Глава третья. ПЕРВЫЙ ТЕЛЕСКОП-РЕФЛЕКТОР

§ 3.1. ТЕЛЕСКОП НЬЮТОНА

Своей простотой телескоп Ньютона завоевал любовь любителей всего мира. Сегодня любительские “ньютоны имеют диаметры от 80—120 мм до 600—800 мм и даже до 1 м. Конечно, в основном их зеркала не превышают в диаметре 250—300 мм. Если такое зеркало сферическое, его фокусное расстояние примерно 2,5—3 м. Это много и требует стационарной установки и очень жесткой монтировки. Поэтому лучше сферическое зеркало делать не слишком большого диаметра — 100—200 мм *). Но даже если читатель решится сделать первое зеркало парабоидальным с относительным отверстием 1/6—1/7, то и тогда не следует брать его диаметр больше 250 мм.
Часто, когда главное зеркало закончено, терпение любителя на исходе, и он спешит испытать оптику еще до постройки трубы. Главное и диагональное зеркала (или призма) крепятся на простейшей оптической скамье — простой доске, которую у нас в стране называют “чикинской доской” (рис. 61) [см. также 6, рис. 3].
На одном из концов “чнкинской доски” с помощью укосин или косынок крепится квадратная доска, на которой устанавливается главное зеркало. На противоположном   конце устанавливается стойка для призмы или “диагонали”. Диагональное зеркало отражает световой пучок в сторону, и он, проходя через отверстие в доске, фокусируется на расстоянии 80—120 мм. Этот вынос нужен для размещения фокусировочной трубки, которая в простейшем случае состоит из двух гладких трубок. Одна крепится к доске, а вторая с трением входит в первую. В эту вторую трубку вставляется окуляр

Рис. 61. “Чикинская доска”: а— 110-миллиметровый телескоп, построенный школьниками А. Баком (слева) н А. Голенковым, б — деталь монтировки. См. также рис. 3 первого издания

Расстояние между зеркалом и окуляром равно сумме их фокусных расстояний. Зная, на сколько выносится фокус от центра диагонального зеркала, можно вычислить и расстояние между обоими зеркалами.
Все оптические детали должны быть отъюстированы — оптические оси каждой детали должны совпадать с общей осью. Делают  это в три приема (рис. 62):
1. Вынимают окуляр из трубки и глядя в нее, так размещают глаз, чтобы оба ее конца были видны концентрично (рис. 62, а). Не меняя положения глаза, устанавливают призму так, чтобы ее центр был виден в центре трубки (рис. 62,6).
2. Не нарушая концентричности концов трубки, наклоняют призму или “диагональ” так, чтобы отражение главного зеркала в ней было концентричным (рис. 62,в).
3. Наклоняя главное зеркало с помощью юстировочных винтов, добиваются, чтобы отражение призмы в главном зеркале стало концентричным (рис. 62,г). На этом юстировка кончается. Обратим внимание на то, что кроме отражения призмы в главном зеркале видны еще отражение трубки и глаза наблюдателя.
Телескоп — центрированная система, и вершины всех его зеркал расположены на одной прямой—оптической

Рис. 62. Юстировка телескопа Ньютона: а — г — последовательность юстировки, д - вид дифракционной картины изображений звезд и направление перемещения изображения в поле зрения телескопа для устранения комы; внизу — картина для зеркала, пережатого в оправе

оси. Переломы оси на плоских зеркалах в расчет не принимаются. Исходя из этого, натянем перед зеркалами перекрестия из нитей с центром точно в вершине или отметим центры зеркал точками в центре. Во время юстировки нужно добиться того, чтобы перекрестия (или точки) и его отражения в зеркалах оказались совмещенными. В этот момент система будет отъюстирована. Конечно, сначала нужно добиться концентричности окулярной трубки и диагонального зеркала.
Даже самый простой телескоп требует надежной монтировки, так как дрожание трубы (или “чикинской доски”)приводит к очень сильному дрожанию изображения. Оно тем больше, чем больше увеличение. Если увеличение телескопа всего 50х, а амплитуда дрожаний примерно 5 минут дуги, то изображение в поле зрения будет трястись с амплитудой примерно 4° — это восемь лунных диаметров для невооруженного глаза!

Рис. 63. 110-миллиметровый телескоп, построенный семиклассником А. Белкиным: а — общий вид, б — литые детали до установки винтов и пружин

На первых порах нижний конец доски устанавливают на земле, а верхний опирают на поручень крыльца, забор и т. д.
Вообще же трудности изготовления простой монтировки не так велики, как иной раз утверждают и имеет смысл сразу делать что-нибудь вроде изображенного на рис. 63. Да и “чикинская доска” ненамного проще бумажной трубы, склеенной эпоксидным клеем.
Каждый решает сам, как ему поступить: строить ли простейшую механику, а потом ее постепенно совершенствовать или сразу начинать со сложной. Во втором случае дело может растянуться на многие месяцы, и волнующий момент испытаний оптики может отложиться на неопределенный срок.
С другой стороны, воодушевленный первым успехом, любитель обычно стремится сразу начать строительство более крупного телескопа. Тогда первый будет служить своему хозяину только до тех пор, пока не будет готов новый. Значит, нет особого смысла стремиться к законченности и совершенству его механической части.
О более совершенных и удобных конструкциях мы расскажем в гл. 5.

*) Даже первые зеркала не стоит делать слишком длиннофокусными, так как усложняется контроль методом Фуко и монтировка становится чрезмерно громоздкой и непрактичной. Лучше выбрать относительные отверстия по табл. 3.