Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Методология науки
Избранное
Публичные лекции
Лекции для школьников
Библиотека «Династии»
Интервью
Опубликовано полностью
В популярных журналах
«В мире науки»
«Знание — сила»
«Квант»
«Квантик»
«Кот Шрёдингера»
«Наука и жизнь»
«Наука из первых рук»
«Популярная механика»
«Потенциал»: Химия. Биология. Медицина
«Потенциал»: Математика. Физика. Информатика
«Природа»
«Троицкий вариант»
«Химия и жизнь»
«Что нового...»
«Экология и жизнь»
Из Книжного клуба
Статьи наших друзей
Статьи лауреатов «Династии»
Выставка
Происхождение жизни
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Новости науки

 
20.02
Экстракт из старых сородичей ускоряет старение

16.02
Открыт бензольный дикатион — пирамида с шестикоординационным углеродом

15.02
Детектор ATLAS увидел рассеяние света на свете

14.02
Кембрийское ископаемое Saccorhytus поместили в основание эволюционной линии вторичноротых

13.02
Эволюционные последствия генных дупликаций удалось оценить количественно






Главная / Библиотека / В популярных журналах / «Популярная механика» версия для печати

Как построить телескоп

Джастин Нобель
«Популярная механика» №10, 2016

Майк Клементс и его телескоп с диаметром зеркала 177 см («Популярная механика» №10, 2016)

Астрономы называют это первым светом — момент, когда только что построенный телескоп впервые используется для наблюдения за небесными объектами. Это необычайно важное событие в жизни любого инструмента.

А для сложных проектов стоимостью в несколько миллионов долларов устраивают пышные церемонии, где с речами выступают мировые знаменитости.

Однако летней ночью 2013 года в пригороде Солт-Лейк-Сити никто не произносил пышных тостов и не поднимал бокалы шампанского. На церемонии присутствовал лишь один человек — Майк Клементс, которому тогда было 50 лет. Одетый в рабочую рубашку и синие джинсы, он стоял посреди заросшего поля рядом с телескопом, на строительство которого потратил два года жизни.

Его творение больше напоминало импровизированную буровую установку высотой почти 11 м и весом 1,8 т. Раскладную стальную раму смастерил местный сварщик, а 177-сантиметровое зеркало весило около 400 кг.

Майк — водитель-дальнобойщик, он не обучался физике или астрономии, у него нет инженерного образования. Он даже не делал никаких набросков при разработке конструкции, ограничившись лишь моделью, которую собрал из деревянных палочек от мороженого.

Только подумать — если этот телескоп и вправду заработает, и Майк, забравшись по четырехметровой приставной лестнице и заглянув в объектив, увидит что-то на расстоянии в 5000 световых лет от Земли, он войдет в историю как конструктор самого большого в мире телескопа, созданного одиночкой. Известно, что один ирландский граф в 1845 году построил любительский телескоп с диаметром зеркала 183 см, — однако он привлек к работе целую бригаду наемных мастеров.

Дух захватывает

У телескопа Майка нет сложной системы наведения — в его основании находится круглый металлический диск, похожий на огромный вручную вращаемый стол. Майк поворачивает его в нужном направлении и с помощью велосипедного руля наводит на туманность Лебедь — «звездные ясли» Млечного Пути.

«Когда я заглянул в свой телескоп, я лишился дара речи, — вспоминает Майк. — От открывшегося вида захватывало дух. Множество крошечных ярких звезд утопали в бескрайних просторах туманности. В тот момент я отчетливо осознал, что оправдались все усилия по его строительству».

Увлечение Майка началось в далеких 1960-х. Однажды родители привели его в обсерваторию Гриффита в Лос-Анджелесе. Свой первый «телескоп» Майк соорудил из подручных средств — отцовских очков и картонной трубки от рулона туалетной бумаги. В 22 года он вступил в Клуб любителей астрономии в Санта-Монике. Увлеченные наблюдением за звездами единомышленники выезжали подальше от городского света, в горы, где раскладывали привезенное с собой оборудование и отправлялись в «путешествие» по ночному небосводу.

«Майк выделялся среди и без того необычных членов клуба», — рассказывает Джошуа Рот, в то время учившийся в Калифорнийском технологическом институте. Он хорошо помнит, как Майк приехал на очередную выездную сессию астрономов-любителей и начал доставать из багажника части телескопа с зеркалом 56 см. Обычно любители ограничивались оборудованием с гораздо более скромной 25-сантиметровой оптикой.

Большие телескопы стоят очень дорого. Майк прекратил учебу на PhD в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, как он сам объясняет, «потому что под монотонные лекции профессоров мог думать лишь о проектах новых телескопов и ни о чем другом». Какое-то время он оставался без работы, пока друзья не предложили ему устроиться водителем грузовика. Оказалось, что эта работа идеально подошла Майку — хороший заработок и уйма времени на то, чтобы за рулем продумывать детали очередной разработки в мечтах об инструменте, способном «забросить» его в самые дальние уголки Солнечной системы.

Чуть меньше «Хаббла»

Майк достиг потолка своих возможностей, построив телескоп с метровым зеркалом. Для сравнения: диаметр зеркала «Хаббла» равен 240 см. Оптика большего диаметра попросту недоступна для рядовых астрономов-любителей. Но Майку улыбнулась удача — в 2004 году ему позвонил знакомый, каким-то образом раздобывший то самое 177-сантиметровое зеркало толщиной чуть больше 30 см. В годы холодной войны правительство планировало установить его на один из спутников-шпионов, однако при производстве на зеркале образовался скол, и его решили законсервировать.

Майк держит в секрете, во сколько ему обошлась эта покупка, но говорит, что ему пришлось отдавать долги два года. Еще шесть лет понадобилось для покупки оставшихся частей телескопа. Только в начале 2012 года он смог приступить к строительству. Майк жил в небольшом многоквартирном доме, соседская семейная пара разрешила ему приспособить свой гараж под мастерскую. Каждое воскресенье, в свой единственный выходной, на протяжении 18 месяцев он безвылазно трудился — и в жару, и в холод, и в проливной дождь.

Для осуществления своей мечты Майку пришлось преодолеть не одно препятствие, основные из них были связаны с логистикой. «Я не просто построил телескоп, — объясняет он. — Мне пришлось создать целую систему сборки и разборки этой махины». Для работы с 450-килограммовой рамой он сконструировал небольшой кран, крепящийся к фаркопу его видавшего виды пикапа. Чтобы установить каркас для зеркала весом почти 600 кг и размером 2×2 м, Майк освоил азы сварного дела. А для нанесения на поверхность зеркала слоя отражающего покрытия из нитрата серебра — процедуры, стоимость которой при работе над промышленным телескопом достигает нескольких тысяч долларов, — он использовал обычный опрыскиватель для борьбы с сорняками.

Для дополнительной подстраховки при креплении зеркала к основанию Майк сконструировал деревянную трехметровую опорную раму. Подумать только — одно неверное движение, и все мечты Майка могли разлететься вдребезги. «При установке было несколько моментов, когда мое сердце чуть не остановилось», — вспоминает он.

И хотя первый свет его телескопа никто не отмечал, эксперты в области астрономии не обошли проект Майка вниманием. Дэвид Деворкин, старший хранитель Национального музея воздухоплавания и астронавтики США, назвал его «невероятным». Несмотря на то что по размерам зеркала он уступает «Хабблу» и другим многомиллионным телескопам (разработанным специально для наблюдения лишь за далекими объектами), он способен на то, чем профессиональные обсерватории похвастать не могут: позволить обычному человеку заглянуть в небо. «Прямое наблюдение за Вселенной своими собственными глазами, — рассуждает Майк, — вот зачем я все это затевал».

Он планирует сделать свой телескоп еще более мобильным и перевозить его с места на место, чтобы как можно больше людей могли окунуться в бескрайние просторы туманностей. Для начала ему понадобится специальный прицеп — Майк уже вовсю трудится над ним.

Рекомендации эксперта

Джон Уэйс, специалист NASA по популяризации проектов разработки оборудования из Университета штата Техас, советует:

Зеркала

Купите две линзы — выпуклую с фокусным расстоянием 20 см и вогнутую с фокусным расстоянием 5 см. Вогнутая линза должна иметь меньший диаметр.

Труба

Найдите телескопический тубус для документов с выдвигающейся внутренней секцией для регулировки длины (их можно купить в крупных магазинах канцтоваров). Обрежьте внутреннюю и внешнюю трубки до длины 15,2 см, чтобы обеспечить правильное расположение линз для фокусировки*.

Крепление зеркал

Вырежьте круг из картона диаметром под каждую трубку. Проделайте внутри картонных дисков отверстия, чтобы установить линзы. Прикрепите их к картонному кольцу с помощью клея.

Окуляр

Маленькую линзу надо установить во внутреннюю секцию тубуса, она будет играть роль окуляра. Большую линзу вклейте на конце секции большего диаметра выпуклой частью наружу. При фокусировке смотрите в окуляр и перемещайте большую трубку по маленькой, пока не наведете резкость.
Как сделать телескоп («Популярная механика» №10, 2016)

* Для создания телескопа помощнее возьмите выпуклую линзу с большим фокусным расстоянием. Прибавьте к этому расстоянию 5 см, разделите на 2 и прибавьте 1. Вы получите расстояние, на котором должны находиться друг от друга две линзы — так вы сможете отрегулировать длину тубуса.


Комментировать


 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия