www.wikidata.uk-ua.nina.az

Телескоп Річі Кретьєна ТРК або просто РК це спеціалізований варіант телескопа Кассегрена який має гіперболічне первинне

Телескоп Річі — Кретьєна

Телескоп Річі — Кретьєна (ТРК або просто РК) — це спеціалізований варіант телескопа Кассегрена, який має гіперболічне первинне дзеркало та гіперболічне вторинне дзеркало, призначене для усунення позаосьових оптичних похибок (коми). ТРК має ширше поле зору без оптичних похибок порівняно з традиційнішою конфігурацією телескопа-рефлектора. Від середини XX століття більшість великих професійних дослідницьких телескопів є телескопами Річі — Кретьєна; деякі відомі приклади: космічний телескоп Габбл, телескопи Кека та Дуже великий телескоп ESO.

24-дюймовий (0,6 м) дзеркальний телескоп Джорджа Річі, перший робочий ТРК, демонструється в космічному та науковому центрі Шабо[en] в 2004 році.

Історія Редагувати

40-дюймовий (1,0 м) РК на станції Флагстаф військово-морської обсерваторії США[en].

Телескоп Річі — Кретьєна винайшли на початку 1910-х років американський астроном Джордж Вілліс Річі та французький астроном Анрі Кретьєн[fr]. Річі сконструював перший успішний ТРК, апертура якого становила 60 см (24 дюйми) у 1927 році (так званий 24-дюймовий рефлектор Річі). Другим ТРК був 102-сантиметровий (40-дюймовий) інструмент, сконструйований Річі для військово-морської обсерваторії США; цей телескоп все ще працює на станції Флагстаф військово-морської обсерваторії США.

Конструкція Редагувати

Базова конструкція Річі — Кретьєна з двома поверхнями не має коми третього порядку та сферичної аберації, хоча вона страждає комою п'ятого порядку, значним великокутовим астигматизмом та порівняно великою кривиною поля. Решту аберацій базової конструкції можна зменшити додаванням менших оптичних елементів поблизу фокальної площини. При фокусуванні посередині між сагітальною та тангенціальною фокальними площинами зорі зображуються кругами, що робить ТРК придатним для широких польових та фотографічних спостережень. Як і в інших рефлекторів системи Кассегрена, ТРК має дуже коротку оптичну трубу і компактну конструкцію для заданої фокусної відстані. ТРК має хороші оптичні характеристики поза віссю, але конфігурація Річі — Кретьєна найчастіше зустрічається на високопродуктивних професійних телескопах.

Телескоп лише з одним вгнутим дзеркалом, наприклад ньютонівський, завжди матиме аберації. Якщо дзеркало сферичне, воно спричинятиме сферичну аберацію. Якщо для виправлення сферичної аберації дзеркало зроблено параболічним, воно обов'язково матиме кому та астигматизм[джерело?]. За допомогою двох несферичних дзеркал, як у телескопі Річі — Кретьєна, можна усунути кому[джерело?]. Це дозволяє збільшити корисне поле зору. Однак такі конструкції все ще страждають астигматизмом. Його теж можна усунути, включивши третій криволінійний оптичний елемент. Коли цей елемент — дзеркало, результатом є тридзеркальний анастигмат. З іншого боку, ТРК може використовувати одну або кілька малих лінз перед фокальною площиною для корекції астигматизму та вирівнювання фокальної поверхні, як, наприклад, телескоп SDSS та телескоп VISTA; це може забезпечити поле зору діаметром близько 3°.

(Хоча камера Шмідта може давати ще ширші поля, приблизно до 7°, їй потрібна повноапертурна коректорна пластина[en], що обмежує апертуру величиною до 1,2 м, тоді як РК може бути значно більшим).

На практиці кожна з цих конструкцій може також включати певну кількість плоских дзеркал для зручного згинання оптичного шляху.

У конструкції Рітчі — Кретьєна, як і в більшості систем Кассегрена, вторинне дзеркало блокує центральну частину апертури. Кільцева вхідна апертура значно знижує частотно-контрастну характеристику[en] (ЧКХ) в діапазоні низьких просторових частот, порівняно з конструкцією з повною апертурою, такою як рефрактор. Це виявляється в зниженні контрасту зображення широкосмугових деталей. Крім того, опора для вторинного дзеркала (павук) може вносити дифракційні спотворення.

Дзеркало Редагувати

Схема телескопа-рефлектора Рітчі — Кретьєна

Радіуси кривини первинного та вторинного дзеркал, відповідно, у дводзеркальній системі Кассегрена:

і

де

  •  — ефективна фокусна відстань системи,
  •  — задня фокусна відстань (відстань від вторинного дзеркала до фокуса),
  •  — відстань між дзеркалами.

Якщо, замість і , відомі фокусна відстань первинного дзеркала і відстань до фокуса за первинним дзеркалом , то і .

Для системи Рітчі — Кретьєна конічні сталі і двох дзеркал вибрано так, щоб усунути сферичну аберацію і кому третього порядку; розв'язок:

і

де  — вторинне збільшення. Зауважте, що і менші від (оскільки ), тому обидва дзеркала гіперболічні. (Однак первинне дзеркало, як правило, досить близьке до параболічного.)

Гіперболічну кривину складно перевірити, особливо з обладнанням, зазвичай доступним виробникам телескопів — аматорам або виробникам лабораторних масштабів; таким чином, на цьому рівні переважають старіші конструкції телескопів. Однак професійні виробники оптики та великі дослідницькі групи тестують свої дзеркала за допомогою інтерферометрів. ТРК потребує мінімального додаткового обладнання, як правило, невеликого оптичного пристрою, який називається нульовим коректором, що робить гіперболічний первинний вигляд сферичним для інтерферометричної перевірки. На космічному телескопі Габбл цей пристрій був встановлений неправильно (відбиття від сторонньої поверхні спричинило неправильне вимірювання положення лінзи), що призводить до похибки в первинному дзеркалі Габбла. Неправильні нульові коректори призвели й до інших помилок у виготовленні дзеркал, наприклад, у Новому технологічному телескопі.

Приклади великих телескопів Річі — Кретьєна Редагувати

Річі задумував 100-дюймовий телескоп Маунт Вілсон Гукер (1917) та 200-дюймовий (5 м) телескоп Гейла як ТРК. Його конструкції могли б забезпечити чіткіші зображення в більшому корисному полі зору порівняно з фактично використаними параболічними конструкціями. Однак, оскільки змінювати 100-дюймовий проєкт було пізно і це вимагало додаткових витрат, Гейл відмовився прийняти нову конструкцію з її складно контрольованою кривиною, і Річі залишив проєкт. Обидва проєкти побудовано з традиційною оптикою. Відтоді досягнення оптичних вимірювань та технологій виготовлення дало змогу реалізувати конструкцію ТРК — телескоп Гейла, відкритий в 1948 році, виявився останнім з визначних телескопів у світі, який мав параболічне первинне дзеркало.

Фермовий телескоп RC Optical Systems[en] розміром 41 см є частиною масиву телескопів PROMPT[en].

Див. також Редагувати

Примітки Редагувати

  1. Sacek, Vladimir (14 липня 2006). Classical and aplanatic two-mirror systems. Notes on Amateur Telescope Optics. Процитовано 24 квітня 2010. 
  2. Rutten, Harrie; van Venrooij, Martin (2002). Telescope Optics. Willmann-Bell. с. 67. ISBN 0-943396-18-2. 
  3. Bowen, I. S., and A. H. Vaughan (1973). The optical design of the 40-in. telescope and of the Irenee DuPont telescope at Las Campanas Observatory, Chile. Applied Optics 12 (77): 1430–1435. Bibcode:1973ApOpt..12.1430B. doi:10.1364/AO.12.001430. 
  4. Harmer, C. F. W.; Wynne, C. G. (October 1976). A simple wide-field Cassegrain telescope. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 177: 25–30. Bibcode:1976MNRAS.177P..25H. doi:10.1093/mnras/177.1.25P. Процитовано 29 серпня 2017. 
  5. THE EFFECTS OF APERTURE OBSTRUCTION. 
  6. Smith, Warren J. (2008). Modern Optical Engineering (вид. 4th). McGraw-Hill Professional. с. 508–510. ISBN 978-0-07-147687-4. 
  7. Allen, Lew (1990). The Hubble Space Telescope Optical Systems Failure Report. NASA. NASA-TM-103443. 
  8. Burge, J.H. (1993). Advanced Techniques for Measuring Primary Mirrors for Astronomical Telescopes. Ph.D. Thesis, University of Arizona. 
  9. Wilson, R.N. (1996). Reflecting Telescope Optics I. Basic Design Theory and its Historical Development 1. Springer-Verlag: Berlin, Heidelberg, New York.  P. 454
  10. Zirker, J.B. (2005). An acre of glass: a history and forecast of the telescope. Johns Hopkins Univ Press. , p. 317.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Teleskop Richi Kretyena TRK abo prosto RK ce specializovanij variant teleskopa Kassegrena yakij maye giperbolichne pervinne dzerkalo ta giperbolichne vtorinne dzerkalo priznachene dlya usunennya pozaosovih optichnih pohibok komi TRK maye shirshe pole zoru bez optichnih pohibok porivnyano z tradicijnishoyu konfiguraciyeyu teleskopa reflektora Vid seredini XX stolittya bilshist velikih profesijnih doslidnickih teleskopiv ye teleskopami Richi Kretyena deyaki vidomi prikladi kosmichnij teleskop Gabbl teleskopi Keka ta Duzhe velikij teleskop ESO 24 dyujmovij 0 6 m dzerkalnij teleskop Dzhordzha Richi pershij robochij TRK demonstruyetsya v kosmichnomu ta naukovomu centri Shabo en v 2004 roci Zmist 1 Istoriya 2 Konstrukciya 2 1 Dzerkalo 3 Prikladi velikih teleskopiv Richi Kretyena 4 Div takozh 5 PrimitkiIstoriya Redaguvati nbsp 40 dyujmovij 1 0 m RK na stanciyi Flagstaf vijskovo morskoyi observatoriyi SShA en Teleskop Richi Kretyena vinajshli na pochatku 1910 h rokiv amerikanskij astronom Dzhordzh Villis Richi ta francuzkij astronom Anri Kretyen fr Richi skonstruyuvav pershij uspishnij TRK apertura yakogo stanovila 60 sm 24 dyujmi u 1927 roci tak zvanij 24 dyujmovij reflektor Richi Drugim TRK buv 102 santimetrovij 40 dyujmovij instrument skonstrujovanij Richi dlya vijskovo morskoyi observatoriyi SShA cej teleskop vse she pracyuye na stanciyi Flagstaf vijskovo morskoyi observatoriyi SShA Konstrukciya RedaguvatiBazova konstrukciya Richi Kretyena z dvoma poverhnyami ne maye komi tretogo poryadku ta sferichnoyi aberaciyi 1 hocha vona strazhdaye komoyu p yatogo poryadku znachnim velikokutovim astigmatizmom ta porivnyano velikoyu krivinoyu polya 2 Reshtu aberacij bazovoyi konstrukciyi mozhna zmenshiti dodavannyam menshih optichnih elementiv poblizu fokalnoyi ploshini 3 4 Pri fokusuvanni poseredini mizh sagitalnoyu ta tangencialnoyu fokalnimi ploshinami zori zobrazhuyutsya krugami sho robit TRK pridatnim dlya shirokih polovih ta fotografichnih sposterezhen Yak i v inshih reflektoriv sistemi Kassegrena TRK maye duzhe korotku optichnu trubu i kompaktnu konstrukciyu dlya zadanoyi fokusnoyi vidstani TRK maye horoshi optichni harakteristiki poza vissyu ale konfiguraciya Richi Kretyena najchastishe zustrichayetsya na visokoproduktivnih profesijnih teleskopah Teleskop lishe z odnim vgnutim dzerkalom napriklad nyutonivskij zavzhdi matime aberaciyi Yaksho dzerkalo sferichne vono sprichinyatime sferichnu aberaciyu Yaksho dlya vipravlennya sferichnoyi aberaciyi dzerkalo zrobleno parabolichnim vono obov yazkovo matime komu ta astigmatizm dzherelo Za dopomogoyu dvoh nesferichnih dzerkal yak u teleskopi Richi Kretyena mozhna usunuti komu dzherelo Ce dozvolyaye zbilshiti korisne pole zoru Odnak taki konstrukciyi vse she strazhdayut astigmatizmom Jogo tezh mozhna usunuti vklyuchivshi tretij krivolinijnij optichnij element Koli cej element dzerkalo rezultatom ye tridzerkalnij anastigmat Z inshogo boku TRK mozhe vikoristovuvati odnu abo kilka malih linz pered fokalnoyu ploshinoyu dlya korekciyi astigmatizmu ta virivnyuvannya fokalnoyi poverhni yak napriklad teleskop SDSS ta teleskop VISTA ce mozhe zabezpechiti pole zoru diametrom blizko 3 Hocha kamera Shmidta mozhe davati she shirshi polya priblizno do 7 yij potribna povnoaperturna korektorna plastina en sho obmezhuye aperturu velichinoyu do 1 2 m todi yak RK mozhe buti znachno bilshim Na praktici kozhna z cih konstrukcij mozhe takozh vklyuchati pevnu kilkist ploskih dzerkal dlya zruchnogo zginannya optichnogo shlyahu U konstrukciyi Ritchi Kretyena yak i v bilshosti sistem Kassegrena vtorinne dzerkalo blokuye centralnu chastinu aperturi Kilceva vhidna apertura znachno znizhuye chastotno kontrastnu harakteristiku en ChKH v diapazoni nizkih prostorovih chastot porivnyano z konstrukciyeyu z povnoyu aperturoyu takoyu yak refraktor 5 Ce viyavlyayetsya v znizhenni kontrastu zobrazhennya shirokosmugovih detalej Krim togo opora dlya vtorinnogo dzerkala pavuk mozhe vnositi difrakcijni spotvorennya Dzerkalo Redaguvati nbsp Shema teleskopa reflektora Ritchi KretyenaRadiusi krivini pervinnogo ta vtorinnogo dzerkal vidpovidno u dvodzerkalnij sistemi Kassegrena R 1 2 D F F B displaystyle R 1 frac 2DF F B nbsp i R 2 2 D B F B D displaystyle R 2 frac 2DB F B D nbsp de F displaystyle F nbsp efektivna fokusna vidstan sistemi B displaystyle B nbsp zadnya fokusna vidstan vidstan vid vtorinnogo dzerkala do fokusa D displaystyle D nbsp vidstan mizh dzerkalami Yaksho zamist B displaystyle B nbsp i D displaystyle D nbsp vidomi fokusna vidstan pervinnogo dzerkala f 1 displaystyle f 1 nbsp i vidstan do fokusa za pervinnim dzerkalom b displaystyle b nbsp to D f 1 F b F f 1 displaystyle D f 1 F b F f 1 nbsp i B D b displaystyle B D b nbsp Dlya sistemi Ritchi Kretyena konichni stali K 1 displaystyle K 1 nbsp i K 2 displaystyle K 2 nbsp dvoh dzerkal vibrano tak shob usunuti sferichnu aberaciyu i komu tretogo poryadku rozv yazok K 1 1 2 M 3 B D displaystyle K 1 1 frac 2 M 3 cdot frac B D nbsp i K 2 1 2 M 1 3 M 2 M 1 B D displaystyle K 2 1 frac 2 M 1 3 left M 2M 1 frac B D right nbsp de M F f 1 F B D displaystyle M F f 1 F B D nbsp vtorinne zbilshennya 6 Zauvazhte sho K 1 displaystyle K 1 nbsp i K 2 displaystyle K 2 nbsp menshi vid 1 displaystyle 1 nbsp oskilki M gt 1 displaystyle M gt 1 nbsp tomu obidva dzerkala giperbolichni Odnak pervinne dzerkalo yak pravilo dosit blizke do parabolichnogo Giperbolichnu krivinu skladno pereviriti osoblivo z obladnannyam zazvichaj dostupnim virobnikam teleskopiv amatoram abo virobnikam laboratornih masshtabiv takim chinom na comu rivni perevazhayut starishi konstrukciyi teleskopiv Odnak profesijni virobniki optiki ta veliki doslidnicki grupi testuyut svoyi dzerkala za dopomogoyu interferometriv TRK potrebuye minimalnogo dodatkovogo obladnannya yak pravilo nevelikogo optichnogo pristroyu yakij nazivayetsya nulovim korektorom sho robit giperbolichnij pervinnij viglyad sferichnim dlya interferometrichnoyi perevirki Na kosmichnomu teleskopi Gabbl cej pristrij buv vstanovlenij nepravilno vidbittya vid storonnoyi poverhni sprichinilo nepravilne vimiryuvannya polozhennya linzi sho prizvodit do pohibki v pervinnomu dzerkali Gabbla 7 Nepravilni nulovi korektori prizveli j do inshih pomilok u vigotovlenni dzerkal napriklad u Novomu tehnologichnomu teleskopi Prikladi velikih teleskopiv Richi Kretyena RedaguvatiRichi zadumuvav 100 dyujmovij teleskop Maunt Vilson Guker 1917 ta 200 dyujmovij 5 m teleskop Gejla yak TRK Jogo konstrukciyi mogli b zabezpechiti chitkishi zobrazhennya v bilshomu korisnomu poli zoru porivnyano z faktichno vikoristanimi parabolichnimi konstrukciyami Odnak oskilki zminyuvati 100 dyujmovij proyekt bulo pizno i ce vimagalo dodatkovih vitrat Gejl vidmovivsya prijnyati novu konstrukciyu z yiyi skladno kontrolovanoyu krivinoyu i Richi zalishiv proyekt Obidva proyekti pobudovano z tradicijnoyu optikoyu Vidtodi dosyagnennya optichnih vimiryuvan 8 ta tehnologij vigotovlennya 9 dalo zmogu realizuvati konstrukciyu TRK teleskop Gejla vidkritij v 1948 roci viyavivsya ostannim z viznachnih teleskopiv u sviti yakij mav parabolichne pervinne dzerkalo 10 nbsp Fermovij teleskop RC Optical Systems en rozmirom 41 sm ye chastinoyu masivu teleskopiv PROMPT en Velikij teleskop 10 4 m v observatoriyi Roke de los Muhachos na La Palmi Kanarski ostrovi Ispaniya Dva 10 0 metrovi teleskopi observatoriyi Keka v observatoriyi Mauna Kea SShA Chotiri 8 2 metrovi teleskopi u skladi Duzhe velikogo teleskopa Chili Teleskop Subaru 8 2 m v observatoriyi Mauna Kea SShA Dva 8 0 metrovi teleskopi observatoriyi Dzhemini v observatoriyi Mauna Kea SShA ta Chili teleskop VISTA en 4 1 m v observatoriyi Paranal Chili 4 0 metrovij teleskop Mejolla en na Kitt Pik SShA 4 0 metrovij teleskop Blanko en v Mizhamerikanskij observatoriyi Serro Tololo Chili Teleskop 3 94 m v observatoriyi Shidnoyi Anatoliyi DAG en v Erzurumi Turechchina Anglo avstralijskij teleskop 3 9 m v observatoriyi Sajding Spring Avstraliya Optichnij teleskop Devastal en 3 6 m Naukovo doslidnogo institutu sposterezhnih nauk Ariabgatta en Najnital Indiya Nacionalnij teleskop Galilej en 3 58 m v observatoriyi Roke de los Muhachos na La Palmi Kanarski ostrovi Ispaniya New Technology Telescope en 3 58 m u Yevropejskij pivdennij observatoriyi Chili ARC teleskop v observatoriyi Apachi Pojnt en 3 5 m Nyu Meksiko SShA 3 5 metrovij teleskop observatoriyi en na gori Kalar Alto en Ispaniya Teleskop observatoriyi WIYN en 3 50 m v Nacionalnij observatoriyi Kitt Pik SShA 3 4 metrovij teleskop INO340 v Iranskij nacionalnij observatoriyi en Iran Oglyadovij teleskop VLT 2 65 m v Yevropejskij pivdennij observatoriyi Paranal Chili Pivnichnij optichnij teleskop 2 56 m na ostrovi La Palma Kanarski ostrovi Ispaniya Teleskop Sloan Digital Sky Survey 2 50 m modifikovana konstrukciya v observatoriyi Apachi Pojnt Nyu Meksiko SShA Kosmichnij teleskop Gabbl 2 4 m yakij zaraz perebuvaye na navkolozemnij orbiti 2 4 metrovij teleskop Tajskoyi nacionalnoyi observatoriyi en na gori Doj Intanon Tayiland Teleskop observatoriyi Kalar Alto 2 2 m na gori Kalar Alto Ispaniya Teleskop astronomichnogo kompleksu El Leonsito 2 15 m San Huan Argentina Teleskop Meksikanskoyi nacionalnoyi astronomichnoyi observatoriyi 2 12 m San Pedro Martir Liverpulskij teleskop en 2 0 m robotizovanij teleskop na ostrovi La Palma Kanarski ostrovi Ispaniya 2 0 metrovij teleskop observatoriyi Rozhen Bolgariya Gimalajskij teleskop Chandra 2 0 m Indijskoyi astronomichnoyi observatoriyi Ganle en Indiya 1 8 metrovij teleskop Pan STARRS v observatoriyi Haleakala na Mauyi Gavayi Teleskop 1 65 m v Moletskij astronomichnij observatoriyi Litva 1 6 metrovij teleskop observatoriyi Mon Mezhant fr na Mon Mezhanti fr u Kvebeku Kanada 1 6 metrovij teleskop PerkinElmer en v observatoriyi Piko dos Dias u Minas Zherajsi Braziliya 1 3 metrovij teleskop observatoriyi Skinakas na ostrovi Krit Greciya 1 0 metrovij teleskop Richi na stanciyi vijskovo morskoyi observatoriyi SShA Flagstaf ostannij teleskop zroblenij G Richi pered smertyu Teleskop DFM Engineering en 1 0 m v observatoriyi Embri Ridla en v Dejtona Bich Florida SShA Chotiri 1 0 metrovi teleskopi SPECULOOS v observatoriyi Paranal u Chili priznacheni dlya poshuku ekzoplanet rozmirom iz Zemlyu Kosmichnij teleskop Spitcer 0 85 m infrachervonij teleskop yakij zaraz pracyuye na navkolozemnij orbiti Teleskop kompaniyi Astelco Systems en 0 8 m v observatoriyi Universitetskogo koledzhu Londona en v Mill Gill en London Velika Britaniya Kamera Long Range Reconnaissance Imager en LORRI 0 208 m na bortu kosmichnogo korablya New Horizons na cej chas za mezhami orbiti Plutona Div takozh RedaguvatiTeleskop Reflektor teleskop Primitki Redaguvati Sacek Vladimir 14 lipnya 2006 Classical and aplanatic two mirror systems Notes on Amateur Telescope Optics Procitovano 24 kvitnya 2010 Rutten Harrie van Venrooij Martin 2002 Telescope Optics Willmann Bell s 67 ISBN 0 943396 18 2 Bowen I S and A H Vaughan 1973 The optical design of the 40 in telescope and of the Irenee DuPont telescope at Las Campanas Observatory Chile Applied Optics 12 77 1430 1435 Bibcode 1973ApOpt 12 1430B doi 10 1364 AO 12 001430 Harmer C F W Wynne C G October 1976 A simple wide field Cassegrain telescope Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 177 25 30 Bibcode 1976MNRAS 177P 25H doi 10 1093 mnras 177 1 25P Procitovano 29 serpnya 2017 THE EFFECTS OF APERTURE OBSTRUCTION Smith Warren J 2008 Modern Optical Engineering vid 4th McGraw Hill Professional s 508 510 ISBN 978 0 07 147687 4 Allen Lew 1990 The Hubble Space Telescope Optical Systems Failure Report NASA NASA TM 103443 Burge J H 1993 Advanced Techniques for Measuring Primary Mirrors for Astronomical Telescopes Ph D Thesis University of Arizona Wilson R N 1996 Reflecting Telescope Optics I Basic Design Theory and its Historical Development 1 Springer Verlag Berlin Heidelberg New York P 454 Zirker J B 2005 An acre of glass a history and forecast of the telescope Johns Hopkins Univ Press p 317 Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Teleskop Richi Kretyena amp oldid 39171546