Աստղադիտակների պատմությունը և զարգացումը
Հեռադիտակը մարդկության կողմից երբևէ հորինված ամենակարևոր գիտական գործիքներից մեկն է: Հեռավոր օբյեկտները մեծացնելու իր ունակությամբ այն մարդկանց հնարավորություն է տվել դիտարկել բնական երևույթները սովորական զգայարաններից այն կողմ: Այս հոդվածում մենք կուսումնասիրենք հեռադիտակի պատմությունը՝ սկսած դրա ամենավաղ գյուտերից մինչև վերջին զարգացումները, որոնք այն դարձրել են ժամանակակից աստղագիտության հզոր գործիք:
Հեռադիտակի հայտնաբերման սկիզբը
Հեռադիտակի գյուտը հաճախ վերագրվում է իտալացի գիտնական Գալիլեո Գալիլեյին, որը ապրել է 16-րդ դարի վերջին և 17-րդ դարի սկզբին: Սակայն առաջին հեռադիտակը իրականում ստեղծվել է ավելի վաղ՝ հոլանդացի գյուտարար Հանս Լիպերշեյի կողմից՝ 1608 թվականին: Լիպերշեյը ակնոցների պատրաստող էր, որը պատահաբար հայտնաբերեց, որ երկու ոսպնյակները որոշակի դասավորությամբ դասավորելով՝ կարող է ստեղծել տեսողական պատրանք, որը մեծացնում է հեռավոր առարկաները:
Այս հայտնագործության մասին լսելուն պես՝ Գալիլեոն անմիջապես սկսեց կառուցել իր սեփական տարբերակը՝ աստղադիտակը։ 1609 թվականին նա հաջողությամբ հավաքեց պարզ աստղադիտակ՝ մոտ 20 անգամ մեծացմամբ։ Այս գործիքի միջոցով Գալիլեոն կատարեց խորը աստղագիտական դիտարկումներ։ Նա տեսավ լեռներ և հովիտներ Լուսնի մակերևույթին, հայտնաբերեց Յուպիտերի արբանյակները, որոնք այժմ հայտնի են որպես Գալիլեյան արբանյակներ, և դիտարկեց Վեներայի փուլերը։ Այս դիտարկումները հիմնավոր ապացույցներ տվեցին Կոպեռնիկոսի արևակենտրոն տեսության համար, որը պնդում էր, որ մոլորակները, այդ թվում՝ Երկիրը, պտտվում են Արեգակի շուրջը։
Հետագա զարգացումները 17-րդ և 18-րդ դարերում
Գալիլեյի սկզբնական ներդրումներից հետո շատ գիտնականներ և գյուտարարներ հետաքրքրվեցին աստղադիտակներով: Գերմանացի աստղագետ և մաթեմատիկոս Յոհաննես Կեպլերը բարելավեց աստղադիտակի դիզայնը՝ մոտ 1611 թվականին մշակելով Կեպլերի աստղադիտակը: Այս դիզայնը օգտագործում էր երկու ուռուցիկ ոսպնյակներ, որոնք ստեղծում էին ավելի պարզ և լայն պատկեր, քան Գալիլեյի աստղադիտակը:
17-րդ դարի կեսերին անգլիացի գիտնական Իսահակ Նյուտոնը, որը հայտնի էր իր շարժման և ձգողականության օրենքներով, մշակեց առաջին անդրադարձնող աստղադիտակը: Այս աստղադիտակն օգտագործում էր գոգավոր հայելի՝ լույսը ֆոկուսացնելու համար, այլ ոչ թե ոսպնյակ: Նյուտոնյան աստղադիտակի հիմնական առավելությունը քրոմատիկ աբերացիայի խնդիրը խուսափելու ունակությունն էր, որը դժվար էր հաղթահարել ոսպնյակներով:
18-րդ դարում աստղադիտակները զգալի կատարելագործումների ենթարկվեցին։ Գերմանական ծագումով բրիտանացի աստղագետ Ուիլյամ Հերշելը անդրադարձնող աստղադիտակի միջոցով 1781 թվականին հայտնաբերեց Ուրան մոլորակը։ Սա նշանավորեց հնագույն ժամանակներից ի վեր առաջին մոլորակային հայտնագործությունը և ընդլայնեց Արեգակնային համակարգի հայտնի սահմանները։
19-րդ դար. Ճշգրտության և չափերի բարձրացում
19-րդ դարում աստղադիտակների կառուցման ոլորտում զգալի առաջընթաց գրանցվեց։ Իր ժամանակի ամենամեծ աստղադիտակներից մեկը Պարսոնսթաունի Լևիաթանն էր, որը կառուցվել էր Ռոսի երրորդ կոմս Ուիլյամ Պարսոնսի կողմից Իռլանդիայում։ Այն ուներ 1,8 մետր տրամագծով անդրադարձնող հայելի, ինչը այն դարձնում էր այդ ժամանակ աշխարհի ամենամեծ աստղադիտակը։
Լինզաների արտադրության տեխնոլոգիան նույնպես զգալի առաջընթաց ապրեց: Ամերիկյան «Alvan Clark & Sons» ընկերությունը հայտնի դարձավ բարձր ճշգրտության օպտիկական լինզաներ ստեղծելու իր աշխատանքներով: 1877 թվականին նրանք Կալիֆոռնիայի Լիքի աստղադիտարանի համար հավաքեցին լինզա, որը դարձավ այդ ժամանակվա ամենամեծ աստղադիտակի լինզան՝ 91 սմ տրամագծով:
Ժամանակակից աստղադիտակները 20-րդ դարում
20-րդ դար մտնելուն պես աստղադիտակները ենթարկվեցին ավելի հեղափոխական նորարարությունների: Երբևէ կառուցված ամենամեծ աստղադիտակը Կալիֆոռնիայի Մաունթ Վիլսոնի աստղադիտարանում գտնվող Հուքերի աստղադիտակն էր: 2,5 մետր տրամագծով հայելու շնորհիվ այս աստղադիտակը կարևոր դեր խաղաց Էդվին Հաբլի կողմից տիեզերքի անսահմանության հայտնաբերման և նրա տիեզերական ընդարձակման տեսության մեջ:
Սակայն 20-րդ դարում աստղադիտակների տեխնոլոգիայի հիմնական տեղաշարժը օպտիկական աստղադիտակներից ռադիոաստղադիտակների անցումն էր։ 1937 թվականին ամերիկացի ռադիոսիրողական Գրոտե Ռեբերը իր բակում հավաքեց առաջին ռադիոաստղադիտակը։ Այս աստղադիտակը որսաց տիեզերքի ռադիոալիքները՝ բացելով տիեզերքը դիտարկելու նոր եղանակ։ 1960-ականներին Պուերտո Ռիկոյի Արեսիբո աստղադիտարանը՝ իր 305 մետր տրամագծով պարաբոլիկ անտենայով, դարձավ ամենամեծ ռադիոաստղադիտակը և նպաստեց բազմաթիվ հայտնագործությունների, այդ թվում՝ պուլսարների հայտնաբերմանը և գալակտիկաների կառուցվածքի ավելի լավ ըմբռնմանը։
Տիեզերական աստղադիտակ
Հեռադիտակային տեխնոլոգիայի ամենամեծ առաջընթացներից մեկը տիեզերական հեռադիտակների զարգացումն էր: Տիեզերական հեռադիտակները վերացնում են Երկրի մթնոլորտի միջամտությունը, որը կարող է մթագնել դիտարկումները և աղավաղել լույսը: 1990 թվականին արձակված Հաբլ տիեզերական հեռադիտակը (ՀՏՀ) ամենահայտնի և հաջողակ տիեզերական հեռադիտակներից մեկն է: Իր 2,4 մետր տրամագծով հայելու և բարդ սարքավորումների շնորհիվ ՀՏՀ-ն ստացել է հեռավոր գալակտիկաների, միգամածությունների և այլ տիեզերական երևույթների սուր պատկերներ:
Հաբլի հաջողությունը ոգեշնչեց այլ տիեզերական աստղադիտակների մշակումը, ինչպիսիք են 1999 թվականին գործարկված Չանդրա ռենտգենյան աստղադիտարանը և Ջեյմս Ուեբի տիեզերական աստղադիտակը (JWST), որի գործարկումը նախատեսված է 2021 թվականի վերջին: JWST-ն բարդ տիեզերական աստղադիտակ է՝ 6,5 մետր տրամագծով հիմնական հայելիով, որը հնարավորություն է տալիս կատարել բարձր թույլտվությամբ ինֆրակարմիր դիտարկումներ, որոնք կընդլայնեն մեր պատկերացումները գալակտիկաների, աստղերի և մոլորակների ծագման մասին:
Ապագայի աստղադիտակը
Հեռադիտակների տեխնոլոգիան շարունակում է զարգանալ: Գիտնականներն ու ինժեներները ներկայումս աշխատում են տարբեր հավակնոտ նախագծերի վրա, այդ թվում՝ Եվրոպական հարավային աստղադիտարանի կողմից ներկայումս կառուցվող «Չափազանց մեծ հեռադիտակը» (ELT): ELT-ն կունենա 39,3 մետր տրամագծով հիմնական հայելի և կլինի աշխարհի ամենամեծ օպտիկական հեռադիտակը: Իր բացառիկ լուծաչափով և զգայունությամբ ELT-ն, ինչպես սպասվում է, կպատասխանի տիեզերքի վերաբերյալ բազմաթիվ խորը հարցերի, այդ թվում՝ մութ էներգիայի բնույթին և Երկրից դուրս կյանքի որոնմանը:
Բացի այդ, ինտերֆերոմետրիայի վրա հիմնված աստղադիտակները, ինչպիսիք են Very Large Array (VLA)-ն և Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), նոր հորիզոններ են բացել աստղագիտության մեջ: Այս աստղադիտակներն օգտագործում են բազմաթիվ անտենաներ, որոնք միասին աշխատում են որպես մեկ միավոր՝ չափազանց բարձր թույլտվությամբ պատկերներ ստանալու համար: Այս տեխնոլոգիան հնարավորություն է տալիս մանրամասն դիտարկումներ կատարել հեռավոր տիեզերքի և թզուկ էկզոմոլորակների կառուցվածքի վերաբերյալ:
Եզրակացություն
Հոլանդացի ակնոցագործի պարզ գյուտից մինչև Երկրի շուրջ պտտվող բարդ աստղադիտակ՝ աստղադիտակի պատմությունը անհավանական տեխնոլոգիական առաջընթացի պատմություն է: Աստղադիտակների նախագծման և արտադրության տեխնիկայի յուրաքանչյուր առաջընթաց նոր դռներ է բացել տիեզերքի մեր ըմբռնման մեջ: Ընթացիկ հավակնոտ նախագծերի շնորհիվ աստղադիտակների ապագան խոստանում է շատ ավելի զարմանալի հայտնագործություններ, որոնք կշարունակեն ոգեշնչել և խորացնել մեր զարմանքի զգացումը տիեզերքի վեհության նկատմամբ:
