadi 12 sektor) dan sebuah lubang di tengahnya di mana sebuah batang dimasukkan yang membentuk bayangan.
Tak lama setelah penemuan jam matahari Mesir, yang serupa ditemukan di Ukraina. Mereka dimakamkan dengan seorang pria yang meninggal 3200 - 3300 tahun yang lalu. Berkat jam tangan Ukraina, para ilmuwan mengetahui bahwa peradaban Zrubn memiliki pengetahuan tentang geometri dan mampu menghitung garis lintang dan garis bujur.

5. Disk langit dari Nebra
Dinamakan untuk kota Jerman di mana ia ditemukan pada tahun 1999, "cakram langit dari Nebra" adalah penggambaran kosmos tertua yang pernah ditemukan oleh manusia. Piringan itu terkubur di sebelah pahat, dua kapak, dua pedang, dan dua penyangga surat sekitar 3.600 tahun yang lalu.
Piringan perunggu, ditutupi dengan lapisan patina, memiliki sisipan emas yang menggambarkan Matahari, Bulan, dan bintang-bintang dari konstelasi Orion, Andromeda, dan Cassiopeia. Tidak ada yang tahu siapa yang membuat piringan itu, tetapi susunan bintang-bintang menunjukkan bahwa penciptanya berada pada garis lintang yang sama dengan Nebra.

6. Kompleks Astronomi Chanquillo
Observatorium Astronomi Chanquillo kuno di Peru begitu kompleks sehingga tujuan sebenarnya hanya ditemukan pada tahun 2007 menggunakan program komputer yang dirancang untuk menyelaraskan panel surya.
Kompleks 13 menara dibangun dalam garis lurus sepanjang 300 meter di sepanjang bukit. Awalnya, para ilmuwan berpikir bahwa Chanquillo adalah sebuah benteng, tetapi untuk sebuah benteng itu adalah tempat yang sangat buruk, karena tidak memiliki keunggulan pertahanan atau pun pertahanan. air mengalir, tidak ada sumber makanan.
Tetapi kemudian para arkeolog menyadari bahwa salah satu menara melihat titik matahari terbit pada titik balik matahari musim panas, dan yang lainnya pada titik matahari terbit pada titik balik matahari musim dingin. Dibangun sekitar 2.300 tahun yang lalu, menara ini merupakan observatorium surya tertua di Amerika. Menurut penanggalan kuno ini, masih mungkin untuk menentukan hari dalam satu tahun dengan kesalahan maksimal dua hari.
Sayangnya, kalender matahari besar dari Chanquillo adalah satu-satunya jejak peradaban pembangun kompleks ini, yang mendahului suku Inca lebih dari 1000 tahun.

7. Atlas Bintang Hyginus
Hyginus Star Atlas, juga dikenal sebagai Poetica Astronomica, adalah salah satu karya pertama yang menggambarkan rasi bintang. Meskipun kepenulisan atlas diperdebatkan, kadang-kadang dikaitkan dengan Gaius Julius Hyginus (penulis Romawi, 64 SM - 17 M). Yang lain berpendapat bahwa karya tersebut memiliki kemiripan dengan karya Ptolemy.
Bagaimanapun, ketika Poetica Astronomica diterbitkan ulang pada tahun 1482, itu adalah karya cetak pertama yang menunjukkan rasi bintang serta mitos yang terkait dengannya.
Sementara atlas lain memberikan informasi matematika yang lebih spesifik yang dapat digunakan untuk navigasi, Poetica Astronomica adalah interpretasi sastra yang lebih menarik tentang bintang-bintang dan sejarahnya.

8. Bola surgawi
Bola langit muncul bahkan ketika para astronom percaya bahwa bintang-bintang bergerak mengelilingi Bumi di langit. Bola langit yang diciptakan untuk mewakili bola langit ini mulai dibuat oleh orang Yunani kuno, dan bola dunia pertama dalam bentuk yang mirip dengan bola dunia modern diciptakan oleh ilmuwan Jerman Johannes Schöner.
Saat ini, hanya dua bola langit Schöner yang selamat, yang merupakan karya seni nyata yang menggambarkan rasi bintang di langit malam. Contoh tertua dari bola langit berasal dari sekitar 370 SM.

9. Bola Armillary
Bola dunia - instrumen astronomi di mana beberapa cincin mengelilingi titik pusat - adalah kerabat jauh dari bola langit.
Ada dua jenis bidang yang berbeda - observasi dan demonstrasi. Ilmuwan pertama yang menggunakan bola seperti itu adalah Ptolemy.
Dengan alat ini, dimungkinkan untuk menentukan koordinat ekuator atau ekliptika benda langit. Seiring dengan astrolab, bola dunia telah digunakan oleh para pelaut untuk navigasi selama berabad-abad.

10. El Caracol, Chichen Itza
Observatorium El Caracol di Chichen Itza dibangun antara tahun 415 dan 455 M. Observatorium itu sangat tidak biasa - sementara sebagian besar instrumen astronomi disetel untuk mengamati pergerakan bintang atau Matahari, El Caracol (diterjemahkan sebagai "siput") dibangun untuk mengamati pergerakan Venus.
Bagi Maya, Venus adalah suci - secara harfiah segala sesuatu dalam agama mereka didasarkan pada kultus planet ini. El Caracol, selain menjadi observatorium, juga merupakan kuil dewa Quetzalcoatl.

Astrolab.

Teleskop cermin (reflektor) oleh I. Newton.

Teleskop I. Kepler.

Teleskop raksasa J. Hevelius.

Kuadran untuk menentukan ketinggian benda-benda langit.

Teleskop pemantul 40 kaki oleh V. Herschel.

Teleskop pemantul dengan diameter cermin 2,6 m dari Observatorium Astrofisika Krimea.

Seluruh sejarah astronomi terhubung dengan penciptaan instrumen baru yang memungkinkan untuk meningkatkan akurasi pengamatan, kemampuan untuk melakukan penelitian tentang benda langit dalam kisaran radiasi elektromagnetik (lihat Radiasi elektromagnetik benda langit) yang tidak dapat diakses oleh mata telanjang manusia.

Instrumen goniometrik adalah yang pertama muncul di zaman kuno. Yang tertua dari mereka adalah gnomon, batang vertikal yang melemparkan bayangan matahari ke bidang horizontal. Mengetahui panjang gnomon dan bayangan, seseorang dapat menentukan ketinggian Matahari di atas cakrawala.

Kuadran juga termasuk instrumen goniometrik lama. Dalam bentuknya yang paling sederhana, kuadran adalah papan datar berbentuk seperti seperempat lingkaran yang dibagi menjadi beberapa derajat. Sebuah penggaris bergerak dengan dua dioptri berputar di sekitar pusatnya.

Tersebar luas dalam astronomi kuno adalah bola dunia - model bola langit dengan poin kunci dan lingkaran: kutub dan sumbu dunia, meridian, cakrawala, ekuator langit dan ekliptika. Pada akhir abad XVI. instrumen astronomi terbaik dalam hal akurasi dan keanggunan dibuat oleh astronom Denmark T. Brahe. Bola armillarynya diadaptasi untuk mengukur koordinat horizontal dan ekuatorial dari tokoh-tokoh tersebut.

Perubahan radikal dalam metode pengamatan astronomi terjadi pada tahun 1609, ketika ilmuwan Italia G. Galileo menggunakan teleskop untuk melihat langit dan melakukan pengamatan teleskopik pertama. Dalam meningkatkan desain teleskop pembiasan dengan lensa objektif, manfaat besar dimiliki oleh I. Kepler.

Teleskop pertama masih sangat tidak sempurna, mereka memberikan gambar kabur, diwarnai dengan halo warna-warni.

Mereka mencoba menghilangkan kekurangan tersebut dengan menambah panjang teleskop. Namun, yang paling efisien dan nyaman adalah teleskop pembiasan akromatik, yang mulai diproduksi pada tahun 1758 oleh D. Dollond di Inggris.

Untuk pengamatan fotografi, astrograf digunakan.

Penelitian astrofisika membutuhkan teleskop dengan perangkat khusus yang dirancang untuk pengamatan spektral (prisma objektif, astrospektrograf), fotometrik (astrofotometer), polarimetri, dan lainnya.

Instrumen telah dibuat yang memungkinkan untuk mengamati benda langit dalam berbagai rentang radiasi elektromagnetik, termasuk rentang tak terlihat. Ini adalah teleskop radio dan interferometer radio, serta instrumen yang digunakan dalam astronomi sinar-x, astronomi sinar gamma, dan astronomi inframerah.

Untuk pengamatan beberapa objek astronomi, desain instrumen khusus telah dikembangkan. Ini adalah teleskop surya, coronograph (untuk pengamatan korona matahari), detektor komet, patroli meteor, kamera fotografi satelit (untuk pengamatan fotografi satelit), dan banyak lainnya.

Instrumen penting yang diperlukan untuk pengamatan adalah jam astronomi.

Saat memproses hasil pengamatan astronomi, superkomputer digunakan.

Secara signifikan memperkaya pemahaman kita tentang astronomi radio Semesta, yang berasal dari awal 30-an. abad kita. Pada tahun 1943, ilmuwan Soviet L. I. Mandelstam dan N. D. Papaleksi secara teoritis membuktikan kemungkinan radar Bulan. Gelombang radio yang dikirim oleh manusia mencapai bulan dan, yang dipantulkan darinya, kembali ke bumi. 50 detik abad ke-20 - periode perkembangan astronomi radio yang luar biasa cepat. Setiap tahun, gelombang radio membawa informasi baru yang menakjubkan dari luar angkasa tentang sifat benda langit.

Saat ini, radio astronomi menggunakan penerima paling sensitif dan antena terbesar. Teleskop radio telah menembus ke kedalaman ruang yang sejauh ini tetap tidak dapat diakses oleh teleskop optik konvensional. Kosmos radio terbuka di hadapan manusia - gambaran alam semesta dalam gelombang radio.

Instrumen astronomi untuk pengamatan dipasang di observatorium astronomi. Untuk pembangunan observatorium, tempat-tempat dipilih dengan iklim astronomi yang baik, di mana jumlah malam dengan langit cerah cukup besar, di mana kondisi atmosfer menguntungkan untuk memperoleh gambar benda langit yang baik di teleskop.

Atmosfer bumi menciptakan gangguan yang signifikan dalam pengamatan astronomi. Pergerakan massa udara yang konstan mengaburkan dan merusak citra benda langit, sehingga dalam kondisi terestrial perlu menggunakan teleskop dengan perbesaran terbatas (sebagai aturan, tidak lebih dari beberapa ratus kali). Karena penyerapan ultraviolet dan sebagian besar panjang gelombang inframerah oleh atmosfer bumi, sejumlah besar informasi tentang objek yang menjadi sumber radiasi ini hilang.

Di pegunungan, udaranya lebih bersih, lebih tenang, dan karenanya kondisi untuk mempelajari Semesta lebih menguntungkan di sana. Untuk alasan ini, sejak akhir abad XIX. semua observatorium astronomi utama dibangun di puncak gunung atau dataran tinggi. Pada tahun 1870, peneliti Prancis P. Jansen menggunakan balon untuk mengamati Matahari. Pengamatan semacam itu dilakukan di zaman kita. Pada tahun 1946, sekelompok ilmuwan Amerika memasang spektrograf pada roket dan mengirimkannya ke atmosfer atas hingga ketinggian sekitar 200 km. Langkah selanjutnya dalam pengamatan transatmosfer adalah pembuatan orbital astronomi observatories (OAO) pada satelit bumi buatan. Observatorium semacam itu, khususnya, adalah stasiun orbit Salyut Soviet. Teleskop Luar Angkasa Hubble saat ini sedang beroperasi.

Observatorium astronomi orbital jenis yang berbeda dan janji temu ditetapkan dengan kuat dalam praktik penelitian kontemporer luar angkasa.

Coba bayangkan diri Anda sebagai pengamat kuno alam semesta, sama sekali tidak memiliki alat apa pun. Berapa banyak yang bisa dilihat di langit dalam kasus ini?

Pada siang hari, pergerakan Matahari akan menarik perhatian, terbit, naik ke ketinggian maksimum dan turun perlahan ke cakrawala. Jika pengamatan seperti itu diulang dari hari ke hari, orang dapat dengan mudah memperhatikan bahwa titik matahari terbit dan terbenam, serta ketinggian sudut tertinggi Matahari di atas cakrawala, terus berubah. Dengan pengamatan jangka panjang dalam semua perubahan ini, orang dapat melihat siklus tahunan - dasar dari kronologi kalender.

Pada malam hari, langit jauh lebih kaya baik objek maupun peristiwa. Mata dapat dengan mudah membedakan pola rasi bintang, kecerahan dan warna bintang yang tidak sama, perubahan bertahap dalam penampilan langit berbintang sepanjang tahun. Bulan akan menarik perhatian khusus dengan variabilitas dalam bentuk eksternal, bintik-bintik permanen keabu-abuan di permukaan dan gerakan yang sangat kompleks dengan latar belakang bintang. Yang kurang terlihat, tetapi tidak diragukan lagi menarik, adalah planet-planet - "bintang" terang yang tidak berkedip-kedip ini, kadang-kadang menggambarkan lingkaran misterius dengan latar belakang bintang.

Gambaran langit malam yang tenang dan biasa dapat terganggu oleh kilatan bintang "baru" yang tidak dikenal, kemunculan komet berekor atau bola api yang terang, atau, akhirnya, oleh "bintang jatuh". Semua peristiwa ini tidak diragukan lagi membangkitkan minat para pengamat kuno, tetapi mereka tidak tahu sedikit pun tentang penyebab sebenarnya. Pada awalnya, perlu untuk memutuskan lebih banyak tugas sederhana- perhatikan siklus dalam fenomena langit dan buat kalender pertama berdasarkan siklus langit ini.

Rupanya, para imam Mesir adalah yang pertama melakukan ini, ketika, sekitar 6.000 tahun sebelum zaman kita, mereka memperhatikan bahwa kemunculan Sirius di pagi hari di bawah sinar fajar bertepatan dengan banjir Sungai Nil. Untuk ini, tidak ada instrumen astronomi yang diperlukan - hanya pengamatan yang hebat yang diperlukan. Tapi kesalahan dalam memperkirakan panjang tahun juga besar - kalender matahari Mesir pertama berisi 360 hari dalam setahun.

Beras. 1. Gnomon paling sederhana.

Kebutuhan latihan memaksa para astronom kuno untuk memperbaiki kalender, untuk menentukan panjang tahun. Penting juga untuk memahami pergerakan Bulan yang kompleks - tanpa ini, perhitungan waktu di Bulan tidak mungkin dilakukan. Itu perlu untuk mengklarifikasi fitur-fitur pergerakan planet-planet dan menyusun katalog bintang pertama. Semua tugas di atas melibatkan pengukuran sudut di langit, karakteristik numerik dari apa yang sampai sekarang hanya dijelaskan dengan kata-kata. Jadi ada kebutuhan untuk instrumen astronomi goniometrik.

Yang tertua di antara mereka gnomon (Gbr. 1). Dalam bentuknya yang paling sederhana, itu adalah batang vertikal yang membentuk bayangan pada bidang horizontal. Mengetahui panjang gnomon L dan mengukur panjang saya bayangan yang dilemparkannya, Anda dapat menemukan ketinggian sudut H Matahari di atas cakrawala menurut rumus modern:

Orang dahulu menggunakan gnomon untuk mengukur ketinggian tengah hari Matahari pada berbagai hari dalam setahun, dan yang paling penting pada hari-hari titik balik matahari, ketika ketinggian ini mencapai nilai ekstrem. Biarkan ketinggian tengah hari Matahari pada titik balik matahari musim panas menjadi H, dan di titik balik matahari musim dingin H. Lalu sudut? antara ekuator langit dan ekliptika adalah

dan kemiringan bidang ekuator langit ke cakrawala, sama dengan 90 ° -?, di mana? - lintang tempat pengamatan, dihitung dengan rumus

Di sisi lain, dengan mengamati dengan cermat panjang bayangan tengah hari, Anda dapat dengan cukup akurat memperhatikan kapan itu menjadi yang terpanjang atau terpendek, yaitu, dengan kata lain, menentukan hari titik balik matahari, dan karenanya panjang tahun. Dari sini mudah untuk menghitung tanggal titik balik matahari.

Jadi, terlepas dari kesederhanaannya, gnomon memungkinkan Anda mengukur besaran yang sangat penting dalam astronomi. Pengukuran ini akan semakin akurat, semakin besar gnomon dan, akibatnya, semakin panjang (ceteris paribus) bayangan yang dihasilkannya. Karena ujung bayangan yang dilemparkan oleh gnomon tidak terdefinisi dengan tajam (karena penumbra), pada beberapa gnomon kuno sebuah pelat vertikal dengan pelat kecil lubang bundar. Sinar matahari, melewati lubang ini, menciptakan silau matahari yang jelas pada bidang horizontal, dari mana jarak ke dasar gnomon diukur.

Pada awal seribu tahun SM, gnomon dibangun di Mesir dalam bentuk obelisk Romawi setinggi 117 kaki. Pada masa pemerintahan Kaisar Augustus, gnomon diangkut ke Roma, dipasang di Lapangan Mars dan ditentukan dengan bantuannya saat tengah hari. Di Observatorium Beijing pada abad ke-13 M. e. gnomon dengan ketinggian 13 dipasang M, dan astronom Uzbekistan terkenal Ulugbek (abad XV) menggunakan gnomon, menurut beberapa sumber, 55 M. Gnomon tertinggi bekerja pada abad ke-15 di kubah Katedral Florence. Bersama dengan bangunan katedral, tingginya mencapai 90 M.

Staf astronomi juga termasuk instrumen goniometrik tertua (Gbr. 2).

Beras. 2. Staf astronomi (kiri atas) dan triquetra (kanan). Di kiri bawah adalah gambar yang menjelaskan prinsip pengoperasian staf astronomi.

Sepanjang penguasa yang lulus AB rel bergerak dipindahkan CD, di ujung-ujungnya batang kecil kadang-kadang diperkuat - pemandangan. Dalam beberapa kasus, pemandangan dengan lubang ada di ujung penggaris yang lain AB, ke mana pengamat meletakkan matanya (titik TETAPI). Dengan posisi rel bergerak relatif terhadap mata pengamat, seseorang dapat menilai ketinggian termasyhur di atas cakrawala, atau sudut antara arah dua bintang.

Para astronom Yunani kuno menggunakan apa yang disebut triketrom, terdiri dari tiga penggaris yang dihubungkan bersama (Gbr. 2). Ke penggaris tetap vertikal AB penggaris melekat pada engsel matahari Dan SEBAGAI. Pada yang pertama, dua jendela bidik atau dioptri dipasang. M Dan P. Pengamat memandu penguasa matahari pada bintang sehingga bintang tersebut secara bersamaan terlihat melalui kedua dioptri. Kemudian, memegang penggaris matahari di posisi ini, penggaris diterapkan padanya AC sehingga jarak VA Dan matahari adalah sama satu sama lain. Ini mudah dilakukan, karena ketiga penguasa yang membentuk triquetra memiliki pembagian dengan skala yang sama. Dengan mengukur panjang akord pada skala ini AU, pengamat kemudian, menggunakan tabel khusus, menemukan sudut abc, yaitu, jarak zenith bintang.

Beras. 3. Kuadran kuno.

Baik staf astronomi dan triquetra tidak dapat memberikan akurasi pengukuran yang tinggi, dan oleh karena itu mereka sering lebih disukai kuadran- instrumen goniometrik yang mencapai tingkat kesempurnaan yang tinggi pada akhir Abad Pertengahan. Dalam versi paling sederhana (Gbr. 3), kuadran adalah papan datar dalam bentuk seperempat lingkaran bertingkat. Sebuah penggaris bergerak dengan dua dioptri berputar di sekitar pusat dari lingkaran ini (kadang-kadang penggaris digantikan oleh tabung). Jika bidang kuadran itu vertikal, maka mudah untuk mengukur ketinggian bintang di atas cakrawala dengan posisi pipa atau garis pandang yang diarahkan pada termasyhur. Dalam kasus di mana seperenam lingkaran digunakan sebagai pengganti seperempat, instrumen itu disebut sekstan dan jika bagian kedelapan - oktan. Seperti dalam kasus lain, semakin besar kuadran atau sekstan, semakin akurat kelulusan dan pemasangannya di bidang vertikal, pengukuran yang lebih akurat dapat dilakukan dengannya. Untuk memastikan stabilitas dan kekuatan, kuadran besar diperkuat pada dinding vertikal. Kuadran dinding seperti itu dianggap sebagai instrumen goniometrik terbaik pada abad ke-18.

Jenis instrumen yang sama dengan kuadran adalah astrolab atau cincin astronomi (Gbr. 4). Sebuah lingkaran logam dibagi menjadi beberapa derajat ditangguhkan dari beberapa dukungan oleh sebuah cincin. TETAPI. Di tengah astrolabe ada alidade - penggaris berputar dengan dua dioptri. Dengan posisi alidade yang diarahkan pada termasyhur, ketinggian sudutnya mudah dihitung.

Beras. 4. Astrolabe kuno (kanan) dan buatan sendiri.

Seringkali, para astronom kuno harus mengukur bukan ketinggian tokoh-tokoh, tetapi sudut antara arah ke dua tokoh, misalnya, ke planet dan salah satu bintang). Untuk tujuan ini, kuadran universal sangat nyaman (Gbr. 5a). Instrumen ini dilengkapi dengan dua tabung - dioptri, yang satu ( AC) diikat dengan kuat ke busur kuadran, dan yang kedua (Matahari) berputar di sekitar pusatnya. Fitur utama dari kuadran universal adalah tripodnya, yang dengannya kuadran dapat diperbaiki dalam posisi apa pun. Saat mengukur jarak sudut dari bintang ke planet, diopter tetap diarahkan ke bintang, dan diopter bergerak diarahkan ke planet. Membaca pada skala kuadran memberikan sudut yang diinginkan.

Tersebar luas dalam astronomi kuno bola duniawi, atau armillo (Gbr. 56). Intinya, ini adalah model bola langit dengan titik dan lingkaran terpentingnya - kutub dan sumbu dunia, meridian, cakrawala, ekuator langit, dan ekliptika. Seringkali armilla dilengkapi dengan lingkaran kecil - paralel langit dan detail lainnya. Hampir semua lingkaran bergradasi dan bola itu sendiri bisa berputar di sekitar poros dunia. Dalam beberapa kasus, meridian juga dibuat bergerak - kemiringan sumbu dunia dapat diubah sesuai dengan garis lintang geografis tempat itu.

Beras. 5a. Kuadran universal.

Dari semua instrumen astronomi kuno, armilla terbukti paling tahan lama. Model bola langit ini masih tersedia di toko alat bantu visual dan digunakan di kelas astronomi untuk berbagai tujuan. Armilla kecil juga digunakan oleh para astronom kuno. Adapun armilla besar, mereka diadaptasi untuk pengukuran sudut di langit.

Armilla pertama-tama berorientasi kaku sehingga cakrawalanya terletak di bidang horizontal, dan meridian di bidang meridian langit. Saat mengamati dengan bola armillary, mata pengamat sejajar dengan pusatnya. Sebuah lingkaran deklinasi bergerak dengan dioptri ditetapkan pada sumbu dunia, dan pada saat-saat ketika sebuah bintang terlihat melalui dioptri ini, koordinat bintang dihitung dari pembagian lingkaran armilla - sudut per jam dan deklinasinya. Dengan beberapa perangkat tambahan, dengan bantuan lengan, dimungkinkan untuk mengukur secara langsung kenaikan bintang yang tepat.

Beras. 56. Bola Armillary.

Setiap observatorium modern memiliki jam yang akurat. Ada jam di observatorium kuno, tetapi mereka sangat berbeda dari yang modern dalam hal prinsip operasi dan akurasi. Jam paling kuno - matahari. Mereka telah digunakan sejak berabad-abad sebelum zaman kita.

Jam matahari paling sederhana adalah ekuatorial (Gbr. 6, tetapi). Mereka terdiri dari batang yang diarahkan ke Bintang Utara (lebih tepatnya, ke kutub utara dunia), dan dial yang tegak lurus dengannya, dibagi menjadi jam dan menit. Bayangan dari batang memainkan peran panah, dan skala pada dial seragam, yaitu, semua pembagian jam (dan, tentu saja, menit) sama satu sama lain. Jam matahari khatulistiwa memiliki kelemahan yang signifikan - mereka menunjukkan waktu hanya pada periode dari 21 Maret hingga 23 September, yaitu ketika Matahari berada di atas ekuator langit. Anda tentu saja dapat membuat dial dua sisi dan memperkuat batang bawah lainnya, tetapi ini tidak akan membuat jam khatulistiwa lebih nyaman.

Beras. 6. Jam matahari khatulistiwa (kiri) dan horizontal.

Jam matahari horizontal lebih umum (Gbr. 6, 6). Peran batang di dalamnya biasanya dilakukan oleh pelat segitiga, yang sisi atasnya diarahkan ke kutub langit utara. Bayangan dari pelat ini jatuh pada dial horizontal, pembagian jam yang kali ini tidak sama satu sama lain (hanya pembagian jam berpasangan yang sama, simetris terhadap garis tengah hari). Untuk setiap garis lintang, digitalisasi dial jam tangan tersebut berbeda. Kadang-kadang, alih-alih yang horizontal, dial vertikal (jam matahari dinding) atau dial dengan bentuk kompleks khusus digunakan.

Jam matahari terbesar dibangun di awal XVIII abad di Delhi. Bayangan dinding segitiga yang tinggi sudutnya 18 M, jatuh pada busur marmer digital dengan jari-jari sekitar 6 M. Jam tangan ini masih berfungsi dengan baik dan menunjukkan waktu dengan akurasi satu menit.

Semua jam matahari memiliki kelemahan yang sangat besar - dalam cuaca mendung dan pada malam hari mereka tidak berfungsi. Oleh karena itu, bersama dengan jam matahari, para astronom kuno juga menggunakan jam pasir dan jam air, atau clepsydras. Dalam keduanya, waktu pada dasarnya diukur dengan gerakan seragam pasir atau air. Jam pasir kecil masih ditemukan, tetapi clepsydra secara bertahap tidak digunakan lagi pada abad ke-17 setelah jam pendulum mekanis presisi tinggi ditemukan.

Seperti apa bentuk observatorium kuno?

<<< Назад

Maju >>>

ALAT ASTRONOMI

Instrumen astronomi telah digunakan sejak zaman kuno. Dengan dimulainya pembangunan pertanian, saat itu perlu untuk merencanakan pekerjaan pertanian. Untuk melakukan ini, perlu untuk menentukan momen ekuinoks dan soltis. Pada saat yang sama, kebutuhan peternakan nomaden membutuhkan pengembangan metode orientasi. Dan untuk ini, bintang-bintang, gerakannya dipelajari. Pergerakan Matahari dan Bulan. Contoh observatorium tertua adalah struktur kultus-astronomi di dekat Ryazan. Ekuinoks dan soltis dicatat oleh bayangan dari Matahari dan kebetulan dengan pilar-pilar tertentu.

Struktur seperti itu dibangun di mana-mana di mana petani pertama Aria menetap. Tetapi struktur kuno seperti megalit Stonehenge telah sampai kepada kita dengan cara terbaik.

Observatorium astronomi kuno Jantar-Mantar.

Pada prinsipnya, perangkat observatorium ini sama - prinsip penglihatan, yaitu menentukan arah dengan dua titik. Namun, titik-titik ini diarahkan ke cakrawala. Artinya, observatorium kuno melayani tugas-tugas akun kalender hari.

Namun, di kalangan penggembala, dan terutama dengan perkembangan navigasi, ada kebutuhan untuk mempelajari langit itu sendiri. Jadi sudah pada zaman despotisme timur kuno (Sumer, Asyur, Babel, Mesir), prinsip sistematisasi benda-benda langit muncul. Ide-ide tentang ekliptika muncul. Itu dibagi menjadi 12 bagian. Rasi bintang dibentuk dan diberi nama. Dan observatorium sedang dibangun. Mereka praktis tidak mencapai kami, tetapi observatorium Ulugbek mirip dengan mereka. Faktanya, ini adalah busur yang digali di tanah, di mana posisi bintang-bintang ditentukan.

Namun, alat seperti itu tidak berguna bagi pelaut. Itulah sebabnya instrumen astronomi genggam muncul. Diketahui dari sejarah bahwa pada milenium kedua SM. Bangsa Laut menyerang Mesir. Orang-orang laut adalah Pelasgians, Lelegs, Etruscans dan orang-orang lain yang termasuk Arya dari Indo-Eropa. Artinya, kerabat-leluhur kita. Mereka bebas menjelajahi Mediterania dan Laut Hitam. Dan kemampuan mereka untuk bernavigasi, termasuk Matahari dan bintang-bintang, diteruskan ke orang-orang Yunani.

Ini adalah bagaimana mereka muncul: instrumen astronomi atau instrumen: gnomon, armillary sphere, astrolabe, kuadran, oktan, sekstan, kronometer...

Instrumen astronomi kuno
dan alat navigasi


bola duniawi	Astrolab		Gnomon	Kuadran

Oktan	Sekstan	kronometer laut	kompas laut	Alat Universal

bola duniawiada kumpulan lingkaran yang menggambarkan busur terpenting bola langit. Ini bertujuan untuk menggambarkan posisi relatif ekuator, ekliptika, horizon dan lingkaran lainnya.

Astrolab (dari kata Yunani: - termasyhur dan - saya ambil), bidang datar, analemma- proyektil goniometrik yang digunakan untuk pengamatan astronomi dan geodetik. A. digunakan oleh Hipparchus untuk menentukan garis bujur dan garis lintang bintang. Ini terdiri dari sebuah cincin, yang dipasang di bidang ekliptika, dan sebuah cincin yang tegak lurus dengannya, di mana garis lintang termasyhur yang diamati diukur, setelah dioptri instrumen diarahkan padanya. Pada lingkaran horizontal, perbedaan garis bujur antara tokoh termasyhur tertentu di beberapa lainnya dihitung. Di kemudian hari, A. disederhanakan, hanya satu lingkaran yang tersisa di dalamnya, yang dengannya para navigator menghitung ketinggian bintang di atas cakrawala. Lingkaran ini digantung pada cincin di bidang vertikal, dan dengan bantuan alidade yang dilengkapi dengan dioptri, bintang-bintang diamati, yang tingginya diukur pada tungkai, yang kemudian dipasang vernier. Kemudian, teleskop mulai digunakan sebagai pengganti dioptri, dan, secara bertahap meningkat, A. pindah ke instrumen jenis baru - theodolit, yang sekarang digunakan dalam semua kasus di mana beberapa akurasi pengukuran diperlukan. Dalam seni survei A. masih terus digunakan, di mana, dengan kelulusan yang cukup hati-hati, memungkinkan Anda untuk mengukur sudut dengan akurasi menit busur.

Gnomon(Yunani kuno - penunjuk) - instrumen astronomi tertua, objek vertikal (prasasti, kolom, tiang), yang memungkinkan penentuan ketinggian sudut matahari dengan panjang terpendek bayangannya (pada siang hari).

Kuadran(lat. quadrans, -antis, dari quadrare - untuk membuat segi empat) - instrumen astronomi untuk menentukan jarak zenithal dari tokoh-tokoh.

Oktan(dalam bisnis maritim - oktan) - instrumen astronomi goniometrik. Skala oktan adalah 1/8 lingkaran. Oktan digunakan dalam astronomi bahari; praktis tidak digunakan.

Sekstan(sextan) - alat ukur navigasi, digunakan untuk mengukur ketinggian bintang di atas cakrawala untuk tujuanpenentuan koordinat geografis wilayah di mana: pengukuran dibuat.

Kuadran, oktan, dan sekstan hanya berbeda dalam fraksi lingkaran (masing-masing keempat, kedelapan, dan keenam). Selain itu, itu adalah perangkat yang sama. Sextant modern memiliki penglihatan optik.

Ringkasan astronomi adalah seperangkat alat kecil untuk perhitungan matematis dalam satu kasus. Ini memberi pengguna banyak opsi dalam format yang sudah jadi. Itu bukan set yang murah dan jelas menunjukkan kekayaan pemiliknya. Potongan rumit ini dibuat oleh James Kinwin untuk Robert Devereux, Earl of Essex kedua (1567-1601), yang lengan, lambang, dan motonya terukir di atasnya. di dalam mencakup. Kompendium mencakup instrumen bagian untuk menentukan waktu malam dari bintang-bintang, daftar garis lintang, kompas magnetik, daftar pelabuhan dan pelabuhan, kalender abadi dan indikator bulan. Ringkasan tersebut dapat digunakan untuk menentukan waktu, ketinggian pasang surut di pelabuhan, serta perhitungan kalender. Kita dapat mengatakan bahwa ini adalah komputer mini kuno.

Instrumen Optik

Sebuah revolusi nyata dalam astronomi dimulai dengan penemuan teleskop bias optik oleh Galileo. Kata "teleskop" dibentuk dari dua akar bahasa Yunani dan dapat diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia sebagai "melihat ke kejauhan." Memang, perangkat optik ini adalah lingkup bercak kuat yang dirancang untuk mengamati objek yang sangat jauh - benda langit. Dibuat sekitar empat ratus tahun yang lalu, teleskop adalah semacam simbol ilmu pengetahuan modern, mewujudkan keinginan abadi umat manusia untuk pengetahuan. Teleskop raksasa dan observatorium megah memberikan kontribusi yang signifikan bagi pengembangan seluruh bidang ilmu yang dikhususkan untuk mempelajari struktur dan hukum Semesta kita. Namun, hari ini teleskop dapat semakin banyak ditemukan bukan di observatorium ilmiah, tetapi di apartemen kota biasa, tempat tinggal seorang astronom amatir biasa, yang menjalani malam berbintang yang cerah untuk bergabung dengan keindahan luar angkasa yang menakjubkan.

Meskipun ada bukti tidak langsung bahwa perangkat optik yang dirancang untuk mempelajari bintang-bintang sudah diketahui oleh beberapa peradaban kuno, tanggal lahir resmi teleskop dianggap 1609. Pada tahun inilah Galileo Galilei, bereksperimen dengan lensa untuk membuat kacamata, menemukan kombinasi yang menyediakan beberapa zoom. Ruang lingkup bercak pertama yang dibangun oleh ilmuwan menjadi nenek moyang refraktor modern dan kemudian menerima nama teleskop.

Teleskop Galileo adalah tabung timah dengan dua lensa: plano-cembung, yang berfungsi sebagai objektif, dan plano-cekung, yang berfungsi sebagai lensa mata. Teleskop pertama Galileo memberikan gambar langsung dan hanya peningkatan tiga kali lipat, tetapi kemudian ilmuwan berhasil membuat perangkat yang membawa objek lebih dekat ke 30 kali. Dengan bantuan teleskopnya, Galileo menemukan empat satelit Yupiter, fase-fase Venus, ketidakteraturan (pegunungan, lembah, retakan, kawah) di permukaan Bulan, bintik-bintik di Matahari. Selanjutnya, desain teleskop Galilea diperbaiki oleh Kepler, yang menciptakan instrumen yang menawarkan gambar terbalik, tetapi dengan bidang pandang dan perbesaran yang jauh lebih besar. Teleskop lensa lebih ditingkatkan: untuk meningkatkan kualitas gambar, para astronom menggunakan teknologi terbaru pembuatan kaca, dan juga meningkatkan panjang fokus teleskop, yang secara alami menyebabkan peningkatan dimensi fisiknya (misalnya, pada akhir abad ke-18, panjang teleskop Jan Hevelius mencapai 46 m).

Teleskop cermin pertama juga muncul pada abad ke-17. Instrumen ini ditemukan oleh Sir Isaac Newton, yang menganggap kromatisme sebagai masalah fatal dengan teleskop pembiasan, memutuskan untuk bergerak ke arah yang berbeda. Pada tahun 1668, setelah banyak bereksperimen dengan paduan dan teknik pemolesan cermin, Newton mendemonstrasikan teleskop cermin pertama, yang, dengan panjang hanya 15 cm dan diameter 25 mm, berkinerja sebaik teleskop refraktor panjang. Meskipun gambar yang dibuat oleh teleskop pertama Newton redup dan tidak cukup terang, selanjutnya ilmuwan berhasil meningkatkan karakteristik perangkatnya secara signifikan.

Dalam upaya meningkatkan desain teleskop sedemikian rupa untuk mencapai kualitas gambar setinggi mungkin, para ilmuwan telah menciptakan beberapa desain optik yang menggunakan lensa dan cermin. Di antara teleskop semacam itu, sistem katadioptrik Newton, Maksutov-Cassegrain dan Schmidt-Cassegrain paling banyak digunakan, yang akan dibahas lebih rinci di bawah ini.

Desain teleskop

Teleskop adalah sistem optik yang "mengambil" area kecil dari luar angkasa, secara visual membawa objek yang terletak di dalamnya lebih dekat. Teleskop menangkap sinar fluks cahaya yang sejajar dengan sumbu optiknya, mengumpulkannya pada satu titik (fokus) dan memperbesarnya dengan bantuan lensa atau, lebih sering, sistem lensa (lensa mata), yang secara bersamaan mengubah cahaya divergen sinar menjadi paralel lagi.

Menurut jenis elemen yang digunakan untuk mengumpulkan sinar cahaya dalam fokus, semua teleskop konsumen modern dibagi menjadi lensa (refraktor), cermin (reflektor) dan lensa cermin (catadioptric). Kemampuan teleskop masing-masing kelompok agak berbeda, oleh karena itu, untuk memilih instrumen optik yang optimal untuk kebutuhan mereka, seorang astronom amatir pemula harus memiliki beberapa gagasan tentang perangkatnya.

Teleskop lensa (refraktor)

Mengikuti nenek moyang mereka yang dibuat oleh Galileo, teleskop kelompok ini memfokuskan cahaya dengan bantuan satu atau lebih lensa, yang karenanya disebut lensa, atau refraktor.

Refraktor memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan teleskop sistem lain. Dengan demikian, tabung teleskop tertutup mencegah debu dan uap air masuk ke dalam tabung, yang memiliki efek negatif pada fitur yang bermanfaat teleskop. Selain itu, refraktor mudah dirawat dan dioperasikan - posisi lensanya ditetapkan di pabrik, yang menghilangkan kebutuhan pengguna untuk menyesuaikan secara independen, yaitu fine-tune. Terakhir, teleskop lensa tidak memiliki pelindung pusat, yang mengurangi jumlah cahaya yang masuk dan menyebabkan distorsi pola difraksi. Refraktor memberikan kontras tinggi dan resolusi gambar yang sangat baik untuk pengamatan planet. Namun, teleskop sistem ini juga memiliki kelemahan, yang utamanya adalah efek yang dikenal sebagai chromatic aberration. Itu muncul karena fakta bahwa sinar cahaya dengan panjang yang berbeda memiliki konvergensi yang tidak sama, yaitu titik fokus untuk komponen spektrum yang berbeda akan ditempatkan pada jarak yang berbeda dari lensa bias. Penyimpangan kromatik visual muncul sebagai lingkaran cahaya berwarna di sekitar objek terang. Untuk menghilangkan cacat ini, lensa tambahan dan elemen optik yang terbuat dari jenis kaca khusus harus digunakan. Tetapi desain refraktor itu sendiri melibatkan setidaknya dua lensa, keempat permukaannya harus memiliki kelengkungan yang dikalibrasi dengan baik, dipoles dengan hati-hati dan dilapisi dengan setidaknya satu lapisan antirefleksi. Dengan kata lain, refraktor yang baik adalah perangkat yang cukup sulit untuk diproduksi, dan oleh karena itu, sebagai suatu peraturan, sangat mahal.

Teleskop cermin (reflektor)

Teleskop kelompok besar lainnya mengumpulkan berkas cahaya dengan bantuan cermin, oleh karena itu disebut teleskop cermin, reflektor. Desain teleskop pantul yang paling populer dinamai menurut penemunya, teleskop Newtonian.

Cermin sebagai elemen sistem optik reflektor adalah pelat kaca parabola cekung, yang permukaan depannya ditutupi dengan bahan reflektif. Saat menggunakan cermin bulat dalam konstruksi seperti itu, cahaya yang dipantulkan oleh permukaannya tidak menyatu pada satu titik, membentuk titik fokus yang sedikit kabur. Akibatnya, gambar kehilangan kontras, yaitu, efek yang dikenal sebagai penyimpangan bola terjadi.

Cermin berbentuk parabola membantu mencegah penurunan kualitas gambar. Pada gambar kiri, cahaya yang dipantulkan oleh cermin bola tidak menyatu pada satu titik, yang menyebabkan penurunan ketajaman.Pada gambar kanan, cermin paraboloid mengumpulkan semua sinar menjadi satu titik fokus.

Cahaya yang memasuki teleskop mengenai cermin, yang memantulkan sinar ke atas. Cahaya dipantulkan ke titik fokus oleh
sebuah cermin sekunder berbentuk elips datar yang dipasang di tengah tabung dengan sudut 45 derajat. Tentu saja, cermin sekunder itu sendiri tidak dapat dilihat melalui lensa okuler, tetapi ini merupakan penghalang bagi fluks cahaya dan menyaring cahaya, yang dapat mengubah pola difraksi dan menyebabkan sedikit hilangnya kontras. Di antara kelebihan reflektor adalah tidak adanya kromatisme, karena sinar cahaya, berdasarkan desain itu sendiri, dipantulkan dari kaca, dan tidak melewatinya. Selain itu, dibandingkan dengan refraktor, pembuatan teleskop cermin lebih murah: desain reflektor hanya berisi dua permukaan yang memerlukan pemolesan dan pelapis khusus.

Teleskop katadioptrik adalah sistem optik yang menggabungkan lensa dan cermin. Teleskop katadioptrik Newton, teleskop Schmidt-Cassegrain dan Maksutov-Cassegrain disajikan di sini.

Teleskop lensa cermin dari sistem Newtonian berbeda dari perwakilan klasik kelas mereka dengan adanya lensa korektif di jalan fluks cahaya ke titik fokus, yang, sambil mempertahankan dimensi kompak teleskop, memungkinkan Anda untuk mencapai perbesaran yang lebih besar. Misalnya, menggunakan lensa korektif 2x dan panjang sistem fisik 500mm akan menghasilkan panjang fokus 1000mm. Reflektor semacam itu jauh lebih ringan dan lebih ringkas daripada teleskop Newtonian "normal" dengan panjang fokus yang sama, dan, di samping itu, mudah digunakan.
pengoperasian, mudah dipasang dan tidak terlalu terkena angin. Posisi lensa korektif ditetapkan selama proses pembuatan, tetapi cermin, seperti teleskop Newtonian standar, perlu disetel secara teratur.

Skema optik Teleskop Schmidt-Cassegrain termasuk pelat koreksi asferis tipis yang mengarahkan cahaya ke cermin cekung utama untuk mengoreksi aberasi bola. Setelah itu, sinar cahaya jatuh pada cermin sekunder, yang, pada gilirannya, memantulkannya ke bawah, mengarahkannya melalui lubang

di tengah cermin utama. Tepat di belakang cermin utama adalah lensa mata atau cermin diagonal. Pemfokusan dilakukan dengan menggerakkan cermin utama atau lensa okuler. Keuntungan utama teleskop desain ini adalah kombinasi portabilitas dan panjang fokus yang besar. Kerugian utama dari teleskop Schmidt-Cassegrain adalah cermin sekunder yang relatif besar, yang mengurangi jumlah cahaya dan dapat menyebabkan hilangnya kontras.

Teleskop Maksutov-Cassegrain memiliki desain yang serupa. Sama seperti sistem Schmidt-Cassegrain, model ini mengoreksi aberasi sferis menggunakan korektor, yang, alih-alih pelat Schmidt, menggunakan lensa cembung-cekung tebal (meniskus). Melewati sisi cekung meniskus, cahaya memasuki cermin primer, yang memantulkannya ke cermin sekunder (biasanya area cermin di sisi cembung meniskus). Selanjutnya, seperti dalam desain Schmidt-Cassegrain, sinar cahaya melewati lubang di cermin utama dan masuk ke lensa okuler. Teleskop sistem Maksutov-Cassegrain lebih mudah dibuat daripada model Schmidt-Cassegrain, tetapi penggunaan meniskus tebal dalam skema optik meningkatkan bobotnya.

Teleskop modern

Kebanyakan teleskop modern adalah reflektor.

Saat ini, teleskop pantul terbesar di dunia adalah dua teleskop Keck yang terletak di Hawaii. Keck-I dan Keck-II memasuki layanan masing-masing pada tahun 1993 dan 1996 dan memiliki diameter cermin efektif 9,8 m. Teleskop terletak pada platform yang sama dan dapat digunakan bersama sebagai interferometer, memberikan resolusi yang sesuai dengan diameter cermin 85 m.

Teleskop cermin padat terbesar di dunia adalah Large Binocular Telescope, yang terletak di Gunung Graham (AS, Arizona). Diameter kedua cermin adalah 8,4 meter.

Pada 11 Oktober 2005, Teleskop Besar Afrika Selatan di Afrika Selatan dioperasikan dengan cermin utama berukuran 11 x 9,8 meter, yang terdiri dari 91 segi enam yang identik.

Sangat besar Teleskop	burung kenari teleskop	Teleskop Hobi Eberle	Gemini	SUBARU	GARAM

teleskop radio

Hingga akhir Perang Patriotik Hebat, penelitian astronomi hanya dilakukan dalam jangkauan optik menggunakan teleskop optik. Namun, sudah selama Perang Dunia Kedua, stasiun radar mulai dikembangkan untuk kebutuhan mendeteksi pesawat musuh. Setelah perang, diketahui bahwa stasiun radar pertahanan udara juga mendeteksi beberapa sinyal aneh. Sinyal-sinyal ini ditemukan berasal dari luar angkasa. Maka dimulailah penggunaan perangkat radio untuk menjelajahi alam semesta. Perangkat semacam itu disebut teleskop radio. Dengan bantuan mereka, mereka menemukan bintang radio - quasar, sehingga mereka menemukan radiasi peninggalan, radiasi dari Matahari, pusat galaksi, dll. dll. Teleskop radio telah menjadi alat yang ampuh untuk memahami alam semesta. Dan banyak dari mereka telah dibangun.

Pada awalnya, ini adalah antena parabola kecil:

Kemudian lebih lanjut tentang menara dengan pengaturan azimuth:

Kemudian besar, dengan gulungan memutar rel:

Sektor, di mana bagian antena paraboloid dipasang langsung di tanah:

Teleskop radio mulai digunakan bersama-sama, ketika kekuatan total masing-masing teleskop ditambahkan, memberikan kekuatan dan resolusi teleskop yang lebih besar:

Mereka mulai membuat kisi-kisi dari teleskop individu,
yang meningkatkan resolusi sistem:

Selain antena parabola, antena kisi mulai dibuat:

Teleskop radio luar angkasa:

Teleskop radio terbesar di dunia

Teleskop radio yang dipasang di Arecibo saat ini adalah yang terbesar di dunia (di antara yang menggunakan bukaan tunggal). Teleskop digunakan untuk penelitian di bidang astronomi radio, fisika atmosfer, dan pengamatan radar terhadap objek-objek di tata surya. Observatorium Astronomi Arecibo terletak di Puerto Rico, 15 km dari Arecibo, pada ketinggian 497 m di atas permukaan laut. Penelitian sedang dilakukan oleh Cornell University bekerjasama dengan National Science Foundation.

Fitur desain: Reflektor teleskop terletak di lubang pembuangan alami dan ditutupi dengan 38778 pelat aluminium berlubang (dari 1 hingga 2 m) yang diletakkan di atas kisi-kisi kabel baja. Umpan antena dapat dipindahkan, digantung pada 18 kabel dari tiga menara. Observatorium memiliki pemancar dengan kekuatan 0,5 MW untuk melakukan penelitian di bawah program radar astronomi. Pembangunan teleskop radio dimulai pada tahun 1960. Tujuan awal teleskop adalah untuk mempelajari ionosfer bumi. Penulis gagasan konstruksi: profesor Universitas Cornell William Gordon. Pembukaan resmi Observatorium Arecibo berlangsung pada 1 November 1963.

Melampaui jangkauan optik dengan astronomi radio segera menimbulkan pertanyaan menggunakan rentang lain dari radiasi elektromagnetik. Secara umum, kita dapat memperoleh informasi tentang ruang dengan dua cara - melalui radiasi elektromagnetik dan aliran sel (aliran partikel elementer). Ada upaya untuk menangkap gelombang gravitasi juga, tetapi sejauh ini tidak berhasil.

Radiasi elektromagnetik dibagi menjadi:

gelombang radio,

radiasi infra merah,

jangkauan cahaya,

radiasi ultraviolet,

Radiasi sinar-X,

radiasi gamma.

Radiasi inframerah (termal) dan ultraviolet dapat dipantulkan oleh cermin biasa, sehingga teleskop reflektor biasa digunakan, tetapi gambar dirasakan oleh sensor sensitif suhu dan sensor radiasi ultraviolet khusus.

Sinar-X dan radiasi gamma adalah masalah lain. Teleskop sinar-X dan sinar gamma adalah instrumen khusus:

Astronomi dan astronotika.

Masalah utama astronomi observasional adalah atmosfer bumi. Ini tidak sepenuhnya transparan. Ia bergerak, termasuk karena panas. Awan dan curah hujan sering terjadi. Ada banyak debu, serangga, dll di atmosfer, oleh karena itu, selalu menjadi impian para astronom untuk dapat menempatkan instrumen mereka setinggi mungkin. Setinggi mungkin di pegunungan, di pesawat dan balon. Tetapi revolusi nyata dalam masalah ini terjadi dengan peluncuran satelit Bumi buatan oleh Uni Soviet. Hampir segera, para astronom dan astrofisikawan bergegas untuk mengambil kesempatan itu. Pertama-tama, dengan meluncurkan wahana antariksa ke Bulan, Venus, Mars dan sekitarnya, dan seterusnya.

Secara singkat tentang studi Bulan oleh para ilmuwan Soviet ditetapkan pada halaman yang didedikasikan untuk Bulan.

Studi tentang tata surya dengan bantuan probe otomatis adalah masalah terpisah. Di sini kami menyajikan instrumen astronomi paling terkenal yang diluncurkan ke orbit di sekitar Bumi.


Hubble	Herschel	Chandra	BIJAK	Spektr-R	Delima

(sumber http://grigam.narod.ru)

ALAT ASTRONOMI

Struktur seperti itu dibangun di mana-mana di mana petani pertama Aria menetap. Tetapi struktur kuno seperti megalit Stonehenge telah sampai kepada kita dengan cara terbaik.

Observatorium astronomi kuno Jantar-Mantar.

Ini adalah bagaimana mereka muncul: instrumen astronomi atau instrumen: gnomon, armillary sphere, astrolabe, kuadran, oktan, sekstan, kronometer...

Instrumen astronomi kuno
dan alat navigasi


bola duniawi	Astrolab		Gnomon	Kuadran

Oktan	Sekstan	kronometer laut	kompas laut	Alat Universal

bola duniawiada kumpulan lingkaran yang menggambarkan busur terpenting bola langit. Ini bertujuan untuk menggambarkan posisi relatif ekuator, ekliptika, horizon dan lingkaran lainnya.

Kuadran(lat. quadrans, -antis, dari quadrare - untuk membuat segi empat) - instrumen astronomi untuk menentukan jarak zenithal dari tokoh-tokoh.

Oktan(dalam bisnis maritim - oktan) - instrumen astronomi goniometrik. Skala oktan adalah 1/8 lingkaran. Oktan digunakan dalam astronomi bahari; praktis tidak digunakan.

Sekstan(sextan) - alat ukur navigasi, digunakan untuk mengukur ketinggian bintang di atas cakrawala untuk tujuanpenentuan koordinat geografis wilayah di mana: pengukuran dibuat.

Kuadran, oktan, dan sekstan hanya berbeda dalam fraksi lingkaran (masing-masing keempat, kedelapan, dan keenam). Selain itu, itu adalah perangkat yang sama. Sextant modern memiliki penglihatan optik.

Ringkasan astronomi adalah seperangkat alat kecil untuk perhitungan matematis dalam satu kasus. Ini memberi pengguna banyak opsi dalam format yang sudah jadi. Itu bukan set yang murah dan jelas menunjukkan kekayaan pemiliknya. Potongan rumit ini dibuat oleh James Kinwin untuk Robert Devereux, Earl of Essex kedua (1567-1601), yang lengan, lambang, dan motonya terukir di bagian dalam tutupnya. Kompendium mencakup instrumen bagian untuk menentukan waktu malam dari bintang-bintang, daftar garis lintang, kompas magnetik, daftar pelabuhan dan pelabuhan, kalender abadi dan indikator bulan. Ringkasan tersebut dapat digunakan untuk menentukan waktu, ketinggian pasang surut di pelabuhan, serta perhitungan kalender. Kita dapat mengatakan bahwa ini adalah komputer mini kuno.

Instrumen Optik

Sebuah revolusi nyata dalam astronomi dimulai dengan penemuan teleskop bias optik oleh Galileo. Kata "teleskop" dibentuk dari dua akar bahasa Yunani dan dapat diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia sebagai "melihat ke kejauhan." Memang, perangkat optik ini adalah lingkup bercak kuat yang dirancang untuk mengamati objek yang sangat jauh - benda langit. Dibuat sekitar empat ratus tahun yang lalu, teleskop adalah semacam simbol sains modern, yang mewujudkan keinginan abadi umat manusia akan pengetahuan. Teleskop raksasa dan observatorium megah memberikan kontribusi yang signifikan bagi pengembangan seluruh bidang ilmu yang dikhususkan untuk mempelajari struktur dan hukum Semesta kita. Namun, hari ini teleskop dapat semakin banyak ditemukan bukan di observatorium ilmiah, tetapi di apartemen kota biasa, tempat tinggal seorang astronom amatir biasa, yang menjalani malam berbintang yang cerah untuk bergabung dengan keindahan luar angkasa yang menakjubkan.

Teleskop Galileo adalah tabung timah dengan dua lensa: plano-cembung, yang berfungsi sebagai objektif, dan plano-cekung, yang berfungsi sebagai lensa mata. Teleskop pertama Galileo memberikan gambar langsung dan hanya peningkatan tiga kali lipat, tetapi kemudian ilmuwan berhasil membuat perangkat yang membawa objek lebih dekat ke 30 kali. Dengan bantuan teleskopnya, Galileo menemukan empat satelit Yupiter, fase-fase Venus, ketidakteraturan (pegunungan, lembah, retakan, kawah) di permukaan Bulan, bintik-bintik di Matahari. Selanjutnya, desain teleskop Galilea diperbaiki oleh Kepler, yang menciptakan instrumen yang menawarkan gambar terbalik, tetapi dengan bidang pandang dan perbesaran yang jauh lebih besar. Teleskop lensa lebih ditingkatkan: untuk meningkatkan kualitas gambar, para astronom menggunakan teknologi pembuatan kaca terbaru, dan juga meningkatkan panjang fokus teleskop, yang secara alami menyebabkan peningkatan dimensi fisik mereka (misalnya, pada akhirnya abad ke-18, panjang teleskop Jan Hevelius mencapai 46 m).

Desain teleskop

Teleskop lensa (refraktor)

Mengikuti nenek moyang mereka yang dibuat oleh Galileo, teleskop kelompok ini memfokuskan cahaya dengan bantuan satu atau lebih lensa, yang karenanya disebut lensa, atau refraktor.

Refraktor memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan teleskop sistem lain. Dengan demikian, tabung teleskop tertutup mencegah penetrasi debu dan uap air ke dalam tabung, yang memiliki efek negatif pada sifat teleskop yang berguna. Selain itu, refraktor mudah dirawat dan dioperasikan - posisi lensanya ditetapkan di pabrik, yang menghilangkan kebutuhan pengguna untuk menyesuaikan secara independen, yaitu fine-tune. Terakhir, teleskop lensa tidak memiliki pelindung pusat, yang mengurangi jumlah cahaya yang masuk dan menyebabkan distorsi pola difraksi. Refraktor memberikan kontras tinggi dan resolusi gambar yang sangat baik untuk pengamatan planet. Namun, teleskop sistem ini juga memiliki kelemahan, yang utamanya adalah efek yang dikenal sebagai chromatic aberration. Itu muncul karena fakta bahwa sinar cahaya dengan panjang yang berbeda memiliki konvergensi yang tidak sama, yaitu titik fokus untuk komponen spektrum yang berbeda akan berada pada jarak yang berbeda dari lensa bias. Penyimpangan kromatik visual muncul sebagai lingkaran cahaya berwarna di sekitar objek terang. Untuk menghilangkan cacat ini, lensa tambahan dan elemen optik yang terbuat dari jenis kaca khusus harus digunakan. Tetapi desain refraktor itu sendiri melibatkan setidaknya dua lensa, keempat permukaannya harus memiliki kelengkungan yang dikalibrasi dengan baik, dipoles dengan hati-hati dan dilapisi dengan setidaknya satu lapisan antirefleksi. Dengan kata lain, refraktor yang baik adalah perangkat yang cukup sulit untuk diproduksi, dan oleh karena itu, sebagai suatu peraturan, sangat mahal.

Teleskop cermin (reflektor)

Teleskop katadioptrik adalah sistem optik yang menggabungkan lensa dan cermin. Teleskop katadioptrik Newton, teleskop Schmidt-Cassegrain dan Maksutov-Cassegrain disajikan di sini.

Teleskop lensa cermin dari sistem Newtonian berbeda dari perwakilan klasik kelas mereka dengan adanya lensa korektif di jalur fluks cahaya ke titik fokus, yang, sambil mempertahankan dimensi kompak teleskop, memungkinkan mencapai perbesaran yang lebih tinggi. Misalnya, menggunakan lensa korektif 2x dan panjang sistem fisik 500mm akan menghasilkan panjang fokus 1000mm. Reflektor semacam itu jauh lebih ringan dan lebih ringkas daripada teleskop Newtonian "normal" dengan panjang fokus yang sama, dan, di samping itu, mudah digunakan.
pengoperasian, mudah dipasang dan tidak terlalu terkena angin. Posisi lensa korektif ditetapkan selama proses pembuatan, tetapi cermin, seperti teleskop Newtonian standar, perlu disetel secara teratur.

Teleskop modern

Kebanyakan teleskop modern adalah reflektor.

Teleskop cermin padat terbesar di dunia adalah Large Binocular Telescope, yang terletak di Gunung Graham (AS, Arizona). Diameter kedua cermin adalah 8,4 meter.

Pada 11 Oktober 2005, Teleskop Besar Afrika Selatan di Afrika Selatan dioperasikan dengan cermin utama berukuran 11 x 9,8 meter, yang terdiri dari 91 segi enam yang identik.

Sangat besar Teleskop	burung kenari teleskop	Teleskop Hobi Eberle	Gemini	SUBARU	GARAM

teleskop radio

Pada awalnya, ini adalah antena parabola kecil:

Kemudian lebih lanjut tentang menara dengan pengaturan azimuth:

Kemudian besar, dengan gulungan memutar rel:

Sektor, di mana bagian antena paraboloid dipasang langsung di tanah:

Teleskop radio mulai digunakan bersama-sama, ketika kekuatan total masing-masing teleskop ditambahkan, memberikan kekuatan dan resolusi teleskop yang lebih besar:

Mereka mulai membuat kisi-kisi dari teleskop individu,
yang meningkatkan resolusi sistem:

Selain antena parabola, antena kisi mulai dibuat:

Teleskop radio luar angkasa:

Teleskop radio terbesar di dunia

Radiasi elektromagnetik dibagi menjadi:

gelombang radio,

radiasi infra merah,

jangkauan cahaya,

radiasi ultraviolet,

Radiasi sinar-X,

radiasi gamma.

Sinar-X dan radiasi gamma adalah masalah lain. Teleskop sinar-X dan sinar gamma adalah instrumen khusus:

Astronomi dan astronotika.

Secara singkat tentang studi Bulan oleh para ilmuwan Soviet ditetapkan pada halaman yang didedikasikan untuk Bulan.

Studi tentang tata surya dengan bantuan probe otomatis adalah masalah terpisah. Di sini kami menyajikan instrumen astronomi paling terkenal yang diluncurkan ke orbit di sekitar Bumi.


Hubble	Herschel	Chandra	BIJAK	Spektr-R	Delima

(sumber http://grigam.narod.ru)