§ 6.7. Некоторые специальные схемы двухзеркальных телескопов. Система Боттема-Вудруффа. Фокус Эппса. Брахиты

При наблюдении астрономических объектов с самолета, аэростата или космического корабля осуществлять удержание объекта на оптической оси телескопа затруднительно. Предпочтительно делать это не поворотом всего телескопа, а наклоном вторичного зеркала (рис. 6.14). Боттема и Вудруфф (Bottema М., Woodruff R.A. [1971 ]) предложили модификацию системы Кассегрена, позволяющую осуществить такое гидирование с сохранением стигматизма на оси. В телескопах, предназначенных для наблюдений в инфракрасной области спектра, система Боттема-Вудруффа позволяет чередовать построение на светоприемнике изображения исследуемого объекта и окружающего его фона (см. § 6.8). Квадраты эксцентриситетов

Рис. 6.14. Система Боттема-Вудруффа. Изображение звезды А, которое должно находиться в точке О, в силу ошибок гидироваиия переместилось в точку О. Наклон вторичного зеркала на угол возвращает изображение в точку

главного и вторичного зеркал в системе Боттема-Вудруффа выражаются формулами

Оба зеркала в такой системе являются гиперболоидами. При больших светреилах главного зеркала требуется ретушь вторичного. Боттема и Вудруфф называют свою систему апланатом. Однако это лишено основания, так как коэффициент комы

Апланатом система становится только при При этом вторичное зеркало становится планоидом с и оно располагается в фокусе главного зеркала, что делает невозможным практическое использование такой системы. Коэффициент астигматизма

Если объект ушел в поле зрения на угловое расстояние то для его возвращения на прежнее место необходимо повернуть вторичное зеркало вокруг его вершины на угол

Желание иметь светосильную двухзеркальную систему привело Эппса к предложению разместить вторичный фокус между главным и вторичным зеркалами вынос

Система обычно является удлиняющей с большим значением параметра (увеличение на вторичном зеркале невелико). Такая система удобна в применении к очень большим телескопам, когда кабина с находящимся в ней наблюдателем и светоприемной аппаратурой размещаются в трубе телескопа (обычно на пересечении двух осей, вокруг которых поворачивается телескоп для наведения на объект наблюдения и для слежения за ним).

Рис. 6.15. Применение фокуса Эппса в крупном телескопе

Рис. 6.16. Рефлектор-брахит Форстера и Фриче

Мы видели, что из системы Ньютона можно вырезать внецентренную систему Ломоносова-Гершеля, свободную от центрального экранирования. Аналогично поступая с системой Кассегрена, мы получим двухзеркальную внецентренную систему, свободную от центрального экранирования (рис. 6.16). Такие системы были предложены Форстером и Фричем (Fritsch К. [1877]) и получили название брахитов. Качественное изготовление их весьма сложно. Распространение брахиты получили только в малосветосильных солнечных телескопах.