Як побудувати телескоп

А для складних проектів вартістю в кілька мільйонів доларів влаштовують пишні церемонії, де з промовами виступають світові знаменитості. Однак літньої ночі 2013 року в передмісті Солт-Лейк-Сіті ніхто не вимовляв пишних тостів і не піднімав келихи шампанського. На церемонії був присутній лише один чоловік - Майк Клементс, якому тоді було 50 років. Одягнений в робочу сорочку і сині джинси, він стояв посеред зарослого поля поруч з телескопом, на будівництво якого витратив два роки життя.

Його творіння більше нагадувало імпровізовану бурову установку висотою майже 11 м і вагою 1, 8 т. Розкладний сталеву раму змайстрував місцевий зварювальник, а 177-сантиметрова дзеркало важило близько 400 кг.

Майк - водій-далекобійник, він не навчався фізики або астрономії, у нього немає інженерної освіти. Він навіть не робив ніяких начерків при розробці конструкції, обмежившись лише моделлю, яку зібрав з дерев'яних паличок від морозива. Тільки подумати - якщо цей телескоп і справді запрацює, і Майк, забравшись по чотириметрової драбині і заглянувши в об'єктив, побачить щось на відстані в 5000 світлових років від Землі, він увійде в історію як конструктор найбільшого в світі телескопа, створеного одинаком . Відомо, що один ірландський граф в 1845 році побудував аматорський телескоп з діаметром дзеркала 183 см, - однак він залучив до роботи цілу бригаду найманих майстрів.

Перехоплює подих

У телескопа Майка немає складної системи наведення - в його основі знаходиться круглий металевий диск, схожий на величезний вручну обертається стіл. Майк повертає його в потрібному напрямку і за допомогою велосипедного керма наводить на туманність Лебідь - «зоряні ясла» Чумацького Шляху.

«Коли я приїхав у свій телескоп, я втратив дар мови, - згадує Майк. - Від відкрився виду захоплювало дух. Безліч крихітних яскравих зірок потопали в безкрайніх просторах туманності. В той момент я чітко усвідомив, що виправдалися всіх зусиль по його будівництву ».

Захоплення Майка почалося в далеких 1960-х. Одного разу батьки привели його в обсерваторію Гріффіта в Лос-Анджелесі. Свій перший «телескоп» Майк спорудив з підручних засобів - батьківських очок і картонної трубки від рулону туалетного паперу. У 22 роки він вступив в Клуб любителів астрономії в Санта-Моніці. Захоплені наглядом за зірками однодумці виїжджали подалі від міського світла, в гори, де розкладали привезене з собою обладнання і відправлялися в «подорож» по нічному небу.

«Майк виділявся серед і без того незвичайних членів клубу», - розповідає Джошуа Рот, в той час навчався в Каліфорнійському технологічному інституті. Він добре пам'ятає, як Майк приїхав на чергову виїзну сесію астрономів-любителів і почав діставати з багажника частини телескопа з дзеркалом 56 см. Зазвичай любителі обмежувалися обладнанням з набагато скромнішою 25-сантиметрової оптикою.

Великі телескопи стоять дуже дорого. Майк припинив навчання на Ph. D в Каліфорнійському університеті в Лос-Анджелесі, як він сам пояснює, «тому що під монотонні лекції професорів міг думати лише про проекти нових телескопів і ні про що інше». Якийсь час він залишався без роботи, поки друзі не запропонували йому влаштуватися водієм вантажівки. Виявилося, що ця робота ідеально підійшла Майку - хороший заробіток і сила-силенна часу на те, щоб за кермом продумувати деталі черговий розробки в мріях про інструмент, здатний «закинути» його в найдальші куточки Сонячної системи.

Трохи менше «Хаббла»

Майк досяг стелі своїх можливостей, побудувавши телескоп з мет-ро-вим дзеркалом. Для порівняння: діаметр дзеркала «Хаббла» дорівнює 240 см. Оптика більшого діаметру просто недоступна для пересічних астрономів-любителів. Але Майку посміхнулася удача - в 2004 році йому подзвонив знайомий, якимось чином роздобув той самий 177-сантиметрова дзеркало товщиною трохи більше 30 см. У роки холодної війни уряд планував встановити його на один із супутників-шпигунів, однак при виробництві на дзеркалі утворився скол, і його вирішили законсервувати.

Майк тримає в секреті, у скільки обійшлася ця покупка, але каже, що йому довелося віддавати борги два роки. Ще шість років знадобилося для покупки решти частин телескопа. Тільки на початку 2012 року він зміг приступити до будівництва. Майк жив в невеликому багатоквартирному будинку, сусідська сімейна пара дозволила йому пристосувати свій гараж під майстерню. Щонеділі, в свій єдиний вихідний, на протязі 18 місяців він безвилазно працював - і в спеку, і в холод, і в проливний дощ.

Для здійснення своєї мрії Майку довелося подолати не одну перешкоду, основні з них були пов'язані з логістикою. «Я не просто побудував телескоп, - пояснює він. - Мені довелося створити цілу систему збирання та розбирання цієї махини ». Для роботи з 450-кілограмовою рамою він сконструював невеликий кран, що кріпиться до фаркоп його бувалого пікапа. Щоб встановити каркас для дзеркала вагою майже 600 кг і розміром 2 х 2 м, Майк освоїв ази зварного справи. А для нанесення на поверхню дзеркала шару відображає покриття з нітрату срібла - процедури, вартість якої при роботі над промисловим телескопом досягає декількох тисяч доларів, - він використав звичайний обприскувач для боротьби з бур'янами.

Для додаткової підстраховки при кріпленні дзеркала до основи Майк сконструював дерев'яну триметрову опорну раму. Подумати тільки - один невірний рух, і всі мрії Майка міг-ли розлетітися на друзки. «При установці було кілька моментів, коли моє серце мало не зупинилося», - згадує він.

І хоча перший світло його телескопа ніхто не відзначав, експерти в області астрономії не оминули проект Майка увагою. Девід Деворкін, старший зберігач Національного музею повітроплавання і астронавтики США, назвав його «неймовірним». Незважаючи на те що за розмірами дзеркала він поступається «Хабблу» і іншим багатомільйонним телескопів (розробленим спеціально для спостереження лише за далекими об'єктами), він здатний на те, чим професійні обсерваторії похвалитися не можуть: дозволити звичайній людині заглянути в небо. «Пряме спостереження за Всесвіту своїми власними очима, - міркує Майк, - ось навіщо я все це затівав».

Він планує зробити свій телескоп ще більш мобільним і перевозити його з місця на місце, щоб якомога більше людей могли зануритися в безкраї простори туманностей. Для початку йому знадобиться спеціальний причіп - Майк вже щосили трудиться над ним.

Джон Уейс, фахівець NASA по популяризації проектів розробки обладнання з Університету штату Техас, радить:

Дзеркала Купіть дві лінзи - опуклу з фокусною відстанню 20 см і увігнуту з фокусною відстанню 5 см. Увігнута лінза повинна мати менший діаметр.

Труба Знайдіть телескопічний тубус для документів з висувається внутрішньої секцією для регулювання довжини (їх можна купити в великих магазинах канцтоварів). Ображати внутрішню і зовнішню трубки до довжини 15, 2 см, щоб забезпечити правильне розташування лінз для фокусування *.

Кріплення дзеркал Виріжте коло з картону діаметром під кожну трубку. Виконайте всередині картонних дисків отвори, щоб встановити лінзи. Прикріпіть їх до картонного кільцю за допомогою клею.

Окуляр Маленьку лінзу треба встановити у внутрішню секцію тубуса, вона буде грати роль окуляра. Велику лінзу вклейте на кінці секції більшого діаметра опуклою частиною назовні. При фокусуванні дивіться в окуляр і переміщайте велику трубку по маленькій, поки не наведете різкість. * Для створення телескопа потужніший візьміть опуклу лінзу з більшим фокусною відстанню. Додайте до цієї відстані 5 см, розділіть на 2 і додайте 1. Ви отримаєте відстань, на якому повинні знаходитися один від одного дві лінзи - так ви зможете відрегулювати довжину тубуса.

Стаття «Як побудувати телескоп» опублікована в журналі «Популярна механіка» (№10, Грудень 2016).

Рекомендуємо

Квантова сутра: Фізики і клірики
2019
Як роблять бойових роботів
2019
«Папу Римського» посадили в УАЗ
2019