Instrumentos astronómicos e instrumentos - ópticos telescopios con una variedad de dispositivos y receptores de radiación, radiotelescopios, instrumentos de medición de laboratorio y otros medios técnicos utilizados para realizar y procesar observaciones astronómicas.

Toda la historia de la astronomía está asociada con la creación de nuevos instrumentos que permiten aumentar la precisión de las observaciones, la capacidad de realizar estudios de cuerpos celestes en los rangos de radiación electromagnética (ver. Radiación electromagnética de los cuerpos celestes) inaccesible al ojo humano desnudo.

Los instrumentos goniométricos fueron los primeros en aparecer en la antigüedad. El más antiguo de ellos es el gnomon, una vara vertical que proyecta la sombra del sol sobre un plano horizontal. Conociendo la longitud del gnomon y la sombra, se puede determinar la altura del Sol sobre el horizonte.

Los cuadrantes también pertenecen a los antiguos instrumentos goniométricos. En su forma más simple, un cuadrante es una tabla plana con forma de un cuarto de círculo dividido en grados. Una regla móvil con dos dioptrías gira alrededor de su centro.

Muy extendidas en la astronomía antigua estaban las esferas armilares, modelos de la esfera celeste con sus puntos y círculos más importantes: los polos y el eje del mundo, el meridiano, el horizonte, el ecuador celeste y la eclíptica. A finales del siglo XVI. Los mejores instrumentos astronómicos en términos de precisión y elegancia fueron fabricados por el astrónomo danés T. brahe. Sus esferas armilares fueron adaptadas para medir tanto las coordenadas horizontales como ecuatoriales de las luminarias.

Un cambio radical en los métodos de observación astronómica ocurrió en 1609, cuando el científico italiano G. galileo usó un telescopio para ver el cielo e hizo las primeras observaciones telescópicas. En la mejora del diseño de telescopios refractores con objetivos de lente, gran mérito pertenece a I. Kepler.

Los primeros telescopios eran todavía extremadamente imperfectos, daban una imagen borrosa, coloreada con un halo iridiscente.

Intentaron deshacerse de las deficiencias aumentando la longitud de los telescopios. Sin embargo, los más eficientes y convenientes fueron los telescopios refractores acromáticos, que comenzaron a fabricarse en 1758 por D. Dollond en Inglaterra.

En 1668 yo. newton construyó un telescopio reflector que estaba libre de muchas de las deficiencias ópticas inherentes a los refractores. Posteriormente, este sistema de telescopios fue mejorado por M.V. Lomonosov y una v Herschel. Este último logró un éxito particularmente grande en la construcción de reflectores. Aumentando gradualmente los diámetros de los espejos fabricados, V. Herschel en 1789 pulió el espejo más grande para su telescopio (122 cm de diámetro). En ese momento era el reflector más grande del mundo.

En el siglo XX. untado telescopios de lentes de espejo, cuyos diseños fueron desarrollados por el óptico alemán B. Schmidt (1931) y el óptico soviético D. D. Maksutov (1941).

En 1974, se completó la construcción del telescopio de espejo soviético más grande del mundo con un diámetro de espejo de 6 m.Este telescopio está instalado en el Cáucaso, en Observatorio Astrofísico Especial. Las posibilidades de la nueva herramienta son enormes. Ya la experiencia de las primeras observaciones mostró que objetos de la magnitud 25 son accesibles a este telescopio, es decir, millones de veces más débiles que los observados por Galileo en su telescopio.

Los instrumentos astronómicos modernos se utilizan para medir las posiciones exactas de las luminarias en la esfera celeste (las observaciones sistemáticas de este tipo permiten estudiar los movimientos de los cuerpos celestes); para determinar la velocidad de movimiento de los cuerpos celestes a lo largo de la línea de visión (velocidades radiales); calcular las características geométricas y físicas de los cuerpos celestes; estudiar los procesos físicos que ocurren en varios cuerpos celestes; para determinar su composición química y para muchos otros estudios de objetos celestes en los que se dedica la astronomía.

Los instrumentos astrométricos incluyen herramienta universal y un teodolito cercano a él en diseño; circulo meridiano, utilizado para compilar catálogos precisos de posiciones de estrellas; instrumento de paso, que sirve para determinar con precisión los momentos de paso de las estrellas por el meridiano del sitio de observación, lo cual es necesario para servicios de tiempo.

utilizado para observaciones fotográficas. astrógrafos.

Para la investigación astrofísica, telescopios con dispositivos especiales diseñados para espectral ( prisma objetivo, astrospectrógrafo), fotométrica ( astrofotómetro), polarimétricas y otras observaciones.

Es posible aumentar el poder de penetración del telescopio utilizando tecnología de televisión en las observaciones ( ver telescopio de televisión), así como también tubos fotomultiplicadores.

Se han creado instrumentos que permiten observar cuerpos celestes en varios rangos de radiación electromagnética, incluido el rango invisible. Esta radiotelescopios y radiointerferómetros, así como las herramientas utilizadas en astronomía de rayos x, astronomía gamma, astronomía infrarroja.

Para las observaciones de algunos objetos astronómicos, se han desarrollado diseños especiales de instrumentos. Estos son telescopio solar, coronógrafo (para observaciones de la corona solar), detector de cometas, patrulla de meteoritos, cámara fotográfica satelital(para observaciones fotográficas de satélites) y muchos otros.

Durante observaciones astronómicas Se obtienen series de números, astrofotografías, espectrogramas y otros materiales, que deben someterse a procesamiento de laboratorio para obtener resultados finales. Este procesamiento se lleva a cabo utilizando instrumentos de medición de laboratorio.

Para medir las posiciones de imágenes de estrellas en astrofotografías e imágenes de satélites artificiales en relación con estrellas en satelitales, maquinas de medir por coordenadas. Para medir el ennegrecimiento en fotografías de cuerpos celestes, los espectrogramas son microfotómetros.

Un instrumento importante necesario para la observación es reloj astronomico.

Al procesar los resultados de las observaciones astronómicas, se utilizan computadoras electrónicas.

Enriqueció significativamente nuestra comprensión del universo. astronomía radial se originó a principios de la década de 1930. nuestro siglo. En 1943, los científicos soviéticos L. I. Mandelstam y N. D. Papaleksi fundamentaron teóricamente la posibilidad de un radar de la Luna. Las ondas de radio enviadas por el hombre llegaron a la luna y, reflejadas en ella, regresaron a la tierra. años 50 siglo 20 - un período de desarrollo extraordinariamente rápido de la radioastronomía. Cada año, las ondas de radio traían del espacio nueva información sorprendente sobre la naturaleza de los cuerpos celestes.

Hoy en día, la radioastronomía utiliza los receptores más sensibles y las antenas más grandes. Los radiotelescopios han penetrado en tales profundidades del espacio que hasta ahora siguen siendo inaccesibles para los telescopios ópticos convencionales. El radiocosmos se abrió ante el hombre: una imagen del Universo en ondas de radio.

Los instrumentos astronómicos para las observaciones están instalados en observatorios astronómicos. Para la construcción de los observatorios se eligen lugares con buen clima astronómico, donde hay un número suficientemente elevado de noches con cielo despejado, donde las condiciones atmosféricas son favorables para obtener buenas imágenes de los cuerpos celestes en telescopios.

La atmósfera de la Tierra crea una interferencia significativa en las observaciones astronómicas. El movimiento constante de las masas de aire desdibuja y estropea la imagen de los cuerpos celestes, por lo que en condiciones terrestres es necesario utilizar telescopios con aumento limitado (por regla general, no más de varios cientos de veces). Debido a la absorción de las longitudes de onda ultravioleta y la mayoría de las infrarrojas por parte de la atmósfera terrestre, se pierde una gran cantidad de información sobre los objetos que son fuentes de estas radiaciones.

En las montañas, el aire es más limpio, más tranquilo y, por lo tanto, las condiciones para estudiar el Universo son más favorables allí. Por ello, desde finales del siglo XIX. todos los principales observatorios astronómicos se construyeron en cimas de montañas o mesetas altas. En 1870, el investigador francés P. Jansen utilizó un globo para observar el Sol. Tales observaciones se llevan a cabo en nuestro tiempo. En 1946, un grupo de científicos estadounidenses instaló un espectrógrafo en un cohete y lo envió a la atmósfera superior a una altura de unos 200 km. La siguiente etapa de las observaciones transatmosféricas fue la creación de observatorios astronómicos orbitales (OAO) en satélites artificiales Tierra. Tales observatorios, en particular, son los soviéticos. estaciones orbitales"Saludo".

Los observatorios astronómicos orbitales de varios tipos y propósitos han entrado firmemente en la práctica de la investigación espacial moderna.

HERRAMIENTAS ASTRONÓMICAS

Los instrumentos astronómicos se han utilizado desde la antigüedad. Con el inicio del desarrollo de la agricultura, cuando era necesario planificar el trabajo agrícola. Para ello, fue necesario determinar los momentos de los equinoccios y solsticios. Al mismo tiempo, las necesidades de la ganadería nómada requerían el desarrollo de métodos de orientación. Y para ello se estudiaron las estrellas, su movimiento. Movimiento del Sol y la Luna. Un ejemplo del observatorio más antiguo es la estructura astronómica de culto cerca de Ryazan. Los equinoccios y solsticios eran registrados por la sombra del Sol y su coincidencia con ciertos pilares.

Tales estructuras se construyeron en todas partes donde se asentaron los primeros agricultores de Aria. Pero estructuras tan antiguas como los megalitos de Stonehenge nos han llegado de la mejor manera posible.

Antiguo observatorio astronómico Jantar-Mantar.

En principio, el dispositivo de estos observatorios es el mismo: el principio de observación, es decir, determinar la dirección por dos puntos. Sin embargo, estos puntos fueron dirigidos al horizonte. Es decir, los antiguos observatorios cumplían las tareas de la cuenta calendárica de los días.

Sin embargo, ya entre los pastores, y especialmente con el desarrollo de la navegación, existe la necesidad de estudiar el cielo mismo. Entonces, ya en los días de los antiguos despotismos orientales (Sumer, Asiria, Babilonia, Egipto), surgieron los principios de sistematización de los objetos celestes. Surgen las ideas de la eclíptica. Se divide en 12 partes. Se forman constelaciones y se les dan nombres. Y se están construyendo observatorios. Prácticamente no nos alcanzaron, pero el observatorio de Ulugbek era similar a ellos. De hecho, este es un arco excavado en el suelo, en el que se determinó la posición de las estrellas.

Sin embargo, tal herramienta era inútil para los marineros. Por eso aparecen los instrumentos astronómicos portátiles. Se sabe por la historia que en el segundo milenio antes de Cristo. Los Pueblos del Mar atacaron Egipto. Los pueblos del mar son los pelasgos, lelegs, etruscos y otros pueblos que pertenecieron a los arios de los indoeuropeos. Es decir, nuestros parientes-ancestros. Deambularon libremente por el Mediterráneo y el Mar Negro. Y su capacidad para navegar, incluido el Sol y las estrellas, pasó a los griegos.

Así aparecieron: instrumentos astronómicos o instrumentos: gnomon, esfera armilar, astrolabio, cuadrante, octante, sextante, cronómetro...

Instrumentos astronómicos antiguos
y herramientas de navegación

esfera armilar	Astrolabio		Estilo	Cuadrante
Octante	Sextante	cronómetro marino	brújula marina	herramienta universal

esfera armilarhay una colección de círculos que representan los arcos más importantes esfera celestial. Su objetivo es representar la posición relativa ecuador, eclíptica, horizonte y otros círculos.

Astrolabio (de las palabras griegas: άστρον - lumbrera y λαμβάνω - tomo), planisferio, analema- un proyectil goniométrico utilizado para observaciones astronómicas y geodésicas. A. fue utilizado por Hiparco para determinar las longitudes y latitudes de las estrellas. Consiste en un anillo, que se instaló en el plano de la eclíptica, y un anillo perpendicular a él, en el que se midió la latitud de la luminaria observada, después de apuntar las dioptrías del instrumento. En un círculo horizontal, se contaba la diferencia de longitudes entre una luminaria dada y otra. En tiempos posteriores, A. se simplificó, solo quedó un círculo, mediante el cual los navegantes contaban la altura de las estrellas sobre el horizonte. Este círculo se colgaba de un anillo en un plano vertical, y por medio de una alidada provista de dioptrías se observaban las estrellas, cuya altura se medía en un limbo, al que posteriormente se unía un vernier. Más tarde, los telescopios comenzaron a usarse en lugar de dioptrías y, mejorando gradualmente, A. pasó a un nuevo tipo de instrumento: el teodolito, que ahora se usa en todos aquellos casos en los que se requiere cierta precisión de medición. En el arte de la topografía todavía se sigue utilizando A., donde, con una graduación suficientemente cuidadosa, le permite medir ángulos con una precisión de minutos de arco.

Estilo(griego antiguo γνώμων - puntero) - el instrumento astronómico más antiguo, un objeto vertical (estela, columna, poste), que permite determinar la altura angular del sol por la longitud más corta de su sombra (al mediodía).

Cuadrante(lat. quadrans, -antis, de quadrare - para hacer cuadrangular) - un instrumento astronómico para determinar las distancias cenitales de las luminarias.

Octante(en el negocio marítimo - octano) - un instrumento astronómico goniométrico. La escala octante es 1/8 de un círculo. El octante se utilizó en astronomía náutica; practicamente fuera de uso.

Sextante(sextan) - instrumento de medición de navegación, utilizado para medir la altura de una estrella sobre el horizonte con el fin dedeterminación de las coordenadas geográficas de la zona en la que se hace la medición.

El cuadrante, el octante y el sextante difieren solo en la fracción del círculo (cuarto, octavo y sexto, respectivamente). Aparte de eso, es el mismo dispositivo. Un sextante moderno tiene una mira óptica.

Compendio astronómico es un conjunto de pequeñas herramientas para cálculos matemáticos en un solo estuche. Proporcionó al usuario muchas opciones en un formato listo para usar. No era un conjunto barato y obviamente indicaba la riqueza del propietario. Esta elaborada pieza fue realizada por James Kinwin para Robert Devereux, segundo conde de Essex (1567-1601), cuyos brazos, escudo y lema están grabados en el interior de la tapa. El compendio incluye un instrumento de pasaje para determinar la hora de la noche a partir de las estrellas, una lista de latitudes, una brújula magnética, una lista de puertos y bahías, un calendario perpetuo y un indicador lunar. El compendio podría utilizarse para determinar la hora, la altura de la marea en los puertos, así como los cálculos del calendario. Podemos decir que esta es una minicomputadora antigua.

Instrumentos ópticos

Una verdadera revolución en la astronomía comenzó con la invención del telescopio refractor óptico por parte de Galileo. La palabra "telescopio" se forma a partir de dos raíces griegas y se puede traducir al ruso como "mirar a lo lejos". De hecho, este dispositivo óptico es un poderoso catalejo diseñado para observar objetos muy distantes: cuerpos celestes. Creado hace unos cuatrocientos años, el telescopio es una especie de símbolo de la ciencia moderna, que encarna el deseo eterno de la humanidad por el conocimiento. Los telescopios gigantes y los observatorios grandiosos hacen una contribución significativa al desarrollo de áreas enteras de la ciencia dedicadas al estudio de la estructura y las leyes de nuestro Universo. Sin embargo, hoy en día el telescopio se puede encontrar cada vez más no en un observatorio científico, sino en un apartamento ordinario de la ciudad, donde vive un astrónomo aficionado ordinario, que va en noches claras y estrelladas para unirse a las impresionantes bellezas del espacio.

Aunque existe evidencia circunstancial de que los dispositivos ópticos diseñados para estudiar las estrellas ya eran conocidos por algunas civilizaciones antiguas, se considera que la fecha oficial de nacimiento del telescopio es 1609. Fue en este año que Galileo Galilei, experimentando con lentes para crear anteojos, encontró una combinación que proporcionaba múltiples zooms. El primer catalejo construido por el científico se convirtió en el progenitor de los refractores modernos y posteriormente recibió el nombre de telescopio.

El telescopio de Galileo era un tubo de plomo con dos lentes: plano-convexa, que servía de objetivo, y plano-cóncava, que servía de ocular. El primer telescopio de Galileo proporcionó una imagen directa y solo un aumento de tres veces, pero luego el científico logró crear un dispositivo que acercaba los objetos a 30 veces. Con la ayuda de su telescopio, Galileo descubrió cuatro satélites de Júpiter, las fases de Venus, irregularidades (montañas, valles, grietas, cráteres) en la superficie de la Luna, manchas en el Sol. Posteriormente, el diseño del telescopio galileano fue mejorado por Kepler, quien creó un instrumento que ofrecía una imagen invertida, pero con un campo de visión y un aumento mucho mayores. El telescopio de lentes se mejoró aún más: para mejorar la calidad de la imagen, los astrónomos utilizaron las últimas tecnologías de fabricación de vidrio y también aumentaron la distancia focal de los telescopios, lo que naturalmente condujo a un aumento en sus dimensiones físicas (por ejemplo, al final del siglo XVIII, la longitud del telescopio de Jan Hevelius alcanzó los 46 m).

El primer telescopio de espejo también apareció en el siglo XVII. Este instrumento fue inventado por Sir Isaac Newton, quien, considerando que el cromatismo era un problema fatal con los telescopios refractores, decidió moverse en una dirección diferente. En 1668, después de mucha experimentación con aleaciones y técnicas de pulido de espejos, Newton demostró el primer telescopio de espejo que, con solo 15 cm de largo y 25 mm de diámetro, funcionaba tan bien como un telescopio refractor largo. Aunque la imagen creada por el primer telescopio de Newton era tenue y no lo suficientemente brillante, posteriormente el científico logró mejorar significativamente las características de su dispositivo.

En un esfuerzo por mejorar el diseño del telescopio para lograr la mejor calidad de imagen posible, los científicos han creado varios diseños ópticos que utilizan tanto lentes como espejos. Entre tales telescopios, los sistemas catadióptricos de Newton, Maksutov-Cassegrain y Schmidt-Cassegrain son los más utilizados, que se discutirán con más detalle a continuación.

Diseño de telescopio

Un telescopio es un sistema óptico que "toma" una pequeña área del espacio, acercando visualmente los objetos ubicados en ella. El telescopio capta los rayos del flujo de luz paralelos a su eje óptico, los recoge en un punto (foco) y los magnifica con la ayuda de una lente o, más a menudo, un sistema de lentes (ocular), que simultáneamente convierte la luz divergente rayos en paralelo de nuevo.

Según el tipo de elemento utilizado para captar los rayos de luz enfocados, todos los telescopios de consumo modernos se dividen en lentes (refractores), espejos (reflectores) y lentes de espejo (catadióptricos). Las capacidades de los telescopios de cada grupo son algo diferentes, por lo tanto, para elegir el instrumento óptico óptimo para sus necesidades, un astrónomo aficionado novato debe tener una idea de su dispositivo.

Telescopios de lentes (refractores)

Siguiendo a su progenitor creado por Galileo, los telescopios de este grupo enfocan la luz con la ayuda de una o más lentes, por lo que se denominan lentes o refractores.

Los refractores tienen una serie de ventajas sobre los telescopios de otros sistemas. Por lo tanto, un tubo de telescopio cerrado evita que el polvo y la humedad penetren en el interior del tubo, lo que tiene un efecto negativo en las propiedades útiles del telescopio. Además, los refractores son fáciles de mantener y operar: la posición de sus lentes se fija en la fábrica, lo que elimina la necesidad de que el usuario ajuste de forma independiente, es decir, ajuste fino. Finalmente, los telescopios de lentes carecen de blindaje central, lo que reduce la cantidad de luz entrante y conduce a la distorsión del patrón de difracción. Los refractores proporcionan un alto contraste y una excelente resolución de imagen para las observaciones planetarias. Sin embargo, los telescopios de este sistema también tienen inconvenientes, el principal de los cuales es un efecto conocido como aberración cromática. Surge debido al hecho de que los rayos de luz de diferentes longitudes tienen una convergencia desigual, es decir, los puntos de enfoque para diferentes componentes del espectro estarán a diferentes distancias de la lente refractiva. La aberración cromática visual aparece como halos de colores alrededor de objetos brillantes. Para eliminar este defecto, se deben usar lentes adicionales y elementos ópticos hechos de tipos especiales de vidrio. Pero el diseño de los refractores en sí implica al menos dos lentes, cuyas cuatro superficies deben tener una curvatura bien calibrada, estar cuidadosamente pulidas y recubiertas con al menos una capa antirreflectante. En otras palabras, un buen refractor es un dispositivo que es bastante difícil de fabricar y, por lo tanto, por regla general, muy caro.

Telescopios de espejo (reflectores)

Los telescopios de otro gran grupo recogen un haz de luz con la ayuda de un espejo, por lo que se denominan telescopios de espejo, reflectores. El diseño más popular de un telescopio reflector lleva el nombre de su inventor, el telescopio newtoniano.

El espejo como elemento del sistema óptico del reflector es una placa de vidrio parabólica cóncava, cuya superficie frontal está cubierta con un material reflectante. Cuando se utilizan espejos esféricos en tales construcciones, la luz reflejada por su superficie no converge en un punto, formando un punto ligeramente borroso en el foco. Como resultado, la imagen pierde contraste, es decir, se produce un efecto conocido como aberración esférica.

Los espejos de forma parabólica ayudan a prevenir el deterioro de la calidad de la imagen. En la imagen de la izquierda, la luz reflejada por los espejos esféricos no converge en un punto, lo que conduce a un deterioro de la nitidez. En la imagen de la derecha, los espejos paraboloides recogen todos los rayos en un solo punto de enfoque.

La luz que ingresa al telescopio golpea un espejo, que refleja los rayos hacia arriba. La luz se refleja en el punto focal por
un espejo secundario elíptico plano fijado en el centro del tubo en un ángulo de 45 grados. Por supuesto, el espejo secundario en sí no se puede ver a través del ocular, pero es un obstáculo para el flujo de luz y apantalla la luz, lo que puede cambiar el patrón de difracción y provocar una ligera pérdida de contraste. Entre las ventajas de los reflectores está la ausencia de cromatismo, ya que los rayos de luz, en virtud del propio diseño, se reflejan en el cristal, y no lo atraviesan. Además, en comparación con los refractores, los telescopios de espejo son menos costosos de fabricar: el diseño del reflector contiene solo dos superficies que necesitan pulido y recubrimientos especiales.

Los telescopios catadióptricos son sistemas ópticos que combinan lentes y espejos. Aquí se presentan los telescopios catadióptricos Newton, Schmidt-Cassegrain y Maksutov-Cassegrain.

Telescopios de lentes de espejo del sistema newtoniano se diferencian de los representantes clásicos de su clase por la presencia de una lente correctora en el camino del flujo de luz hacia el punto focal, que, manteniendo las dimensiones compactas del telescopio, permite lograr una mayor ampliación. Por ejemplo, el uso de una lente correctiva de 2x y una longitud física del sistema de 500 mm daría como resultado una distancia focal de 1000 mm. Dichos reflectores son mucho más livianos y compactos que los telescopios newtonianos "normales" de la misma distancia focal y, además, son fáciles de usar.
operación, fácil de instalar y menos expuesta al viento. La posición de la lente correctora se fija durante el proceso de fabricación, pero los espejos, al igual que con un telescopio newtoniano estándar, deben ajustarse con regularidad.

Esquemas ópticos Telescopios Schmidt-Cassegrain incluyen placas de corrección asféricas delgadas que dirigen la luz hacia el espejo cóncavo primario para corregir la aberración esférica. Después de eso, los rayos de luz caen sobre el espejo secundario, que, a su vez, los refleja hacia abajo y los dirige a través del orificio.

en el centro del espejo primario. Directamente detrás del espejo primario hay un ocular o espejo diagonal. El enfoque se realiza moviendo el espejo primario o el ocular. La principal ventaja de los telescopios de este diseño es la combinación de portabilidad y gran distancia focal. La principal desventaja de los telescopios Schmidt-Cassegrain es el espejo secundario relativamente grande, que reduce la cantidad de luz y puede provocar cierta pérdida de contraste.

Telescopios Maksutov-Cassegrain tener un diseño similar. Al igual que los sistemas Schmidt-Cassegrain, estos modelos corrigen la aberración esférica mediante un corrector que, en lugar de una placa Schmidt, utiliza una lente gruesa convexa-cóncava (menisco). Al pasar por el lado cóncavo del menisco, la luz entra en el espejo primario, que la refleja hasta el espejo secundario (generalmente un área reflejada en el lado convexo del menisco). Además, al igual que en el diseño de Schmidt-Cassegrain, los rayos de luz atraviesan el orificio del espejo primario y entran en el ocular. Los telescopios del sistema Maksutov-Cassegrain son menos difíciles de fabricar que los modelos Schmidt-Cassegrain, pero el uso de un menisco grueso en el esquema óptico aumenta su peso.

Telescopios modernos

La mayoría de los telescopios modernos son reflectores.

Actualmente, los telescopios reflectores más grandes del mundo son los dos telescopios Keck ubicados en Hawái. Keck-I y Keck-II entraron en servicio en 1993 y 1996 respectivamente y tienen un diámetro de espejo efectivo de 9,8 m Los telescopios están ubicados en la misma plataforma y pueden usarse juntos como un interferómetro, dando una resolución correspondiente a un diámetro de espejo de 85 metros

El telescopio de espejo sólido más grande del mundo es el Gran Telescopio Binocular, ubicado en el Monte Graham (EE. UU., Arizona). El diámetro de ambos espejos es de 8,4 metros.

El 11 de octubre de 2005, se puso en funcionamiento el Gran Telescopio de África Austral en Sudáfrica con un espejo principal de 11 x 9,8 metros, que consta de 91 hexágonos idénticos.

Muy grande Telescopio	canario telescopio	Telescopio Hobby Eberle	Geminis	SUBARU	SAL

radiotelescopios

Hasta el final de la Gran Guerra Patria, la investigación astronómica se llevó a cabo solo en el rango óptico utilizando telescopios ópticos. Sin embargo, ya durante la Segunda Guerra Mundial, comenzaron a desarrollarse estaciones de radar para las necesidades de detección de aviones enemigos. Después de la guerra, se descubrió que las estaciones de radar de defensa aérea también detectaron algunas señales extrañas. Se descubrió que estas señales provenían del espacio exterior. Y así comenzó el uso de dispositivos de radio para explorar el universo. Tales dispositivos se llaman radiotelescopios. Con su ayuda, descubrieron estrellas de radio: cuásares, por lo que descubrieron radiación reliquia, radiación del Sol, el centro de la galaxia, etc. etc Los radiotelescopios se han convertido en una poderosa herramienta para comprender el universo. Y muchos de ellos han sido construidos.

Al principio, se trataba de pequeñas antenas parabólicas:

Luego más sobre torres con configuraciones de azimut:

Luego enorme, con cerchas girando sobre rieles:

Sector, donde se montó parte del paraboloide de la antena directamente sobre el suelo:

Los radiotelescopios comenzaron a usarse juntos, cuando se sumaba la potencia total de los telescopios individuales, dando la potencia y resolución de un telescopio más grande:

Comenzaron a crear rejillas a partir de telescopios individuales,
lo que aumentó la resolución del sistema:

Además de las antenas parabólicas, se empezaron a fabricar antenas de celosía:

Radiotelescopios espaciales:

El radiotelescopio más grande del mundo.

El radiotelescopio instalado en Arecibo es actualmente el más grande del mundo (de los que usan una sola apertura). El telescopio se utiliza para la investigación en el campo de la radioastronomía, la física atmosférica y las observaciones por radar de objetos en el sistema solar. El Observatorio Astronómico de Arecibo está ubicado en Puerto Rico, a 15 km de Arecibo, a una altitud de 497 m sobre el nivel del mar. La investigación está siendo realizada por la Universidad de Cornell en cooperación con la Fundación Nacional de Ciencias.

Características de diseño: El reflector del telescopio está ubicado en un sumidero natural y está cubierto con placas de aluminio perforado 38778 (de 1 a 2 m) colocadas sobre una rejilla de cables de acero. La alimentación de la antena es móvil, suspendida de 18 cables de tres torres. El observatorio cuenta con un transmisor con una potencia de 0,5 MW para realizar investigaciones bajo el programa de astronomía por radar. La construcción del radiotelescopio comenzó en 1960. El propósito original del telescopio era estudiar la ionosfera de la Tierra. El autor de la idea de la construcción: el profesor de la Universidad de Cornell William Gordon. La inauguración oficial del Observatorio de Arecibo se llevó a cabo el 1 de noviembre de 1963.

Ir más allá del rango óptico mediante la radioastronomía planteó inmediatamente la cuestión de utilizar otros rangos de radiación electromagnética. En general, podemos obtener información sobre el espacio de dos maneras: a través de la radiación electromagnética y los flujos corpusculares (flujos de partículas elementales). Ha habido intentos de capturar ondas gravitacionales también, pero hasta ahora sin éxito.

La radiación electromagnética se divide en:

ondas de radio,

radiación infrarroja,

rango de luz,

Radiación ultravioleta,

radiación de rayos x,

radiación gamma.

La radiación infrarroja (térmica) y ultravioleta puede reflejarse en un espejo ordinario, por lo que se utilizan telescopios reflectores ordinarios, pero la imagen es percibida por sensores especiales sensibles a la temperatura y sensores de radiación ultravioleta.

Los rayos X y la radiación gamma son otra cuestión. Los telescopios de rayos X y rayos gamma son instrumentos especiales:

Astronomía y astronáutica.

El principal problema de la astronomía observacional es la atmósfera terrestre. No es completamente transparente. Se mueve, incluso debido al calor. Las nubes y las precipitaciones son frecuentes. En la atmósfera hay mucho polvo, insectos, etc., por lo que siempre ha sido un sueño de los astrónomos poder colocar sus instrumentos lo más alto posible. Lo más alto posible en las montañas, en aviones y globos. Pero una verdadera revolución en este problema ocurrió con el lanzamiento de un satélite terrestre artificial por parte de la Unión Soviética. Casi de inmediato, los astrónomos y astrofísicos se apresuraron a aprovechar la oportunidad. En primer lugar, lanzando sondas espaciales a la Luna, Venus, Marte y más allá, y más allá.

Brevemente sobre el estudio de la Luna por parte de los científicos soviéticos se expone en la página dedicada a la Luna.

El estudio del sistema solar con la ayuda de sondas automáticas es un tema aparte. Aquí presentamos los instrumentos astronómicos más famosos puestos en órbita alrededor de la Tierra.

Hubble	Herschel	Chandra	SABIO	Spektr-R	Granada

(fuente http://grigam.narod.ru)

Instrumentos y dispositivos astronómicos: telescopios ópticos con una variedad de dispositivos y receptores de radiación, radiotelescopios, instrumentos de medición de laboratorio y otros medios técnicos utilizados para realizar y procesar observaciones astronómicas.

Toda la historia de la astronomía está relacionada con la creación de nuevas herramientas que permiten aumentar la precisión de las observaciones, la capacidad de realizar investigaciones sobre cuerpos celestes en los rangos de radiación electromagnética (ver), inaccesibles al ojo humano desnudo.

Los instrumentos goniométricos fueron los primeros en aparecer en la antigüedad. El más antiguo de ellos es el gnomon, una vara vertical que proyecta la sombra del sol sobre un plano horizontal. Conociendo la longitud del gnomon y la sombra, se puede determinar la altura del Sol sobre el horizonte.

Los cuadrantes también pertenecen a los antiguos instrumentos goniométricos. En su forma más simple, un cuadrante es una tabla plana con forma de un cuarto de círculo dividido en grados. Una regla móvil con dos dioptrías gira alrededor de su centro.

Muy extendidas en la astronomía antigua estaban las esferas armilares, modelos de la esfera celeste con sus puntos y círculos más importantes: los polos y el eje del mundo, el meridiano, el horizonte, el ecuador celeste y la eclíptica. A finales del siglo XVI. Los mejores instrumentos astronómicos en términos de precisión y elegancia fueron fabricados por el astrónomo danés T. Brahe. Sus esferas armilares fueron adaptadas para medir tanto las coordenadas horizontales como ecuatoriales de las luminarias.

Un cambio radical en los métodos de observación astronómica ocurrió en 1609, cuando el científico italiano G. Galileo usó un telescopio para ver el cielo e hizo las primeras observaciones telescópicas. En la mejora del diseño de telescopios refractores con objetivos de lente, gran mérito pertenece a I. Kepler.

Los primeros telescopios eran todavía extremadamente imperfectos, daban una imagen borrosa, coloreada con un halo iridiscente.

Intentaron deshacerse de las deficiencias aumentando la longitud de los telescopios. Sin embargo, los más eficientes y convenientes fueron los telescopios refractores acromáticos, que comenzaron a fabricarse en 1758 por D. Dollond en Inglaterra.

¿Cómo hacer un astrolabio?

Puedes hacer un astrolabio para medir ángulos horizontales y determinar los acimutes de las estrellas con una brújula y un transportador. Los detalles necesarios restantes, para no distorsionar las lecturas de la brújula, deben estar hechos de materiales no magnéticos improvisados.

Recorte un disco de madera contrachapada, PCB o plexiglás. El diámetro del disco debe ser tal que acomode una escala circular (rama) de transportadores y deje un campo libre de 2-3 cm de ancho detrás de él. Si tiene, por ejemplo, el más pequeño de los transportadores producidos con un arco con un diámetro de 7,5 cm, entonces necesita un disco con un diámetro de 14-15 cm.

Otro detalle importante del futuro astrolabio es la placa de destino. Puede hacerlo con una tira de latón o duraluminio de 2 a 3 cm de ancho y 5 a 6 cm de largo que el diámetro del disco. En la parte horizontal de la barra, simétricamente al centro, haz dos ranuras más anchas para que puedas ver las lecturas de la extremidad a través de ellas. Fije la placa de observación, lista para la instalación, con su parte central usando un perno, arandelas y tuercas al centro del disco para que pueda girar en un plano horizontal. Conecte la brújula a la barra de destino en el centro. Para ello, así como para el ajuste de la esfera, utilice adhesivos universales de alta calidad disponibles en el mercado. Puede hacer una extremidad con dos transportadores (los transportadores escolares están hechos de material ligero no magnético).

En 1668, I. Newton construyó un telescopio reflector, que estaba libre de muchas deficiencias ópticas inherentes a los refractores. Más tarde, M. V. Lomonosov y V. Gerschel se dedicaron a mejorar este sistema de telescopios. Este último logró un éxito particularmente grande en la construcción de reflectores. Aumentando gradualmente los diámetros de los espejos fabricados, V. Herschel en 1789 pulió el espejo más grande para su telescopio (122 cm de diámetro). En ese momento era el reflector más grande del mundo.

En el siglo XX. Los telescopios de lentes de espejo se generalizaron, cuyos diseños fueron desarrollados por el óptico alemán B. Schmidt (1931) y el óptico soviético D. D. Maksutov (1941).

En 1974, se completó la construcción del telescopio de espejo soviético más grande del mundo con un diámetro de espejo de 6 m.Este telescopio se instaló en el Cáucaso, en el Observatorio Astrofísico Especial. Las posibilidades de la nueva herramienta son enormes. Ya la experiencia de las primeras observaciones mostró que objetos de la magnitud 25 son accesibles a este telescopio, es decir, millones de veces más débiles que los observados por Galileo en su telescopio.

Los instrumentos astronómicos modernos se utilizan para medir las posiciones exactas de las luminarias en la esfera celeste (las observaciones sistemáticas de este tipo permiten estudiar los movimientos de los cuerpos celestes); para determinar la velocidad de movimiento de los cuerpos celestes a lo largo de la línea de visión (velocidades radiales); calcular las características geométricas y físicas de los cuerpos celestes; estudiar los procesos físicos que ocurren en varios cuerpos celestes; para determinar su composición química y para muchos otros estudios de objetos celestes en los que se dedica la astronomía.

Los instrumentos astrométricos incluyen un instrumento universal y un teodolito cercano en diseño; el círculo meridiano utilizado para compilar catálogos precisos de posiciones estelares; un instrumento de tránsito utilizado para determinar con precisión los momentos de paso de las estrellas a través del meridiano del lugar de observación, que es necesario para el servicio del tiempo.

Los astrógrafos se utilizan para observaciones fotográficas.

La investigación astrofísica requiere telescopios con dispositivos especiales diseñados para observaciones espectrales (prisma objetivo, astrospectrógrafo), fotométricas (astrofotómetro), polarimétricas y de otro tipo.

Es posible aumentar el poder de penetración del telescopio utilizando tecnología de televisión en las observaciones (ver), así como fotomultiplicadores.

Se han creado instrumentos que permiten observar cuerpos celestes en varios rangos de radiación electromagnética, incluido el rango invisible. Estos son radiotelescopios y radiointerferómetros, así como instrumentos utilizados en astronomía de rayos X, astronomía de rayos gamma y astronomía infrarroja.

Para las observaciones de algunos objetos astronómicos, se han desarrollado diseños especiales de instrumentos. Estos son el telescopio solar, el coronógrafo (para observar la corona solar), el detector de cometas, la patrulla de meteoritos, la cámara fotográfica satelital (para observaciones fotográficas de satélites) y muchos otros.

En el transcurso de las observaciones astronómicas se obtienen series de números, astrofotografías, espectrogramas y otros materiales, que deben someterse a procesamiento de laboratorio para obtener los resultados finales. Este procesamiento se lleva a cabo utilizando instrumentos de medición de laboratorio.

Rastrillo astronómico

Esta sencilla herramienta casera para medir ángulos en el cielo obtuvo su nombre por su parecido con un rastrillo de jardín.

Tome dos tablas de 60 y 30 cm de largo, 4 cm de ancho y 1-1,5 cm de espesor, trate con cuidado su superficie, por ejemplo, con un papel de lija finamente abrasivo, y luego sujete ambas tablas en forma de letra T.

Fije una mira, una pequeña placa de metal o plástico con un agujero, al extremo libre de la tabla más larga. Tomando el orificio de observación como el centro del círculo, dibuje un arco con un radio de 57,3 cm en el plano de la tabla más pequeña usando una cuerda del tamaño apropiado. Conecte un extremo a la mira y ate un lápiz al otro extremo. Fortalezca una fila de dientes (alfileres) a lo largo del arco dibujado a una distancia de 1 cm entre sí. Como alfileres, use alfileres o pernos delgados perforados desde la parte inferior del tablón (por seguridad, los pernos deben despuntarse con una lima). Dos pines separados por 1 cm, cuando se ven a través del orificio de observación desde una distancia de 57,3 cm, son visibles a una distancia angular de 1 °. En total hay que reforzar 21 o 26 pines, que corresponderán al mayor ángulo disponible para medidas de 20° o 25°. Para facilitar el uso de la herramienta, haga que el primer, sexto, etc. diente sea más alto que el resto. Los dientes superiores marcarán intervalos de 5°.

El tamaño del orificio de observación debe ser tal que todos los pines se puedan ver a través de él al mismo tiempo.

Para que tu rastrillo astronómico se vea mejor, píntalo con pintura al óleo. Haga que los alfileres sean blancos, para que se vean mejor por la noche. Colorea la tabla más pequeña con rayas claras y oscuras de 5 cm de ancho cada una. Sus bordes deben ser alfileres altos. Esto también facilitará el trabajo con el instrumento por la noche.

Antes de usar un rastrillo astronómico para observar objetos celestes, pruébelo para determinar los tamaños angulares y las distancias entre objetos terrestres durante el día.

Hará mediciones angulares más precisas si establece el intervalo de escala en 0,5°. Para hacer esto, coloque los dientes a una distancia de 0,5 cm entre sí o duplique la longitud de la tabla más grande. Es cierto que usar un rastrillo astronómico con un mango de una longitud tan grande es menos conveniente.

Las máquinas de medición por coordenadas se utilizan para medir las posiciones de las imágenes de las estrellas en las astrofotografías y las imágenes de los satélites artificiales en relación con las estrellas en los satelitales. Los microfotómetros se utilizan para medir el ennegrecimiento en fotografías de cuerpos celestes y espectrogramas.

Un importante instrumento necesario para las observaciones es el reloj astronómico.

Al procesar los resultados de las observaciones astronómicas, se utilizan computadoras electrónicas.

La radioastronomía, que se originó a principios de la década de 1930, enriqueció significativamente nuestra comprensión del Universo. nuestro siglo. En 1943, los científicos soviéticos L. I. Mandelstam y N. D. Papaleksi fundamentaron teóricamente la posibilidad de un radar de la Luna. Las ondas de radio enviadas por el hombre llegaron a la luna y, reflejadas en ella, regresaron a la tierra. años 50 siglo 20 - un período de desarrollo extraordinariamente rápido de la radioastronomía. Cada año, las ondas de radio traían del espacio nueva información sorprendente sobre la naturaleza de los cuerpos celestes.

Hoy en día, la radioastronomía utiliza los receptores más sensibles y las antenas más grandes. Los radiotelescopios han penetrado en tales profundidades del espacio que hasta ahora siguen siendo inaccesibles para los telescopios ópticos convencionales. El radiocosmos se abrió ante el hombre: una imagen del Universo en ondas de radio.

Los instrumentos astronómicos para las observaciones se instalan en los observatorios astronómicos. Para la construcción de los observatorios se eligen lugares con buen clima astronómico, donde hay un número suficientemente elevado de noches con cielo despejado, donde las condiciones atmosféricas son favorables para obtener buenas imágenes de los cuerpos celestes en telescopios.

La atmósfera de la Tierra crea una interferencia significativa en las observaciones astronómicas. El movimiento constante de las masas de aire desdibuja y estropea la imagen de los cuerpos celestes, por lo que en condiciones terrestres es necesario utilizar telescopios con aumento limitado (por regla general, no más de varios cientos de veces). Debido a la absorción de las longitudes de onda ultravioleta y la mayoría de las infrarrojas por parte de la atmósfera terrestre, se pierde una gran cantidad de información sobre los objetos que son fuentes de estas radiaciones.

En las montañas, el aire es más limpio, más tranquilo y, por lo tanto, las condiciones para estudiar el Universo son más favorables allí. Por ello, desde finales del siglo XIX. todos los principales observatorios astronómicos se construyeron en cimas de montañas o mesetas altas. En 1870, el investigador francés P. Jansen utilizó un globo para observar el Sol. Tales observaciones se llevan a cabo en nuestro tiempo. En 1946, un grupo de científicos estadounidenses instaló un espectrógrafo en un cohete y lo envió a la atmósfera superior a una altura de unos 200 km. El siguiente paso en las observaciones transatmosféricas fue la creación de observatorios astronómicos orbitales (OAO) en satélites terrestres artificiales. Tales observatorios, en particular, son las estaciones orbitales soviéticas Salyut.

Los observatorios astronómicos orbitales de varios tipos y propósitos han entrado firmemente en la práctica de la investigación espacial moderna.

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Toda la historia de la astronomía está relacionada con la creación de instrumentos siempre nuevos que permiten aumentar la precisión de las observaciones, la capacidad de realizar estudios de cuerpos celestes en rangos inaccesibles al ojo humano desnudo.

En la historia de la astronomía se pueden señalar 4 etapas principales, caracterizadas por diversos medios de observación. En la primera etapa, que se remonta a la antigüedad, las personas con la ayuda de dispositivos especiales aprendieron a determinar el tiempo y medir los ángulos entre las luminarias en la esfera celeste. El aumento en la precisión de las lecturas se logró principalmente aumentando el tamaño de los instrumentos; la segunda etapa se remonta a principios del siglo XVII. y está asociado con la invención del telescopio y el aumento con su ayuda de las capacidades del ojo en las observaciones astronómicas. Con la introducción del análisis espectral y la fotografía en la práctica de las observaciones astronómicas a mediados del siglo XIX. la 3ra etapa ha comenzado. Los astrógrafos y los espectrógrafos permitieron obtener información sobre químico y propiedades físicas de los cuerpos celestes y su naturaleza. El desarrollo de la ingeniería de radio, la electrónica y la astronáutica a mediados del siglo XX. propició el surgimiento de la radioastronomía y la astronomía extraatmosférica, que marcó la 4ª etapa.

El primer instrumento astronómico puede considerarse un poste vertical fijado en una plataforma horizontal: un gnomon, que permitió determinar la altura del Sol durante muchos siglos. Conociendo la longitud del gnomon y de la sombra, es posible determinar no solo la altura del Sol sobre el horizonte, sino también la dirección del meridiano, para fijar los días de inicio de los equinoccios de primavera y otoño y los de invierno. y solsticios de verano.

El desarrollo de los diseños de instrumentos astronómicos en China desde la antigüedad aparentemente ha procedido independientemente de un trabajo similar en Bl. y miércoles Este y oeste. Así, en el siglo VII. ANTES DE CRISTO. en China, en el reino de Lu, ya se usaba el gnomon. En la antigua Grecia, unas décadas más tarde, el gnomon es utilizado por Anaximandro (610-540 a. C.). El antiguo gnomon chino era un poste montado verticalmente de aproximadamente 1,5 a 2 m de altura con una plataforma rectangular alargada en la base, sobre la cual se aplicaban las divisiones necesarias para las mediciones. La duración de la sombra del mediodía en este sitio determinó los momentos de los solsticios, equinoccios

gnomon chino antiguo

La información fiable sobre los antiguos instrumentos astronómicos griegos se convirtió en propiedad de las generaciones posteriores gracias a "Almagesto" en el que, junto con la metodología y los resultados de las observaciones astronómicas, K. Ptolomeo da una descripción de los instrumentos astronómicos - el gnomon, la esfera armilar, el astrolabio, el cuadrante, la regla de paralaje - utilizados tanto por sus predecesores (especialmente Hiparco) como por los creados por él. Muchas de estas herramientas se desarrollaron y utilizaron durante muchos siglos.

Los cuadrantes también pertenecen a los antiguos instrumentos goniométricos. En su forma más simple, un cuadrante es una tabla plana con forma de un cuarto de círculo dividido en grados. Una regla móvil con dos dioptrías gira alrededor del centro de este círculo.

Muy extendidas en la astronomía antigua estaban las esferas armilares, modelos de la esfera celeste con sus puntos y círculos más importantes: los polos y el eje del mundo, el meridiano, el horizonte, el ecuador celeste y la eclíptica. A finales del siglo XVI. Los mejores instrumentos astronómicos en términos de precisión y elegancia fueron fabricados por el astrónomo danés T. Brahe. Sus esferas armilares fueron adaptadas para medir tanto las coordenadas horizontales como ecuatoriales de las luminarias. La esfera armilar más completa conocida más antigua es la creada en Alejandría en el año 140 d.C. Meteoroscopio con nueve anillos. Sin embargo, antes existían tipos más simples de esferas armilares en Occidente. Ptolomeo habla de tres de tales instrumentos. Se establece que en 146-127. ANTES DE CRISTO. Hiparco utilizó la esfera armilar de cuatro anillos.

Un instrumento que representa el siguiente paso en el desarrollo de instrumentos astronómicos en comparación con la esfera armilar es el Torquetum, inventado por los árabes. En este dispositivo, los anillos no están anidados entre sí, sino que están montados en bastidores separados, lo que es más conveniente y perfecto que en la esfera armilar, en la que todos los anillos son concéntricos.

El famoso “Instrumento Simplificado” es el Torquetum de Gou Shoujing, fabricado en 1270 y actualmente ubicado en el Observatorio de la Montaña Púrpura en Nanjing (China).

J. Needham señaló que el "Instrumento simplificado" - jianyi Guo Shoujing es el precursor de todas las instalaciones ecuatoriales de telescopios modernos. En su opinión, el conocimiento de la estructura de este aparato tres siglos después llegó al astrónomo danés Tycho Brahe y lo llevó a la astronomía ecuatorial ya la construcción de instrumentos apropiados. En cuanto a la transmisión de la idea del torquetum ecuatorial desde China, J. Needham cree que se produjo a través de los árabes a la célebre matemática, médica y astrónoma flamenca Gemma Frisius en 1534, y de éste a Tycho Braga. Y a través de este último y su sucesor, Johannes Kepler, la astronomía europea moderna ha llegado a ser ecuatorial a la manera china. Al mismo tiempo, cabe señalar que desde la época de Guo Shoujing, no se han realizado más avances significativos en los dispositivos de nuestras modernas instalaciones ecuatoriales.

Durante la Edad Media temprana, los logros de los antiguos astrónomos griegos fueron aceptados por científicos del Cercano y Medio Oriente y Asia Central, quienes mejoraron sus instrumentos y desarrollaron una serie de diseños originales. Hay trabajos sobre el uso de astrolabios y sus diseños, sobre relojes de sol y gnomones, escritos por al-Khwarizmi, al-Ferghani, al-Khojendi, al-Biruni, y otros c) y el observatorio de Samarcanda (Ulugbek, 15 c) , en el que un sextante gigante con un radio de unos 40 metro.

A través de España y el sur de Italia, los logros de estos astrónomos se dieron a conocer en el norte de Italia, Alemania, Inglaterra y Francia. En los siglos XV-XVI. Los astrónomos europeos utilizaron, junto con instrumentos de diseño propio, los descritos por los científicos de Oriente. Los instrumentos de G. Purbach, Regiomontanus (I. Muller) y especialmente Tycho Brahe y J. Hevelius, quienes crearon muchos instrumentos originales de alta precisión, ganaron gran popularidad.

Los cuerpos celestes han interesado a la gente desde tiempos inmemoriales. Incluso antes de los descubrimientos revolucionarios de Galileo y Copérnico, los astrónomos hicieron repetidos intentos de descubrir los patrones y las leyes del movimiento de los planetas y las estrellas y utilizaron herramientas especiales para ello.

Las herramientas de los antiguos astrónomos eran tan complejas que los científicos modernos tardaron años en descubrir cómo usarlas.

1. Calendario de Warren Field

Aunque se descubrieron desde el aire extrañas muescas en Warren Field ya en 1976, no fue hasta 2004 que se determinó que se trataba de un antiguo calendario lunar. Según los científicos, el calendario encontrado tiene unos 10.000 años.

Parecen 12 nichos dispuestos en un arco de 54 metros. Cada hoyo está sincronizado con el mes lunar en el calendario y ajustado para la fase lunar.

También es sorprendente que el calendario en Warren Field, que fue construido 6000 años antes de Stonehenge, esté orientado hacia el punto de salida del sol en el solsticio de invierno.

2. Sextante Al-Khujandi en pintura

Hay muy poca información sobre Abu Mahmud Hamid ibn al-Khidr al-Khujandi, excepto que fue un matemático y astrónomo que vivió en el territorio de los actuales Afganistán, Turkmenistán y Uzbekistán. También se sabe que creó uno de los instrumentos astronómicos más grandes en los siglos IX y X.

Su sextante se hizo en forma de un fresco ubicado en un arco de 60 grados entre las dos paredes interiores del edificio. Este enorme arco de 43 metros estaba dividido en grados. Además, cada grado se dividió en 360 partes con precisión de joyería, lo que convirtió al fresco en un calendario solar asombrosamente preciso.

Sobre el arco de Al-Khujandi había un techo abovedado con un agujero en el medio, a través del cual caían los rayos del sol sobre el antiguo sextante.

3. Volvelles y el hombre del zodiaco

En Europa, a principios del siglo XIV, los científicos y médicos utilizaron una variedad bastante extraña de instrumentos astronómicos: volvella. Parecían varias hojas redondas de pergamino con un agujero en el centro, apiladas una encima de la otra.

Esto hizo posible mover los círculos para calcular todos los datos necesarios, desde las fases de la luna hasta la posición del sol en el zodíaco. El artilugio arcaico, además de su función principal, también era un símbolo de estatus: solo las personas más ricas podían adquirir una volvella.

Los médicos medievales también creían que cada parte del cuerpo humano estaba controlada por su propia constelación. Por ejemplo, Aries era responsable de la cabeza y Escorpio era responsable de los genitales. Por lo tanto, para el diagnóstico, los médicos utilizaron volwells para calcular la posición actual de la luna y el sol.

Desafortunadamente, los volvels eran bastante frágiles, por lo que muy pocos de estos antiguos instrumentos astronómicos han sobrevivido.

4 reloj de sol antiguo

Hoy, el reloj de sol sirve solo para decorar el césped de los jardines. Pero alguna vez fueron necesarios para llevar la cuenta del tiempo y el movimiento del Sol en el cielo. Uno de los relojes de sol más antiguos se encontró en el Valle de los Reyes en Egipto.

Datan de 1550 - 1070 a. y representan una pieza redonda de piedra caliza sobre la que se dibuja un semicírculo (dividido en 12 sectores) y un hueco en el centro por el que se introduce una vara que proyecta una sombra.

Poco después del descubrimiento del reloj de sol egipcio, se encontraron otros similares en Ucrania. Fueron enterrados con un hombre que murió hace 3200 - 3300 años. Gracias a los relojes ucranianos, los científicos aprendieron que la civilización Zrubn tenía conocimientos de geometría y podía calcular la latitud y la longitud.

5. Disco del cielo de Nebra

Llamado así por la ciudad alemana donde fue descubierto en 1999, el Nebra Sky Disc es la representación más antigua del cosmos jamás encontrada por el hombre. El disco fue enterrado junto a un cincel, dos hachas, dos espadas y dos brazales de malla hace unos 3600 años.

El disco de bronce, cubierto con una capa de pátina, tenía inserciones de oro que representaban el Sol, la Luna y las estrellas de las constelaciones de Orión, Andrómeda y Casiopea. Nadie sabe quién hizo el disco, pero la disposición de las estrellas sugiere que los creadores se ubicaron en la misma latitud que Nebra.

6. Complejo Astronómico de Chanquillo

El antiguo Observatorio Astronómico de Chanquillo en Perú es tan complejo que su verdadero propósito solo se descubrió en 2007 usando un programa de computadora diseñado para alinear paneles solares.

Las 13 torres del complejo están construidas en línea recta de 300 metros de largo a lo largo de la colina. Inicialmente, los científicos pensaron que Chanquillo era una fortificación, pero para ser un fuerte era un lugar increíblemente malo, ya que no tenía ventajas defensivas, ni agua corriente, ni fuentes de alimentos.

Pero luego los arqueólogos se dieron cuenta de que una de las torres mira hacia el punto de salida del sol en el solsticio de verano y la otra hacia el punto de salida del sol en el solsticio de invierno. Construidas hace unos 2.300 años, las torres son el observatorio solar más antiguo de América. Según este antiguo calendario, todavía es posible determinar el día del año con un máximo de dos días de error.

Desafortunadamente, el enorme calendario solar de Chanquillo es el único rastro de la civilización de los constructores de este complejo, quienes antecedieron a los Incas por más de 1000 años.

7. Atlas estelar de Hyginus

El Hyginus Star Atlas, también conocido como Poetica Astronomica, fue una de las primeras obras en representar las constelaciones. Aunque se discute la autoría del atlas, a veces se atribuye a Gaius Julius Hyginus (escritor romano, 64 a. C. - 17 d. C.). Otros argumentan que el trabajo tiene similitudes con los de Ptolomeo.

En cualquier caso, cuando se volvió a publicar Poetica Astronomica en 1482, fue la primera obra impresa que mostraba las constelaciones, así como los mitos asociados con ellas.

Mientras que otros atlas proporcionaron información matemática más específica que podría usarse para la navegación, Poetica Astronomica fue una interpretación literaria más elegante de las estrellas y su historia.

8. Globo celeste

El globo celeste apareció incluso cuando los astrónomos creían que las estrellas se mueven alrededor de la Tierra en el cielo. Los globos celestes que se crearon para representar esta esfera celeste comenzaron a ser creados por los antiguos griegos, y el científico alemán Johannes Schöner creó el primer globo con una forma similar a los globos modernos.

Por el momento, solo han sobrevivido dos de los globos celestes de Schöner, que son verdaderas obras de arte que representan constelaciones en el cielo nocturno. El ejemplo más antiguo que se conserva de un globo celeste data de alrededor del 370 a.

9. Esfera armilar.

La esfera armilar, un instrumento astronómico en el que varios anillos rodean un punto central, era un pariente lejano del globo celeste.

Había dos tipos diferentes de esferas: observación y demostración. El primero de los científicos que utilizó tales esferas fue Ptolomeo.

Con esta herramienta fue posible determinar las coordenadas ecuatoriales o eclípticas de los cuerpos celestes. Junto con el astrolabio, la esfera armilar ha sido utilizada por los marineros para la navegación durante muchos siglos.

10. El Caracol, Chichén Itzá

El Observatorio El Caracol en Chichén Itzá fue construido entre 415 y 455 d.C. El observatorio era muy inusual: mientras que la mayoría de los instrumentos astronómicos estaban sintonizados para observar el movimiento de las estrellas o el Sol, El Caracol (traducido como "caracol") se construyó para observar el movimiento de Venus.

Para los mayas, Venus era sagrado; literalmente, todo en su religión se basaba en el culto a este planeta. El Caracol, además de ser un observatorio, también fue el templo del dios Quetzalcóatl.