सबसे बड़ी दूरबीन। नोटबुक और आंखों से लेकर 340 मेगापिक्सेल कैमरे और डेटा सेंटर तक। भाग 1

केएनयू से स्नातक किए हुए लगभग 11 साल बीत चुके हैं। टी। शेवचेंको, विशेष भौतिक विज्ञानी-खगोलविद। ये विशेष रूप से विज्ञान और खगोल विज्ञान के विकास में दिलचस्प वर्ष थे, जो मुझे याद आया, क्योंकि मेरा मन एक परियोजना द्वारा भस्म हो गया था जो पूरे बेलारूस की तुलना में अधिक यातायात उत्पन्न करता था । हालाँकि, अब, डेटा प्रोसेसिंग और स्टोरेज के क्षेत्र में ज्ञान और अनुभव होने के कारण, मैं अच्छी तरह से भूल चुके पुराने में वापस जाना चाहता था और देखना चाहता था कि आधुनिक सर्वर और डेटा सेंटर विज्ञान के लिए कैसे उपयोगी हो सकते हैं। जरा सोचिए, सिर्फ 50 साल पहले, खगोलीय डेटा फोटोग्राफिक प्लेट और पत्रिकाएं थीं, पहली सीसीडी मैट्रिक्स का उपयोग 1973 में खगोल विज्ञान में किया गया था और इसमें 100x100 पिक्सल के आयाम थे, इसका उपयोग करते हुए और 20 सेमी के लेंस व्यास के साथ एक दूरबीन के साथ, पहला चंद्रमा की डिजिटल तस्वीर।


चार्ज-युग्मित डिवाइस से चंद्रमा का पहला शॉट, पिक्सेल की कम संख्या के कारण, विकिरण रिसीवर की मैट्रिक्स संरचना ध्यान देने योग्य है

और 40 साल पहले, 1979 में, सीसीडी ने पेशेवर खगोल विज्ञान में अपना आवेदन पाया, 320x512 पिक्सल के आकार वाला एक डिजिटल कैमरा 1 मीटर के लेंस व्यास के साथ दूरबीन पर किट पीक वेधशाला में स्थापित किया गया था, जो एक फोटोग्राफिक प्लेट की तुलना में महत्वपूर्ण फायदे थे। यह भी ध्यान देने योग्य है कि पिक्सेल आकार मायने रखता है और यहाँ यह आधुनिक मोबाइल फोन के कैमरों में पिक्सेल की तुलना में बहुत बड़ा था, जहां कई निर्माता, विपणन उद्देश्यों के लिए, लाखों तेजी से छोटे पिक्सेल रखे, उनके आकार को कम कर रहे हैं, क्योंकि मैट्रिक्स क्षेत्र बढ़ रहा है। उन्होंने अपनी संख्या में वृद्धि नहीं की, जिससे न केवल परिणामी छवि की गुणवत्ता में सुधार हुआ, बल्कि यह बिगड़ गई। इसीलिए, 0.01 मेगापिक्सेल के साथ भी मैट्रिक्स से छवि बहुत ही सभ्य दिखती है, क्योंकि पहले सीसीडी मैट्रिसेस, कम संख्या में पिक्सेल के साथ, काफी बड़े थे, और आज मैट्रिस विकसित किए जा रहे हैं जो प्रकाश स्पेक्ट्रम की एक निश्चित सीमा के लिए संवेदनशील हैं, उदाहरण के लिए, पराबैंगनी के लिए।


यूवी-संवेदनशील सीसीडी

और अगर बहुत शुरुआत में डेटा को संग्रहीत करने और उन्हें संसाधित करने के लिए सबसे सरल कंप्यूटिंग क्षमता पर्याप्त थी - 1988 में 20 डिस्क डिस्क स्थान ने लंबे और लापरवाह जीवन का वादा किया, तो समय के साथ तेजी से जरूरतें बढ़ने लगीं। मुझे अभी भी याद है कि 2005 में कैसे हमारे विभाग में स्विस फाउंडेशन के सहयोग से, पहला वर्चुअल एक्स-रे और गामा वेधशाला VIRGO खोला गया था, जिसमें कई कंप्यूटर थे जो उस समय सबसे शक्तिशाली थे और UNRR वैज्ञानिक नेटवर्क के लिए एक ऑप्टिकल फाइबर लाइन, जो डेटा ट्रांसमिशन और रिसेप्शन को गति प्रदान करता था। 10 Mbit / s, जिसमें रेडियो से गामा रेंज तक - अंतरिक्ष दूरबीनों के अवलोकन के डेटा को विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम की एक विस्तृत श्रृंखला में संसाधित किया गया था। नया डेटा दैनिक रूप से आया, और टेराबाइट्स को संग्रहीत और संसाधित किया जाना था। और आगे की मात्राएं केवल बढ़ीं।

लेकिन आगे बढ़ने से पहले थोड़ा इतिहास।

टेलीस्कोप का आविष्कार सबसे पहले किसने किया, इस सवाल का जवाब देना बहुत मुश्किल है। वापस XIII सदी में। रोजर बेकन, लेंस का एक संयोजन मिला जिसमें दूर की वस्तुएं करीब लगती थीं, और दूरबीन के आविष्कार की घोषणा XVII सदी की शुरुआत में की गई थी। नीदरलैंड में, एक ही बार में तीन प्रकाशिकी घोषित की गई - लिप्सेग, मेट्सियस और जेनसेन। लेकिन यह निर्विवाद है कि गैलीलियो गैलीली ने 7 जनवरी, 1610 को पहली खगोलीय टिप्पणियों को बनाया, न केवल एक सशस्त्र आंख के साथ आकाश को देखा, बल्कि यह वर्णन किया कि क्या देखा गया था (शुक्र के चरण, बृहस्पति के चंद्रमा, सूर्य के स्थान, मिल्की वे की संरचना) विश्व के हेलीओस्ट्रक्चर चित्र के अनुसार इसे उचित और गहरा करना।


गैलीलियो टेलीस्कोप

लेकिन फिर भी यह देखा गया कि खगोलीय पिंडों की छवियां विकृत होती हैं - उनमें गर्भपात होते हैं, जिसके लिए लंबे समय तक फोकस किए जाने वाले लेंस का उपयोग किया जाने लगा। इस तरह से दुनिया की सबसे बड़ी "हवा" दूरबीनें दिखाई दीं, उदाहरण के लिए, हेवेलियस दूरबीन 50 मीटर लंबी थी।


हेवेलियस एयर टेलिस्कोप

ह्यूजेंस ने 68 मीटर लंबे उपकरण का इस्तेमाल किया था, लेकिन 98 मीटर लंबे एयर टेलीस्कोप का इस्तेमाल करने वाले ओज़ू को अभी भी रिकॉर्ड धारक माना जाता है, लेकिन इससे प्राप्त होने वाली छवि इतनी खराब गुणवत्ता की थी और इसे संचालित करने के लिए इतना असुविधाजनक था (टेलीस्कोप को नियंत्रित करने वाले कई लोगों की आवश्यकता थी) कोई महत्वपूर्ण खोज करने में विफल रहे, और 1664 का रिकॉर्ड अभी भी अखंड नहीं है।

एयर टेलीस्कोप में भी एबर्रेशंस, काफी ध्यान देने योग्य थे, और 20 सेमी से अधिक के व्यास वाले लेंस के उपयोग ने उनके डिजाइन को असंभव बना दिया। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि आप 1 मीटर के व्यास वाले लेंस का उपयोग करते हैं, तो एयर टेलीस्कोप की लंबाई 2 किमी से अधिक होनी चाहिए। यह स्पष्ट हो जाता है कि गर्भपात की समस्या का समाधान अलग रास्ते पर है। और पहले से ही XVIII सदी के मध्य में। मल्टी-लेंस और ऐपिस के साथ टेलीस्कोप दिखाई देते हैं कि फैलाव से उत्पन्न रंगीन विपथन के लिए लगभग पूरी तरह से क्षतिपूर्ति होती है (एक माध्यम में प्रकाश का अपवर्तक सूचकांक तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है और इसलिए अलग-अलग तरंग दैर्ध्य की किरणों को अलग-अलग "foci" में एकत्र किया जाता है), जो एक बिखरने वाले लेंस के साथ इस प्रभाव की भरपाई करता है। ।

और मल्टी-लेंस टेलीस्कोप के अग्रदूतों में से एक जॉन डॉलॉन्ड थे, जो कई लेंसों के उपयोग के लिए धन्यवाद, केवल 1.5 मीटर की लंबाई के साथ एक टेलीस्कोप बनाने में सक्षम था, जो 68-मीटर ह्यूयेंस एयर टेलीस्कोप की तुलना में बेहतर छवि देता है। फिर भी, लेंस निर्माण की प्रक्रिया बल्कि जटिल थी - भट्ठी में कांच को कई बार पिघलाया गया था और कई महीनों तक ठंडा हो गया था, ताकि इसे वांछित आकार और एक समान संरचना देने के लिए संभव हो, और फिर एक समान रूप से लंबा पीस कदम आगे था। यही कारण है कि अब तक, एपोक्रोमैटिक रेफ्रेक्टर (सही गोलाकार और रंगीन विपथन के साथ लेंस दूरबीन) इस दिन के निर्माण के लिए काफी महंगे रहे हैं और उस समय एक बड़े लेंस व्यास के साथ दूरबीन का निर्माण करना संभव नहीं था, प्रसंस्करण और अस्वच्छता के दौरान कांच फटा, जिसके परिणामस्वरूप दिखाई दिया। डेलॉन्ड टेलिस्कोप का अधिकतम लेंस व्यास केवल 4 इंच (1 इंच = 25.4 मिमी) = 10.16 सेमी था।


जॉन डॉलंड का सबसे बड़ा दूरबीन

दूरबीन निर्माण का आगे का विकास निर्यात पर प्रतिबंध के साथ जुड़ा हुआ है, जिसके परिणामस्वरूप "डॉलर" इंग्लैंड से यूरोप में आना बंद हो गया। बाहर निकलने का रास्ता जर्मन ऑप्टिशियन जोसेफ फ्रुनहोफर ने पाया, जिन्होंने 19 वीं शताब्दी की शुरुआत में किया था उन्होंने नए और अधिक उन्नत रेफ्रेक्टर्स का आविष्कार किया, लेंस निर्माण तकनीक में सुधार करते हुए, उन्होंने 7 इंच के लेंस व्यास के साथ एक रेफ्रेक्टर का निर्माण करने में कामयाबी हासिल की, और 1818 में टार्टू (एस्टोनिया) में डॉर्पेट के लिए 9 इंच के रेफ्रेक्टर का निर्माण शुरू किया, जहां टेलिस्कोप को 1824 में सफलतापूर्वक स्थापित किया गया था।

बाद में, 1839 में फ्रांजहोफर ज्ञान के उत्तराधिकारी, मर्ज़ और मेयर ने नव-निर्मित पुलकोवो वेधशाला के लिए 15-इंच के रेफ्रेक्टर का निर्माण किया। 38 सेमी के लेंस व्यास और 7 मीटर की लंबाई के साथ दूरबीन 8 वर्षों तक दुनिया में अग्रणी बनी रही, लेकिन फिर भी इसमें बहुत सारे विपथन थे।

लेंस के अधिकतम व्यास के रूप में, जो उस समय निर्माण करना संभव हो गया, यह स्विस ऑप्टिशियन पियरे गिनी को याद करने के लिए उपयुक्त है, जो XVIII सदी के अंत में। मैंने उस समय अधिकतम व्यास के साथ एक लेंस बनाने की कोशिश की, जिसमें 80 किलो कांच के लिए एक पिघलने वाली भट्टी का निर्माण किया, और 1799 तक, 7 साल की असफलता के बाद, अपने लगभग सभी व्यक्तिगत साधनों का उपभोग करने के बाद, मुझे उस समय 10-15 सेंटीमीटर व्यास के लेंस का निर्माण करने का अवसर मिला - जो उस समय की एक अनसुनी सफलता थी। बाद में, पहले से ही 1824 में, कांच के कंबलों की स्याही-जेट संरचना को नष्ट करने के लिए एक तकनीक के साथ आया, दोषपूर्ण रिक्तता को देखा, शादी को नष्ट कर दिया और फिर से अलॉयिंग किया, वह 45 सेंटीमीटर व्यास के साथ एक लेंस बनाने में कामयाब रहा, उसके बाद वह मर गया। लेकिन उनकी रचनाएँ व्यर्थ नहीं थीं, पेशे से कलाकार, अमेरिकन अलवान क्लार्क, जो उनकी सफलताओं से प्रेरित थे, उन्होंने अपने बेटे के साथ काम जारी रखा और पहले से ही 1862 में उन्होंने 18 इंच व्यास वाले डियरबॉर्न वेधशाला के लिए एक रेफ्रेक्टर बनाया, जिसकी बदौलत उनके बेटे ने "स्टार" की खोज की। सिरियस का उपग्रह है और बाद में कई अन्य बाइनरी सितारों को "हल" (खुला) करने में सक्षम था।

और 11 साल बाद, अल्वान क्लार्क एंड संस कंपनी ने वाशिंगटन के पास मरीन ऑब्जर्वेटरी में एक 26 इंच के रेफ्रेक्टर को स्थापित किया, जिसकी मदद से आसफ हॉल ने 1877 में मंगल - फोबोस और डीमोस के उपग्रहों की खोज की। 1878 में, पुलकोवो ऑब्जर्वेटरी ने 300,000 रूबल के लिए अल्वान क्लार्क से 30 इंच के रेफ्रेक्टर का आदेश दिया, जिसे 1885 तक निर्मित और स्थापित किया गया था, और 1888 में कैलिफोर्निया के माउंट हैमिल्टन में (700 मिलियन की राशि में यूएस मैग्नेट जेम्स लिक के दान के लिए लिक वेधशाला) 000 डॉलर को 36 इंच के लेंस व्यास के साथ क्लार्क द्वारा निर्मित सबसे बड़ी दूरबीन स्थापित किया गया था।


जेम्स लिक दूरबीन बनाम आदमी

लाइका की कार्रवाई से प्रेरित होकर, चार्ल्स यर्क्स ने 40 इंच के लेंस व्यास के साथ दुनिया में सबसे बड़ा अपवर्तक बनाने के लिए एक मिलियन डॉलर से अधिक का दान करने का फैसला किया। काम भी क्लार्क की कंपनी द्वारा किया गया था, लेकिन इसके संस्थापक के बिना, क्योंकि क्लार्क की मृत्यु 1887 में हुई थी। यह प्रतिक्षेपक आज तक सबसे बड़ा है, क्योंकि एक सीमा तक पहुँच गया है जिस पर लेंस बहुत अधिक प्रकाश अवशोषित करता है और अपने स्वयं के वजन के तहत विकृत हो जाता है, जो छवि को काफी नुकसान पहुंचाना शुरू कर देता है।


यर्क्स वेधशाला का टेलीस्कोप, लेंस व्यास 102 सेमी, दुनिया का सबसे बड़ा अपवर्तक

एक बड़े लेंस व्यास के साथ और दूसरे कारण के लिए रेफ्रेक्टर्स के निर्माण का कोई मतलब नहीं था - एक बड़ा मामूली स्पेक्ट्रम, ये टेलीस्कोप स्पेक्ट्रल और फोटोमेट्रिक टिप्पणियों के लिए बेहद असुविधाजनक थे - छोटे दूरबीनों के साथ, बहुत बेहतर परिणाम प्राप्त किए जा सकते थे। लेकिन इन दूरबीनों ने कई खोजों के साथ तारकीय खगोल विज्ञान को बहुत समृद्ध किया है और उन्होंने आज तक सफलतापूर्वक काम करना जारी रखा है।

दर्पण दूरबीनों के रूप में - रिफ्लेक्टर, जहां एक अवतल दर्पण का उपयोग लेंस के बजाय लेंस के रूप में किया जाता है, उनके निर्माण का विचार गैलीलियस के जीवन के दौरान उत्पन्न हुआ, 1616 में एन। स्टुस्की द्वारा योजनाओं का प्रस्ताव किया गया था, और बाद में 1638 में एन। हालांकि, पहला दर्पण टेलीस्कोप इसहाक न्यूटन द्वारा 1688 में बनाया गया था, यह परावर्तक बहुत छोटा था। इसका मुख्य गोलाकार कांस्य दर्पण केवल 2.5 सेमी का व्यास था, मुख्य दर्पण के केंद्र से 6.5 सेमी की दूरी पर, एक भी छोटा स्थित था - एक द्वितीयक दर्पण जो प्रकाश किरणों को पक्ष में स्थित ऐपिस में प्रतिबिंबित करता था।


न्यूटन दूरबीन ऑप्टिकल डिजाइन

शुरुआत में, न्यूटन ने एक ऐपिस का उपयोग किया, जिसमें टेलीस्कोप ने 41 गुना वृद्धि की, लेकिन ऐपिस को एक लंबे समय तक फोकस में बदल दिया, जिससे 25 बार आवर्धन कम हो गया, न्यूटन ने देखा कि ऑब्जेक्ट उज्ज्वल और तेज दिखते हैं। तब यह स्पष्ट हो गया था कि दूरबीन का उद्देश्य केवल वस्तु को "ज़ूम" करना ही नहीं है, बल्कि इसे अधिक से अधिक विस्तार से और अधिकतम गुणवत्ता के साथ जांचने के लिए इसमें से अधिक से अधिक प्रकाश एकत्र करना है, क्योंकि टेलिस्कोप लेंस का क्षेत्र आंख के पुतली क्षेत्र से कई गुना अधिक होता है। आज यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि टेलीस्कोप में अधिकतम उपयोगी वृद्धि, जो आपको उपकरण की क्षमता को पूरी तरह से प्रकट करने की अनुमति देती है, जब तक कि टेलीस्कोप की ऑप्टिकल क्षमताओं की भौतिक सीमा को पार करने के कारण होने वाले विपथन ध्यान देने योग्य होने लगते हैं, मिमी में लेंस का व्यास 2 गुना है। यही है, पहले न्यूटन दूरबीन के लिए यह 50 गुना था, लेकिन जैसा कि न्यूटन ने खुद नोट किया है, कम आवर्धन पर कई वस्तुओं का निरीक्षण करना अधिक कुशल है।


अपर्याप्त, इष्टतम और अत्यधिक आवर्धन पर शनि का दृश्य

उदाहरण के लिए, महाशय की सूची के अनुसार एंड्रोमेडा नेबुला आकाशगंगा, या M31, पूर्णिमा की डिस्क की तुलना में 6 गुना बड़ा है, हालांकि, इसकी जांच करने के लिए आपको एक दूरबीन की आवश्यकता होती है, क्योंकि इसकी चमक चंद्रमा की तुलना में बहुत कम है और आपको इकट्ठा करने की आवश्यकता है इसके विवरणों पर विचार करने के लिए जितना संभव हो उतना हल्का। दूरबीन के बिना, यह रात के आकाश में एक सुस्त धब्बा की तरह लगता है, चंद्रमा से बहुत छोटा है, लेकिन यह एक दृश्य भ्रम से ज्यादा कुछ नहीं है।


जॉन हेडली टेलीस्कोप (न्यूटन सिस्टम)

पहले से ही 1721 में, जॉन हेडली ने 15 सेमी के लेंस व्यास और 158 सेमी की एक फोकल लंबाई के साथ एक न्यूटन परावर्तक का निर्माण किया, जिसमें बृहस्पति के चंद्रमाओं का निरीक्षण करना और यहां तक ​​कि शनि के छल्ले में कैसिनी अंतर को भेदना आसान था, जो कि 37 मीटर की एयर टेलीस्कोप में मुश्किल से दिखाई देता था। हुय्गेंस।

भविष्य में, अधिक उन्नत योजनाओं का आविष्कार किया गया, एक गोलाकार और छोटे माध्यमिक अवतल अण्डाकार दर्पण के बजाय परवलयिक अवतल दर्पण का उपयोग किया गया, जिसमें से प्रकाश मुख्य दर्पण के केंद्र में छेद में वापस परिलक्षित हुआ, जिसके पीछे आइपप खड़ा था, जिसके परिणामस्वरूप एक छवि खत्म नहीं हुई थी, जैसा कि में बदल गया था न्यूटन की प्रणाली, और सीधी रेखा, और एक ही समय में पाइप की लंबाई कम हो गई, जबकि गोलाकार विपथन को काफी हद तक सही किया गया था।


ग्रेगरी टेलिस्कोप ऑप्टिकल सिस्टम

इसलिए, 1732-1768 में, जेम्स शॉर्ट ने ग्रेगरी प्रणाली का उपयोग करके कई दूरबीनों का निर्माण किया, जिनमें से सबसे बड़ा 55 सेमी का व्यास था। और 1773 से विलियम हर्शल ने धातु के दर्पणों को चमकाने का काम किया, 20 वर्षों के दौरान 430 दर्पणों का निर्माण किया, जिसके परिणामस्वरूप उन्होंने सबसे बड़ा निर्माण किया। 20 और 40 अंग्रेजी पैरों (लगभग 12 मीटर) की फोकल लंबाई के साथ परावर्तक।


विलियम हर्शल की सबसे बड़ी दूरबीन 12 मीटर की फोकल लंबाई के साथ

40 फुट परावर्तक के कांस्य लेंस का व्यास 122 सेमी था, और मोटाई लगभग 9 सेमी थी, दर्पण का वजन कम से कम एक टन था और अपने स्वयं के वजन के नीचे sagged। इसमें 75% तांबा और 25% टिन शामिल था। दर्पण बहुत जल्दी काला हो गया, फटा और लगातार पुन: चमकाने की आवश्यकता थी, जिसे हर्शल ने पहले 15 वर्षों के लिए मैन्युअल रूप से प्रदर्शन किया, साथ ही नए दर्पणों का निर्माण भी किया, जहां पॉलिशिंग प्रक्रिया में 16 घंटे लगे और एक मिनट के लिए भी उतरने नहीं दिया। दूरबीन का संचालन बेहद असुविधाजनक था, और इसलिए, उसकी अधिकांश खोजों के लिए, हर्शल ने अपनी बहन कैरोलिना के साथ मिलकर छोटे व्यास के दूरबीनों का उपयोग किया। यह दिलचस्प है कि अपने जीवन के दौरान हर्शेल ने 2500 से अधिक निहारिकाओं की खोज की, 806 दोहरे सितारों ने, उन्हें दिखाई देने वाले रात्रि आकाश के 4 पूर्ण दर्शन किए, और कैरोलिना ने अपने 98 वर्ष के जीवनकाल के अलावा, 2 धूमकेतुओं की खोज की। उनके काम को बेटे जॉन द्वारा जारी रखा गया था, जिन्होंने अफ्रीका में 20 फुट दूरबीन का उपयोग करके इंग्लैंड से आकाश के एक अदृश्य हिस्से का अवलोकन किया था।


आज, सबसे बड़ा हर्शल टेलिस्कोप का दर्पण स्लो में संग्रहित है

1845 में, खगोलशास्त्री द्वारा चलाए गए अंग्रेजी शराब बनाने वाले विलियम लासेल ने 61 सेमी के दर्पण व्यास के साथ एक परावर्तक का निर्माण किया, इसे लिवरपूल के पास अपनी स्टारफील्ड एस्टेट में स्थापित किया और एक साल बाद, 10 अक्टूबर, 1846 को, उन्होंने हाल ही में खोजे गए ग्रह नेपच्यून - ट्राइटन का उपग्रह खोला, बाद में उसी का उपयोग करते हुए। युरेनस और एरियल के उपग्रहों का पता लगाने के लिए वह साधन का प्रबंधन करता है। और 1861 में वह हर्शेल दूरबीन की तरह, 122 सेमी के लेंस व्यास के साथ एक टेलीस्कोप बनाने का प्रबंधन करता है, जो बाद में माल्टा में तारों वाले आकाश के अधिक दक्षिणी भाग का निरीक्षण करने के लिए स्थापित किया गया था।


विलियम लासेल के 122 सेमी दूरबीन को समर्पित स्टैम्प

अगर हम 19 वीं सदी के सबसे बड़े रिफ्लेक्टर के बारे में बात करते हैं, तो इसे लॉर्ड रॉस की उपाधि धारण करते हुए विलियम पार्सन ने बनाया था। बहुत सारी पूंजी को ध्यान में रखते हुए, उन्होंने दुनिया में सबसे बड़ी दूरबीन बनाने का फैसला किया, लेकिन दुर्भाग्य से जेम्स शॉर्ट ने निर्माण के रहस्यों के साथ सभी कागजात नष्ट कर दिए और रॉस को फिर से बहुत आविष्कार करना पड़ा। फिर भी, बहुत प्रयास और 20,000 पाउंड खर्च करने के बाद, उस समय के लिए बहुत बड़ा धन, टेलीस्कोप 1845 में तैयार हुआ (इसे बनने में 3 साल लगे)। मुख्य दर्पण का व्यास 183 सेमी, वजन 3 टन, पाइप की लंबाई 16 मीटर थी। टेलीस्कोप को ब्लॉकों और केबलों की एक जटिल प्रणाली का उपयोग करके नियंत्रित किया गया था, जो कि 2 लोगों की सेवा करने वाले थे, एक सीमित क्षेत्र था - यह बढ़ सकता है और गिर सकता है, और बगल से यह केवल 15 डिग्री हो गया। आयरलैंड की जलवायु को शायद ही सबसे अच्छा कहा जा सकता है - 60-80 स्पष्ट रातों के एक वर्ष के लिए, मुख्य रूप से सर्दियों में, क्योंकि रॉस इस पर कोई महत्वपूर्ण खोज करने में सक्षम नहीं था, हालांकि, वह पहली बार नोटिस कर रहा था कि कुछ नेबुला एक सर्पिल संरचना है।


आयरलैंड में लॉर्ड रॉस टेलीस्कोप का पुनर्निर्माण अब बिर कैसल ( वेबसाइट ) पर देखने के लिए उपलब्ध है

रॉस की पत्नी और कुछ आधुनिक प्रौद्योगिकियों के लिए धन्यवाद के साथ संरक्षित चित्रों का उपयोग करके, 2001 में टेलीस्कोप को बहाल करना संभव था, सुस्त भारी दर्पण को हल्के एल्यूमीनियम से बदल दिया गया था। पिछली शताब्दी की शुरुआत में केवल एक बड़े दर्पण व्यास के साथ एक दूरबीन का निर्माण करके रॉस को पार करना संभव था।

19 वीं शताब्दी के मध्य में कांच के दर्पणों का फैशन वापस दिखाई दिया, क्योंकि कांच को संसाधित करना आसान था और चांदी की कोटिंग कांस्य दर्पणों की तुलना में 2 गुना अधिक प्रकाश परिलक्षित होती थी। इसके अलावा, दर्पण बहुत हल्का था। 1878 में, 122 सेमी के दर्पण व्यास के साथ एक परावर्तक स्थापित किया गया था, और पहले से ही 1888 में - XIX सदी का सबसे बड़ा ग्लास रिफ्लेक्टर। 153 सेमी के व्यास के साथ एक दर्पण के साथ।

हालांकि, धातु पर ग्लास रिफ्लेक्टरों की अंतिम जीत 1917 को आती है, जब माउंट विल्सन ऑब्जर्वेटरी में 2.58 मीटर के लेंस व्यास वाला एक रिफ्लेक्टर करोड़पति जॉन डी। हूकर की कीमत पर बनाया गया था।


माउंट विल्सन वेधशाला 100 इंच परावर्तक

धातु के ऊपर कांच के दर्पणों की निर्णायक जीत फौकॉल्ट "छाया" विधि के आविष्कार के कारण हुई, जिसने प्रकाशिकी के निर्माण की गुणवत्ता में वृद्धि की और परिणामस्वरूप, दर्पणों की परावर्तकता 90-95% तक पहुंच गई।1930 में, उन्होंने दर्पणों को चमकाने की एक विधि का आविष्कार किया, जिसके परिणामस्वरूप चांदी को अधिक ऑक्सीजन-प्रतिरोधी एल्यूमीनियम के साथ बदलना संभव था, जो एक ऑक्साइड फिल्म की उपस्थिति के लिए धन्यवाद, इतनी जल्दी फीका नहीं हुआ, और, अन्य बातों के अलावा, एक व्यापक वर्णक्रमीय श्रेणी की किरणें, उदाहरण के लिए पराबैंगनी, जिसके लिए पराबैंगनी। रजत चढ़ाना बस सक्षम नहीं है।

माउंट पालोमर वेधशाला में स्थापित 5-मीटर हेल टेलीस्कोप, 1936 में बनना शुरू हुआ था, लेकिन युद्ध के कारण, इसकी कमीशनिंग में 1948 तक देरी हो गई थी, और 28 वर्षों तक यह दुनिया में सबसे बड़ा बना रहा।


508 सेमी हेल ​​टेलिस्कोप (पालोमर ऑब्जर्वेटरी, यूएसए)

धीरे-धीरे, मिरर-लेंस टेलीस्कोप लोकप्रियता प्राप्त कर रहे हैं, जो कि ज्यादातर गर्भपात की भरपाई करते हैं, और उपकरणों के आकार को कम करने में भी मदद करते हैं।

1975 में, ज़ेलेन्चुत्स्क वेधशाला में माउंट जिरुची (ऊंचाई 2070 मीटर) पर निज़नी अर्खिज़ के गाँव के पास कराचीवो-चर्केशिया में काकेशस में स्थित 6.05 मीटर के मुख्य दर्पण के एक व्यास के साथ एक बड़े ऑल-अज़ीमुथल दूरबीन ने ऑपरेशन में प्रवेश किया।


बीटीए (बड़े ऊंचाई वाले अजीमुथल दूरबीन) का विहंगम दृश्य

इस दूरबीन के निर्माण का इतिहास दिलचस्प है। BTA यूएसएसआर के गिगेंटोमैनिया का एक और उदाहरण बन गया, और संक्षेप में इसके निर्माण का लक्ष्य अमेरिकियों को पार करना था, उन्होंने फैसला किया कि इन के लिए एक मीटर पर्याप्त होगा। आखिरकार, टेल टेलिस्कोप को डिजाइन करते समय, अमेरिकियों ने अपने बड़े मृत वजन के कारण मुख्य दर्पण के विरूपण से उत्पन्न होने वाले संभावित विपथन के कारण इसे व्यास में बड़ा करना अनुचित समझा।


6-मीटर BTA का डोम

यह हास्यास्पद है कि ऑप्टिकल उद्योग इस तरह के कार्य के लिए तैयार नहीं था, और लिटकारिनो में दर्पण परावर्तकों के निर्माण के लिए उपलब्ध कार्यशाला में इन उद्देश्यों के लिए एक विशेष संयंत्र बनाया गया था। यह कार्य 25 मार्च, 1960 को निर्धारित किया गया था, सबसे कठिन, 70 टन वजन वाली वर्कपीस का निर्माण करने के लिए 516 टन पिघलने वाली भट्टी का निर्माण करना, इसे जलाना, इसे उच्च परिशुद्धता के साथ संसाधित करना और पीछे की ओर से उतराई तंत्र के लिए 60 छिद्रों का निर्माण करना था। 1963 में भट्ठी तैयार थी, कार्यशाला के निर्माण पर एक और 3 साल का समय था। नतीजतन, तीन बिल्ट डाले गए। प्रसंस्करण की शुरुआत के बाद पहली वर्कपीस क्रैक हुई, क्योंकि उन्होंने फायरिंग और कूलिंग प्रक्रिया को कम करने की कोशिश की, यह कूलिंग की शुरुआत के 1.5 साल बाद हुआ। दूसरी वर्कपीस अधिक सफल थी, इसे 20 नवंबर, 1964 को डाला गया था, फिर गोलीबारी की प्रक्रिया और लंबी शीतलन शुरू की गई थी,जो 5 दिसंबर, 1966 - 2 साल और 19 दिन तक चला। पीसने की प्रक्रिया कम सरल नहीं थी, एक योजना विकसित करना और एक विशेष हीरे कटर का निर्माण करना आवश्यक था, परिणामस्वरूप, कुचल हीरे के 7,000 से अधिक कैरेट और 1.5 साल का समय पीसने पर खर्च किया गया था। प्रसंस्करण के बाद, वर्कपीस का वजन 42 टन तक कम हो गया, और फिर, 4 सितंबर, 1968 को वर्कपीस को इसके सामने की ओर के अधिक सटीक प्रसंस्करण के लिए स्थानांतरित कर दिया गया। कोलोमेन्स्की हेवी मशीन टूल प्लांट में, वर्कपीस को एक तकनीकी फ्रेम में स्थापित किया गया है, जहां LOMO विशेषज्ञ एक विशेष पीसने वाली मशीन पर एक विशेष थर्मोस्टैटिक आवास में अपने उच्च परिशुद्धता मशीनिंग को जनवरी 1969 तक पीसते हैं, और फिर पॉलिश करते हैं, जो जुलाई 1971 में पूरा हुआ था। अगले 2 महीनों में, विभिन्न तरीकों का उपयोग करके प्रकाशिकी की गुणवत्ता की जांच की गई।पीसने की प्रक्रिया कम सरल नहीं थी, एक योजना विकसित करना और एक विशेष हीरे कटर का निर्माण करना आवश्यक था, परिणामस्वरूप, कुचल हीरे के 7,000 से अधिक कैरेट और 1.5 साल का समय पीसने पर खर्च किया गया था। प्रसंस्करण के बाद, वर्कपीस का वजन 42 टन तक कम हो गया, और फिर, 4 सितंबर, 1968 को वर्कपीस को इसके सामने की ओर के अधिक सटीक प्रसंस्करण के लिए स्थानांतरित कर दिया गया। कोलोमेन्स्की हेवी मशीन टूल प्लांट में, वर्कपीस को एक तकनीकी फ्रेम में स्थापित किया गया है, जहां LOMO विशेषज्ञ एक विशेष पीसने वाली मशीन पर एक विशेष थर्मोस्टैटिक हाउसिंग में अपने उच्च परिशुद्धता मशीनिंग को जनवरी 1969 तक पीसते हैं, और फिर पॉलिश करते हैं, जो जुलाई 1971 में पूरा हुआ। अगले 2 महीनों में, विभिन्न तरीकों का उपयोग करके प्रकाशिकी की गुणवत्ता की जांच की गई।पीसने की प्रक्रिया कम सरल नहीं थी, एक योजना विकसित करना और एक विशेष हीरे कटर का निर्माण करना आवश्यक था, परिणामस्वरूप, कुचल हीरे के 7,000 से अधिक कैरेट और 1.5 साल का समय पीसने पर खर्च किया गया था। प्रसंस्करण के बाद, वर्कपीस का वजन 42 टन तक कम हो गया, और फिर, 4 सितंबर, 1968 को वर्कपीस को इसके सामने की ओर के अधिक सटीक प्रसंस्करण के लिए स्थानांतरित कर दिया गया। कोलोमेन्स्की हेवी मशीन टूल प्लांट में, वर्कपीस को एक तकनीकी फ्रेम में स्थापित किया गया है, जहां LOMO विशेषज्ञ एक विशेष पीसने वाली मशीन पर एक विशेष थर्मोस्टैटिक आवास में अपने उच्च परिशुद्धता मशीनिंग को जनवरी 1969 तक पीसते हैं, और फिर पॉलिश करते हैं, जो जुलाई 1971 में पूरा हुआ था। अगले 2 महीनों में, विभिन्न तरीकों का उपयोग करके प्रकाशिकी की गुणवत्ता की जांच की गई।नतीजतन, कुचल हीरे के 7,000 से अधिक कैरेट और पीसने पर 1.5 साल का समय बिताया गया। प्रसंस्करण के बाद, वर्कपीस का वजन 42 टन तक कम हो गया, और फिर, 4 सितंबर, 1968 को वर्कपीस को इसके सामने की ओर के अधिक सटीक प्रसंस्करण के लिए स्थानांतरित कर दिया गया। कोलोमेन्स्की हेवी मशीन टूल प्लांट में, वर्कपीस को एक तकनीकी फ्रेम में स्थापित किया गया है, जहां LOMO विशेषज्ञ एक विशेष पीसने वाली मशीन पर एक विशेष थर्मोस्टैटिक आवास में अपने उच्च परिशुद्धता मशीनिंग को जनवरी 1969 तक पीसते हैं, और फिर पॉलिश करते हैं, जो जुलाई 1971 में पूरा हुआ था। अगले 2 महीनों में, विभिन्न तरीकों का उपयोग करके प्रकाशिकी की गुणवत्ता की जांच की गई।नतीजतन, कुचल हीरे के 7,000 से अधिक कैरेट और पीसने पर 1.5 साल का समय बिताया गया। प्रसंस्करण के बाद, वर्कपीस का वजन 42 टन तक कम हो गया, और फिर, 4 सितंबर, 1968 को वर्कपीस को इसके सामने की ओर के अधिक सटीक प्रसंस्करण के लिए स्थानांतरित कर दिया गया। कोलोमेन्स्की हेवी मशीन टूल प्लांट में, वर्कपीस को एक तकनीकी फ्रेम में स्थापित किया गया है, जहां LOMO विशेषज्ञ एक विशेष पीसने वाली मशीन पर एक विशेष थर्मोस्टैटिक हाउसिंग में अपने उच्च परिशुद्धता मशीनिंग को जनवरी 1969 तक पीसते हैं, और फिर पॉलिश करते हैं, जो जुलाई 1971 में पूरा हुआ। अगले 2 महीनों में, विभिन्न तरीकों का उपयोग करके प्रकाशिकी की गुणवत्ता की जांच की गई।4 सितंबर, 1968 को वर्कपीस को इसके सामने की ओर अधिक सटीक प्रसंस्करण के लिए स्थानांतरित किया गया था। कोलोमेन्स्की हेवी मशीन टूल प्लांट में, वर्कपीस को एक तकनीकी फ्रेम में स्थापित किया गया है, जहां LOMO विशेषज्ञ एक विशेष पीसने वाली मशीन पर एक विशेष थर्मोस्टैटिक हाउसिंग में अपने उच्च परिशुद्धता मशीनिंग को जनवरी 1969 तक पीसते हैं, और फिर पॉलिश करते हैं, जो जुलाई 1971 में पूरा हुआ। अगले 2 महीनों में, विभिन्न तरीकों का उपयोग करके प्रकाशिकी की गुणवत्ता की जांच की गई।4 सितंबर, 1968 को वर्कपीस को इसके सामने की ओर अधिक सटीक प्रसंस्करण के लिए स्थानांतरित किया गया था। कोलोमेन्स्की हेवी मशीन टूल प्लांट में, वर्कपीस को एक तकनीकी फ्रेम में स्थापित किया गया है, जहां LOMO विशेषज्ञ एक विशेष पीसने वाली मशीन पर एक विशेष थर्मोस्टैटिक हाउसिंग में अपने उच्च परिशुद्धता मशीनिंग को जनवरी 1969 तक पीसते हैं, और फिर पॉलिश करते हैं, जो जुलाई 1971 में पूरा हुआ। अगले 2 महीनों में, विभिन्न तरीकों का उपयोग करके प्रकाशिकी की गुणवत्ता की जांच की गई।जो जुलाई 1971 में पूरा हुआ। अगले 2 महीनों में विभिन्न तरीकों का उपयोग करके प्रकाशिकी की गुणवत्ता की जाँच की गई।जो जुलाई 1971 में पूरा हुआ। अगले 2 महीनों में, विभिन्न तरीकों का उपयोग करके प्रकाशिकी की गुणवत्ता की जांच की गई।

इसका परिवहन कम कठिन नहीं था, इसके लिए 2 नए नदी बंदरगाह, कई पुलों का निर्माण, सुदृढ़ीकरण, विस्तार और सैकड़ों किलोमीटर की सड़कों का निर्माण करना आवश्यक था ताकि वर्कपीस को उसके गंतव्य तक पहुंचाया जा सके। फिर भी, वे मूल को जोखिम में डालने से डरते थे, क्योंकि डुप्लिकेट ब्लैंक से एक नया दर्पण बनाने की प्रक्रिया के लिए एक और 3-4 साल की आवश्यकता होगी। इसलिए, सिम्युलेटर को परिवहन करने का निर्णय लिया गया, जो 12 मई से 5 जून, 1974 तक किया गया था। टेलीस्कोप के मुख्य दर्पण को 21 अगस्त 1974 को वेधशाला में पहुंचाया गया था, परिवहन के दौरान तापमान और कंपन की स्थितियों का सावधानीपूर्वक निरीक्षण किया गया था, सुरक्षा के लिए, दर्पण को एक विशेष थर्मली अछूता और कई सेंसर के साथ विरोधी कंपन कंटेनर में रखा गया था।


मास्को नदी पर दर्पण का परिवहन

वेधशाला स्वयं 1967 में बननी शुरू हुई थी, दूरबीन टॉवर 53 मीटर ऊँचा और 45 मीटर व्यास का बनाने की योजना थी, हालाँकि, टॉवर के अलावा, एक पूरा वैज्ञानिक शहर बनाया जाना था - वैज्ञानिकों के घर, एक बिजली इकाई, जल आपूर्ति और बिजली आपूर्ति प्रणाली, भारी माल की लंबाई के साथ एक पहाड़ी सड़क। 16 किमी। वैज्ञानिक परिसर का कुल क्षेत्रफल 50 हेक्टेयर था। BTA से एक किलोमीटर की दूरी पर पर्यवेक्षकों और कर्मचारियों और वैज्ञानिकों के घर के लिए एक होटल है, साथ ही अन्य रूपरेखाएं भी हैं।


बीटीए के गियर, ड्राइव और रैक का परिवहन (1968)

मुख्य निर्माण कार्य 1971 में पूरा हुआ, जिसके बाद दूरबीन संरचना की स्थापना शुरू हुई। कुल वजन 850 टन है, चलती हिस्सा 650 टन है, माउंट को वितरित करना और स्थापित करना काफी मुश्किल था, स्थापना के लिए एक विशेष क्रेन का निर्माण करना आवश्यक था। इसके अलावा, चूंकि दर्पण को हर 5 साल में फिर से पेंटिंग करने की आवश्यकता होती है, इसलिए एक VUAZ-6 वैक्यूम एल्युमिनाइजिंग यूनिट बनाया गया था (इसके डिजाइन पर काम 1963 से 1968 तक जारी रहा, और 1970 में इसे वेधशाला में पहुंचाया गया)। बाद में, एल्युमिनाइजेशन तकनीक में सुधार किया गया और हर 10 साल में कोटिंग को बदलना संभव हो गया।

1974 के मध्य में, सभी दूरबीन प्रणालियों का डिबगिंग पूरा हो गया था, 21 अगस्त 1974 को मुख्य दर्पण और फ्रेम को वेधशाला में पहुंचाया गया, सितंबर में दर्पण को फिर से खोला गया, साफ किया गया और फ्रेम में स्थापित किया गया, और अक्टूबर में अनलोडिंग तंत्र के साथ काम किया गया।

टेलीस्कोप मिरर 6050 मिमी के व्यास और 650 मिमी की मोटाई के साथ एक meniscus है, इसके विरूपण के दो मुख्य स्रोत ज्ञात हैं - पर्यावरण के प्रभाव के तहत उत्पन्न होने वाली सामग्री में तापमान ढाल के कारण, और स्वयं दर्पण के वजन के कारण। रेले ऑप्टिक्स की गुणवत्ता मानदंड के अनुसार, 1 / 8λ (मनाया विकिरण की तरंग दैर्ध्य) से अधिक नहीं होने के विकृति के कारण विचलन अनुमेय हैं, जो 0.035 माइक्रोन से अधिक नहीं है। इन आंकड़ों के आधार पर, यह गणना की गई थी कि 60 अंत बिंदुओं पर बीटीए दर्पण को उतारने के लिए पर्याप्त था, दोनों अंत और रेडियल दिशाओं में, जबकि कार्य क्षेत्र में तनाव का आयाम गणना किए गए की तुलना में 3 गुना कम था और 0.0096 माइक्रोन से अधिक नहीं था।

कोई भी कम महत्वपूर्ण माउंट नहीं था और पृथ्वी के घूर्णन की भरपाई करने और छवि स्थिरता बनाए रखने के लिए दोनों कुल्हाड़ियों के साथ ठीक से चलने की क्षमता थी, 650 टन संरचना के आंदोलन की अधिक सटीकता की आवश्यकता थी - एक चाप दूसरे के दसवें हिस्से में, जो हाइड्रोस्टेटिक बियरिंग्स द्वारा सुनिश्चित किया गया था। हाइड्रोस्टेटिक तेल पैड पर माउंट "तैरता है", जहां तेल 70 वायुमंडल के जबरदस्त दबाव में होता है, समान रूप से कार्य करता है, जो 15 किलो के बल को 6 मीटर कंधे पर लागू करके ऐसी भारी संरचना को स्थानांतरित करने की अनुमति देता है।

3 नवंबर, 1974 को टेलीस्कोप को ट्रायल ऑपरेशन में डाल दिया गया था, और 30 दिसंबर, 1975 को बड़े अजीमूथ टेलीस्कोप को ऑपरेशन में शामिल करने की स्वीकृति पर राज्य इंटरडैप्सल कमीशन के एक अधिनियम को मंजूरी दी गई थी।

लेकिन सब कुछ सफल नहीं रहा। परीक्षण के बाद, काम की सतह में दोष दूरबीन के मुख्य दर्पण में पाए गए थे। अमेरिकियों ने लंबे समय तक सोवियतों का मज़ाक उड़ाया, क्योंकि टेलिस्कोप हेल टेलिस्कोप की गुणवत्ता में नीच था, और ज्योतिष के संदर्भ में सबसे अच्छे बिंदु पर भी नहीं बनाया गया था। 1979 में, दर्पण को मौजूदा दर्पण के साथ बदल दिया गया था और गुणवत्ता हेल से भी बदतर नहीं थी, लेकिन जलवायु प्रतिकूल थी। फिर भी, 1993 तक टेलिस्कोप दुनिया में सबसे बड़ा बना रहा।

यह ध्यान देने योग्य है कि 2007 में, लगभग 30 वर्षों के इंतजार के बाद, दोषपूर्ण दर्पण को दूसरा जीवन मिला। इसके सुधार के लिए 200 मिलियन रूबल आवंटित किए गए थे, एक परत 8 मिमी मोटी दर्पण से काट दी गई थी और पॉलिश की गई थी। चमकाने की प्रक्रिया में 3 साल लग सकते हैं, लेकिन फंडिंग की कमी के कारण 10 साल तक चले।

यदि कार्य एक नया दर्पण बनाने के लिए था, तो अब यह असंभव होगा - एक शुरुआत के लिए, खरोंच से एक ग्लास भट्ठी का निर्माण करना आवश्यक होगा, इस तथ्य के बावजूद कि वर्तमान में इसका निर्माण संयंत्र व्यावहारिक रूप से मौजूद नहीं है, अच्छी तरह से, और फिर शीतलन के वर्षों, और इसी तरह । मिरर पॉलिशिंग के लिए, आधुनिक तकनीकों का उपयोग किया गया था जो 1960 के दशक में उपलब्ध नहीं थे। बहाल दर्पण में 28 वर्ग मीटर की पूरी कामकाजी सतह को चमकाने वाले गहने हैं। मी - रोटेशन के आदर्श आकार से विचलन, उपापचय 0.3 माइक्रोन से अधिक नहीं होता है।

मिरर डिलीवरी में भी बहुत समय लगा:

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योजना की कमी के परिणामस्वरूप आकस्मिकता के बिना नहीं। यह पता चला कि दर्पण रूसी विज्ञान अकादमी के वेधशाला के क्षेत्र में प्रवेश नहीं कर सकता है, क्योंकि गेट को केवल ऐसे आयामों के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया था - ईंटवर्क के हिस्से को ध्वस्त करना आवश्यक था।

14 फरवरी, 2018 को, दर्पण सफलतापूर्वक वेधशाला में पहुंचा, वितरण लागत 11 मिलियन रूबल थी और 7 दिन लग गए, कार्गो की नाजुकता के कारण, इसे 40 किमी / घंटा से अधिक की गति से परिवहन करना असंभव था, क्योंकि बर्फबारी के कारण सड़कों को अतिरिक्त रूप से छिड़कना पड़ता था और इसलिए चरणों में से एक को 50 किमी दूर करने में 50 दिन लगे, और अंतिम 16 किलोमीटर की पर्वत नागिन 10 किमी / घंटा से अधिक नहीं हुई। लेकिन खगोलविदों ने कोई जल्दबाजी नहीं की - वैसे भी, गर्म वसंत की शुरुआत से पहले दर्पण स्थापित करना शुरू करना असंभव है, और स्थापना प्रक्रिया में 3-4 महीने लगेंगे।

अब BTA टेलीस्कोप दुनिया के दस सबसे बड़े और सर्वश्रेष्ठ टेलीस्कोपों ​​में से एक है।

जारी (लिंक यहां उपलब्ध होगा) ...

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