Но ещё до того, как они их построили, Хэйл и Ритчи задумывали всё большие и большие телескопы. Они захотели построить 254-сантиметровый рефлектор и получили грант в $45 000 от предпринимателя из Лос-Анджелеса Дж.Д.Хукера в 1906 году. А для постройки рефлектора самым важным является гигантское зеркало. Вроде такого:
Тогда $45000 было сложно найти, поэтому они должны были убедиться, что получат хорошую заготовку для зеркала, которую затем Ритчи будет полировать. Поэтому они связались с французской компанией Сен-Гобен, занимавшейся стеклом, и сообщили, что им нужна 254-см заготовка. Компания никогда не делала таких больших зеркал (да и никто не делал). Сначала они попытались сделать форму и залить туда стекло за один раз, но у них ничего не вышло, после чего они поняли, что им потребуется слишком много стекла (больше 4 тонн), чтобы сделать это за одну отливку. В следующий раз они заливали стекло из трёх разных источников. Но из-за особенностей процесса охлаждения они получили стекло с очень большим количеством пузырьков, особенно на краях, где встречались потоки.
Когда в 1910-м Ритчи получил стекло, он отказался с ним работать, заявив, что шлифовка и полировка приведут к растрескиванию в том месте, где есть пузырьки, да и фокусировать свет правильно это стекло всё равно не будет. Поэтому он потребовал переделать зеркало, и требовал это три раза подряд. Но, увидев переделанные заготовки, он понял, что у него нет другого выбора, и стал работать с заготовками, насыщенными пузырьками, будучи убеждённым, что всё равно ничего не получится. Вот как выглядело зеркало по окончанию работы:
К 1917 году, наконец, зеркало было установлено на телескоп, находившийся на горе Уилсон, и было готово к приёму первого света. Открытие было назначено на 2 ноября 1917 года. А вот описание того, что случилось дальше, вы не найдёте на официальных сайтах. Была приглашена куча репортёров, сделавших огромное количество снимков. Некоторые люди были полны скептицизма, считая, что ничего не получится из-за плохого качества стекла, и что телескоп ничего не сможет сфокусировать. Пришла ночь, телескоп направили в небо, с нетерпением ожидая получить первое изображение с нового, самого большого и мощного в мире телескопа. Но изображение не фокусировалось! Проходили часы, небо полностью потемнело, и журналисты постепенно расходились, разочарованные ужасным провалом телескопа. Какой смысл в том, что у него собираемость света в три раза больше, если он не может сфокусировать изображение?!
В итоге в здании остался один только оператор телескопа. И он увидел нечто замечательное. Дело в том, что при открытом днём куполе стекло сильно нагрелось в солнечных лучах и расширилось. Зеркалу нужно было охладиться перед тем, как сфокусировать изображение. А с течением ночи искажение уменьшалось и уменьшалось, и примерно через 5 часов после того, как все ушли, всё идеально сфокусировалось. Ритчи отшлифовал зеркало до идеального состояния, и пузырьки никакого значения не имели. Журналисты ушли, но телескоп работал идеально. За следующие десять лет Хаббл и Хьюмансон открыли расширение Вселенной с его помощью, а также тот факт, что спиральные туманности на самом деле были другими, удалёнными галактиками! А всё остальное, как говорится – история.
Комментарии (17)
ShabanovYT
25.07.2016 03:49Да, статья коротковата, мягко говоря. Есть много интересных тем… по этой тематике: зеркала из кварцевого стекла, ситалла, металлические ( для небольших рефлекторов ), различные оптические системы, зеркало из сегмента гиперболоида вращения и так далее…
Меня интересует такой вопрос, может быть найдутся специалисты которые смогут на него ответить: если взять 2 изображения и совместить их, то разрешение увеличится в корень из 2 раз, т.е. прибл. 1. 4 раза. Так делали, когда еще пользовались стеклянными фотопластинками. Насколько понимаю сейчас если сделать 2 снимка и совместить их с помощью компьютерной программы, получится то же самое.
Есть ли предел? В смысле — предел разрешения? Допустим у нас есть какое-то количество человек, являющихся счастливыми обладателями телескопов. Собираем их на сайте напр. очумелыеастрономы.ру. Вечером объявляется — наблюдаем такой-то сектор. Все присылают фотографии. Нужна программа, которая сможет совмещать изображения, с учетом того, что они могут быть разного масштаба и ориентации. Не думаю, что написание такой программы именно для определенной области звездного неба составит трудности ( Как-то начал писать программу, которая ищет в большом массиве фотографий определенный объект и так же — подгоняет масштаб, ориентацию и совмещает. Распознавание объектов без нейронной сети не получается, а нейронную сеть нужно делать аппаратную. Пока с этим туго.)
Если обработать миллион фотографий по идее разрешение должно увеличиться в 1000 раз. Маловато конечно, но хоть что-то. Расходы на содержание сайта будут приличные, может найдутся спонсоры. Интересно -приблизительно сколько в северном полушарии телескопов в частном владении?
Alexsey
25.07.2016 03:59Не думаю, что написание такой программы именно для определенной области звездного неба составит трудности
Если на каждой фотографии не будет относительно крупных и выделяющихся объектов по которым можно ориентироваться то мне кажется даже у нейронной сети будут проблемы с совмещением таких изображений.
Lobey
25.07.2016 07:19А мне кажется, что технически задача сравнима с сопоставлением отпечатков пальцев. Компьютеры десятилетиями успешно решают эти задачи.
dron_k
25.07.2016 12:37-11) GPS координаты места где снят снимок могут дать примерное расположение известных обьектов, по ним уже можно будет слеплять разныке снимки
2) авторы снимков могут делать необходимые пометки вручную для упрощения их обработки
А вообще полагаю уже давно есть телескопы обьединеные в пулы, и технология должна быть уже отработана,
не стоит изобретать велосипед на костыльной тяге…ShabanovYT
25.07.2016 14:55GPS тут не поможет. На снимке обычно присутствуют какие-то объекты, которые легко идентифицировать: «Снимаем такую-то область, указать координаты таких-то объектов (3-4) на с н и м к е».
Изображения не просто усредняются — программа обрабатывает 2 изображения, второе она подгоняет к первому — поворачивает, подгоняет масштаб, где-то растягивает, где-то сжимает. И передает полученное изображение в следующий цикл. Система 4-2-1, короче.
Искажения, специфичные для каждого телескопа нивелируются и в конечном итоге по итогам обработки множества изображений они исчезают — это один из главных плюсиков.
Тут нужно еще разобраться — будет ли корректным после 2 циклов обработки увеличивать число пикселей в 2 Х 2 = 4 раза. Если да, то в перспективе появляется надежда увидеть материки на планетах близких к нам систем. Интересна бета Сетки, есть кое-какие подозрения насчет ее.
п.с. Сколько сейчас нобелевская премия?
Alexeyslav
25.07.2016 08:43Чтобы увеличить разрешение, нужны не просто два изображения а ещё соблюсти ряд условий.
1) объект съёмки за время съемки меняться не должен, 2) изображения должны быть смещены строго на пол пикселя.
Учитывая, что у разных экземпляров одной и той же оптики свои строго индивидуальные искажения то задача уже выглядит малореальной. А ведь в реальности астрономы используют разную комбинацию оптики главное зеркало-окуляр, и этих комбинаций великое множество. Как учитывать искажения вносимые этим фактором?
Да, кстати, фотографии сделанные в разное время строго говоря не одинаковые — влияние параллакса и движущихся объектов делает невозможным точное совмещение фотографий. Уж точно участок неба с разных концов планеты будет выглядеть по разному. ИМХО, даже 1000 километров достаточно чтобы проявился эффект параллакса.
molnij
25.07.2016 10:29Ну при наблюдении в рамках солнечной системы про параллакс еще можно подумать, но ближайшая звезда в over 4 световых годах, что больше 4*10^13 тыс. километров. Вроде тринадцать порядков — достаточно хорошая точность для сведения
wormball
25.07.2016 10:37+2Это называется super resolution. https://en.wikipedia.org/wiki/Super-resolution_imaging
bfDeveloper
25.07.2016 16:04+3Ваш метод примеряется, только не с кадрами с разных телескопов, а с серией с одного. То есть берём 1000 кадров с одного и того же телескопа в примерно одинаковых условиях и стекируем. Все качественные любительские снимки так и сделаны. Поднять разрешающую способность стекирование позволяет очень слабо, скорее точнее приблизиться к теоретическому максимум телескопа, зато динамический диапазон поднимает многократно. Да и шум снижает. Это позволяет разглядывать очень тусклые объекты.
Хотя для повышения разрешения тоже применяется. Можете погуглить «вебкаминг планет», когда из видео с обычной вебкамеры получают качественные снимки Юпитера, Сатурна, Марса. И там снимают видео, потому что нужны тысячи и тысячи кадров.
P.S. Посмотрите на астрофоруме, там, кажется, кооперировались для совместного стекинга.bfDeveloper
27.07.2016 19:02Нашёл более точную ссылку: http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,140490.0.html
Результат
<>
andy_p
25.07.2016 07:55+3Разрешение телескопа завасит от диаметра зеркала. Если делать несколько фотографий, то можно путем усреднения устранить шум, но повысить разрешение не получится.
kickerua
25.07.2016 12:44Не совсем верно, путем сьемки серии фотографий со смещениями сенсора на пол пикселя можно достичь большего разрешения.
Alexeyslav
25.07.2016 16:35+2Нет, это фундаментальные ограничения оптики, как не корячься а точность больше не получишь — дифракция и интерференция помешают. Толку от того что интерференционная картина немного сместится по матрице, ну получишь размытость с высокой детализацией.
Это в случае когда разрешение оптики выше разрешения матрицы, тогда имеет смысл заморачиваться.
zloydiadia
25.07.2016 08:04мне кажется это как строить график по точкам, где точки находятся рандомно по неизвесному закону. в некоторой окрестности от кривой.
при недостатке точек получается ломаная, с ростом числа точек начинает проглядываться линия, которая все больше приобретает четкость, однако в пределе это просто жирная линия толщиной в окрестность и выделить из неё реальный график врядли получится с точностью больше изначальной.
robert_ayrapetyan
«Телескопы 100 лет назад» — звучит захватывающе, ожидаешь узнать много нового и увлекательного материала.
А тут вы как-будто читали сказку на ночь, ребенок быстро уснул, и сразу перешли к «и жили они долго и счастливо» чтоб не разбудить… Зачем так делать?
A-Stahl
Отличная сказка. Я, например, очень люблю такие исторические анекдоты — в процессе пьянок, когда все уже слишком пьяны чтобы обсуждать что-то полезное, но ещё слишком трезвые чтобы ржать над чем попало, им просто нет альтернативы.
qbertych
Тогда вот еще немного про телескопы столетней давности
в рамках самопиара. Обсерватория Маунт Вильсон, полутораметровый телескоп 1908 года. Заготовка зеркала тоже от Сен-Гобен. Работает до сих пор.