Телескопы позволяют не только зрительно увеличить далекие объекты, но также помогают человеку «увидеть» электромагнитный спектр за пределами видимого излучения, включая гамма-, рентгеновское, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, а также микро- и радиоволны.
Галилео Галилей не является изобретателем телескопа; однако он был первым, кто методично использовал его для того, чтобы рассматривать ночное небо. Голландский изготовитель очков Иоанн Липперсгей (1570–1619) изобрел оптический телескоп (способный различать видимое излучение) в 1608 году.
Телескопы выполняют три основные функции: сбор электромагнитного излучения, разрешение и увеличение.
Самый важный фактор в определении эффективности работы телескопа – это апертура, то есть диаметр линзы или зеркала телескопа. Апертура определяет яркость и четкость изображения в телескопе.
Самый дорогой в мире телескоп – это космический телескоп «Хаббл», который стоит 2,1 миллиарда долларов. Стоимость его «сменщика» – телескопа имени Джеймса Уэбба, который будет запущен в 2018 году, – составляет приблизительно 8,3 миллиарда долларов.
Космический телескоп имени Джеймса Уэбба после запуска будет работать в диапазоне инфракрасного излучения. Диаметр его зеркала составит шесть с половиной метров, что позволит формировать изображения космоса с чрезвычайно высоким разрешением.
К трем основным разновидностям телескопов относятся: рефракторы, рефлекторы и катадиоптрические телескопы. Рефрактор – это телескоп с большой линзой в передней части, которая собирает и фокусирует излучение. Рефлектор использует для этого зеркало. Большинство небольших телескопов является рефракторами. Почти все крупные телескопы – рефлекторы. Катадиоптрические телескопы представляют собой комбинацию зеркал и линз и являются самыми современными.
До изобретения телескопа астрономы на ранних этапах использовали множество различных инструментов для изучения звезд, включая астролябию, стенной квадрант и армиллярную сферу.
Купцы и военные охотно покупали ранние телескопы. Они использовали их, чтобы увидеть приближающиеся корабли и побить противников.
Большинство современных астрономов управляют телескопами удаленно с помощью компьютеров и редко заглядывают в сам окуляр.
Космический телескоп «Хаббл» был запущен в 1990 году. Работа над ним была закончена на семь лет позже назначенного срока, а начальный бюджет на его создание был намного превышен, однако он стал источником примерно 25% всех опубликованных работ по астрономии.
Телескопы могут просматривать космическое пространство на расстоянии 13 миллиардов световых лет, что, по мнению ученых, составляет возраст Вселенной. Столь далекий обзор сродни взгляду в прошлое.
Слово «телескоп» происходит от древнегреческих слов «теле» («далеко») и «скопео» («смотреть, видеть»). Понятие было введено в оборот греческим математиком Иоаннисом Димисианосом, он использовал его в отношении одного из инструментов Галилео Галилея. Сам Галилей сначала использовал слово «perspicillum».
С тех пор как «Хаббл» был введен в эксплуатацию в 1990 году, он преодолел расстояние около 5 миллиардов километров и собрал примерно 1,2 миллиона наблюдений. Он находится на орбите вокруг Земли высотой примерно 569 километров, а его орбитальная скорость составляет 7500 м/с. Если бы с такой скоростью двигался автомобиль, ему бы потребовалось 10 минут, чтобы добраться от одного берега США до другого.
Космический телескоп «Хаббл» является самым продуктивным научным инструментом из когда-либо сконструированных. Он весит более 11 тонн на Земле, а по размерам сравним со школьным автобусом.
Достижения «Хаббла» считаются революционными не только потому, что благодаря нему определили возраст Вселенной, он также помог ученым открыть существование темной материи, загадочной силы, ускоряющей расширение Вселенной.
В 2024 году Европейский Чрезвычайно Большой Телескоп (ко времени завершения своего строительства) обойдет гавайский Тридцатиметровый Телескоп как самый большой (и наименее креативно названный) телескоп в мире. Он будет установлен на горе Серро Армазонес в чилийской пустыне Атакама, а диаметр его зеркала будет равен примерно 39 метрам. Его ожидаемая стоимость составляет 1,4 миллиарда долларов.
Атакамская Большая Миллиметровая/субмиллиметровая Решётка (ALMA) – это крупнейший в мире радиоинтерферометр (ряд телескопов, работающих совместно). Телескоп ALMA сделал снимки самой далекой обнаруженной на сегодняшний день воды.
Very Large Telescope («очень большой телескоп») в Паранальской обсерватории в Чили, диаметром 8,2 метра, стал первым телескопом, сделавшим снимок планеты вне Солнечной системы. Он также заснял послесвечение самого дальнего когда-либо обнаруженного астрономами гамма-всплеска.
На склонах вулкана Мауна-Кеа, священного места для исконных гавайцев, расположено 13 телескопов. В 2015 году гавайский губернатор Дэвид Айдж объявил, что на горе будет построен еще один телескоп – 18-этажный Тридцатиметровый Телескоп, который стал предметом разногласий в народе. Его появление ожидается к 2020м годам.
Экстремально большой телескоп (ELT) – это название класса телескопов. Существующие или ожидающие постройки ELT включают: 1) Европейский чрезвычайно большой телескоп (E-ELT), 2) Тридцатиметровый телескоп (TMT), 3) Гигантский Магелланов телескоп (GMT), 4) Большой бинокулярный телескоп (LBT), 5) Большой Канарский телескоп (GTC).
Первая опубликованная научная работа, основанная на наблюдениях, сделанных при помощи телескопа, это «Sidereus Nuncius» или «Звездный вестник» Галилео Галилея. Труд был напечатан в 1610 году, в нем представлены данные наблюдений Галилео за Луной, сотнями ранее незамеченных звезд и Медицейскими звездами (или лунами) Юпитера. Также работа содержит более 70 рисунков и графиков Луны и созвездий.
