Зеркало в телескопе - это чуть ли не ключевой элемент. Оно нужно для сборки и фокусирования света. В отличие от обычных линз, которые используют преломление света, зеркала используют отражение, что позволяет им избегать некоторых оптических искажений и обеспечивать более четкое изображение.
Из схемы очевидно, что основная функция зеркала - собирать свет от удалённых объектов, таких как звёзды, планеты и галактики. Зеркала в телескопах обычно имеют параболическую форму, что позволяет фокусировать световые лучи в одной точке, называемой фокусом. Это обеспечивает создание ярких и детализированных изображений объектов на ночном небе. Зеркала могут быть значительно больше по диаметру, чем линзы, что увеличивает светосилу телескопа. Это особенно важно для астрономических наблюдений, так как многие небесные объекты очень тусклые и требуют мощного оборудования для их изучения.
По зеркало в телескопе не только собирает свет, но и улучшает качество изображений, позволяя астрономам исследовать Вселенную с высокой точностью и детализацией.
Из всего логично следует, что чем больше будет зеркало, тем больше можно будет собрать тусклого света, сфокусировать его в точке и получить больше информации. Почему бы тогда не сделать гигантское зеркало? Совершенно не важно, что такое зеркало будет достигать размеров футбольного поля. Такие площади можно и найти, если это позволит усовершенствовать процесс исследования. Телескопы и без того не маленькие. Ну а если вспомнить, например, Хаббл, то это так вообще чудо техники. Но ограничения появляются на физическом уровне.
Самое интересное тут, что базовые ограничения на размер зеркала элементарно следуют из простой физики. Это я к тому, что если бы удалось их обойти без излишнего усложнения конструкции, то логика увеличения посредством зеркала продолжала бы работать и дальше. Хотя полагаю, что где-то обнаружится ещё и барьер, обусловленный физикой отражения, но это мы обсудим как-нибудь отдельно.
Максимальный предел размера зеркал, используемых в телескопах во многом ограничен технологическими и логистическими проблемами. В настоящее время самым большим из используемых цельных зеркал является зеркало оптического телескопа Subaru на Гавайях. Его толщина - 28 сантиметров. Диаметр главного зеркала телескопа Subaru на Гавайях составляет 8,2 метра.
Он расположен в районе вершины Мауна-Кеа, спящего вулкана на Большом острове Гавайи.
И да, вам не показалось. Субару тут - это не японская машина со специфическим образом. Это именно телескоп. Логика появляется, если узнать суть слова Субару. Это название на самом деле больше подходит именно телескопу, а не автомобилю. Оно происходит от названия созвездия Плеяды, что означает в японском языке - собранные вместе. Как раз концерн Fudgi Heavi Indasstruaes был создан путем слияния 6 компаний. В созвездии невооруженным взглядом можно разглядеть 6 звезд. Это кстати и является эмблемой автомобиля. Но вернемся к зеркалам.
Большим зеркалам для поддержания собственной формы требуются более толстые и тяжелые материалы, что может создать проблемы и затруднить точное управление. Зеркала большего размера требуют тщательного учета прочности материала, чтобы предотвратить деформацию под действием силы тяжести под собственным весом. Зеркало такого размера "раздавит само себя". Это, между прочим, довольно занятно с физической точки зрения. Для каждого материала у нас будет существовать предел, после которого сила взаимодействия между частицами окажется меньшей, чем сила притяжения этой массы к Земле.
Но на этом проблемы не заканчиваются. Достижение необходимой точности обработки поверхности больших зеркал чрезвычайно сложно, поскольку даже незначительные дефекты могут сильно ухудшить качество изображения. Транспортировка и сборка больших зеркал - сложный и дорогостоящий процесс. Зеркала большего размера подвержены повреждениям во время транспортировки и требуют специального оборудования для обращения и установки. И да, вес зеркала Субару - 22,8 тонны!
Поэтому, на сегодняшний день это максимальный размер зеркала телескопа, который существует "в природе".
⚠️ На всякий случай потихоньку переношу материалы с ДЗЕНа в Телеграм и делаю архив. Мало ли что...Читайте лучшие статьи с канала здесь и не забывайте подписаться!
---
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!