Tài liệu: Thiết kế chế tạo kính thiên văn

Tài liệu
Thiết kế chế tạo kính thiên văn

Nội dung

THIẾT KẾ CHẾ TẠO KÍNH THIÊN VĂN PHẢN XẠ THẾ HỆ THỨ BA VÀ THỨ TƯ

 

Hoạt động của kính thiên văn phản xạ thế hệ thứ hai đã chứng tỏ rằng kính thiên văn đường kính 3 m có hệ thống quang học chất lượng cao đặt ở một điểm có bầu không khí yên tĩnh, ổn định có thể có hiệu quả hơn một kính thiên văn với đường kính 5 m làm việc trong những điều kiện tốt hơn. Điều này đã buộc các nhà bác học nghĩ tới kính thiên văn phản xạ thế hệ thứ ba.

Việc thiết kế một kính thiên văn thế hệ mới khác hẳn công việc chế tạo trong những ngành kỹ thuật khác. Một chiếc máy bay hiện đại được thử nghiệm rất nhiều năm ở các dạng máy bay thử nghiệm trước khi bước sang giai đoạn sản xuất hàng loạt.

Ngày nay, giá thành một chiếc kính thiên văn khổng lồ cũng tốn kém như chế tạo một chiếc máy bay nhưng rất tiếc rằng các nhà thiên văn học lại không có đủ tiền để chế tạo mẫu thử. Họ phải thay thế việc chế tạo chiếc kính thiên văn thử nghiệm bằng cách tính toán hết sức cẩn thận những kính thiên văn hiện có, đồng thời cũng tiến hành thảo luận thường xuyên đối với từng dự án. Thông thường người ta chế tạo một hay hai dụng cụ đầu tiên của xêri mới, và kinh nghiệm tích luỹ được trong công việc này rất quý giá. Nếu như công cụ đó to lớn và đắt tiền thì họ sẽ chế tạo hình mẫu thử nghiệm nhỏ hơn.

Đặc điểm cơ bản của kính thiên văn thế hệ thứ ba là tấm gương chính có hình hypecbôn (chứ không phải parabôn) với đường kính 3,5 - 4 m và được chế tạo từ vật liệu mới - thạch Anh nung chảy hay xitan, - một loại gốm thuỷ tinh không giản nở vì nhiệt được chế tạo ở Liên Xô vào những năm 60 của thế kỷ XX. Việc áp dụng cấu hình Catxơgranh cho tấm gương chính có dạng hypecbôn đã cho phép mở rộng một cách đáng kể thị trường của những tấm ảnh tốt.

Nhưng việc tính toán hệ thống này đã được thực hiện từ những năm 20. Những kính thiên văn thế hệ thứ ba đều được cố gắng chọn đặt ở những nơi khí quyển yên tĩnh. Ngày nay, người ta đã xây lắp khá nhiều những kính thiên văn loại này vì các nhà khoa học cho rằng đó là loại công cụ có tính năng tổng hợp.

Đã có một kính thiên văn đường kính 6 mét được đưa vào hoạt động từ Năm 1975. Mặc dù nó thuộc thế hệ thứ hai, nhưng trong cấu trúc của nó có những thay đổt cơ bản. Các kính thiên văn thuộc các thế hệ trước được lắp đặt theo hướng xích đạo. Chúng cứ hướng theo một ngôi sao đang được quan sát và quay với vận tốc một vòng quay trong một ngày sao quanh một trục hướng tới cực của Vũ Trụ. Còn toạ độ thứ hai của đối tượng quan sát là xích vĩ thì kính thiên văn được đặt cố định vào thời điểm trước khi chụp ảnh và nó sẽ không quay xung quanh trục này.

Trước Chiến tranh thế giới lần thứ hai, nhà thiết kế kính thiên văn Liên Xô là N. G. Pônômariôp rất chú ý tới việc làm sao cho ống kính ngắm và toàn bộ cấu trúc đỡ của kính thiên văn càng nhẹ nhiều càng tốt. Nghĩa là giá thành của kính sẽ hạ đi, nếu như chuyển từ việc lắp đặt theo hướng xích đạo sang lắp đặt theo hướng độ phương. Khi đó kính thiên văn sẽ quay xung quanh 3 trục: trục độ phương, trục độ cao và trục quang (tại trục đó có thể chỉ có thể làm quay catxét chứa phim mà thôi).

Ý tưởng này đã được thực hiện trong kính thiên văn đường kính 6 mét, được gọi là kính thiên văn lớn theo độ phương (viết tắt theo tiếng Nga là BTA). Chiếc kính này được đặt ở đài thiên văn vật lý tại miền bắc Capcadơ ở gần làng Dêlenchúc (Zelechuk).

Việc lắp đặt kính thiên văn theo độ phương được thực hiện ở tất cả những kính thiên văn thế hệ thứ tư. Ngoài điều đổi mới này một đặc trưng nữa của chúng là dùng loại gương cực mỏng đồng thời dùng máy vi tính để căn chỉnh hình dạng cho nó sau khi đã phân tích tự động hệ thống quang dựa theo hình ảnh của sao. Đang xây dựng hơn 10 công cụ nghiên cứu loại này với đường kính 8 mét và hiện nay mô hình loại này với đường kính 4 mét đã hoạt động. Khó mà có thể tưởng tượng được rằng các kính thiên văn thế hệ mới nhất này sẽ mang lại cho thiên văn học những khám phá mới nào nữa.

 

 




Nguồn: bachkhoatrithuc.vn/encyclopedia/449-02-633329690358056250/Kinh-thien-van-tu-thoi-Galile-cho-toi-nay/...


Chưa có phản hồi
Bạn vui lòng Đăng nhập để bình luận