A камера Шмидта, также упоминается как телескоп Шмидта, это катадиоптрический астрофотографический телескоп, предназначенный для обеспечения широких полей зрения с ограниченными аберрации. Конструкция была изобретена Бернхардом Шмидтом в 1930 году.
Некоторые известные примеры - телескоп Сэмюэля Ошина (бывший Паломар Шмидт), британский телескоп Шмидта и ESO Schmidt; они были основным источником фотографических изображений всего неба с 1950 по 2000 год, когда на смену пришли электронные детекторы. Недавний пример - космический телескоп Кеплер искатель экзопланет.
Другими родственными разработками являются камера Райта и телескоп Лурье – Хаутона.
Фотоаппарат Шмидта был изобретен немецко-эстонским оптиком Бернхардом Шмидтом в 1930 году. Его оптические компоненты представляют собой простое в изготовлении сферическое главное зеркало, и асферическую корректирующую линзу , известную как пластина корректора Шмидта, расположенную в центре кривизны главного зеркала. Пленка или другой детектор помещается внутри камеры в основной фокус. Конструкция отличается очень быстрым соотношением фокусных расстояний при контроле комы и астигматизма.
. Камеры Шмидта имеют очень сильно изогнутые фокальные плоскости, поэтому требуя, чтобы пленка, пластина или другой детектор были соответственно изогнуты. В некоторых случаях извещатель делают изогнутым; в других случаях плоская среда механически согласуется с формой фокальной плоскости за счет использования удерживающих зажимов или болтов или за счет применения вакуума. Иногда используется выравниватель поля , в простейшем виде плоско-выпуклая линза перед пленочной пластиной или детектором. Поскольку пластина корректора в этой конструкции находится в центре кривизны главного зеркала, длина трубки может быть очень большой для широкопольного телескопа. Существуют также недостатки, связанные с блокировкой держателя пленки или детектора, установленного в фокусе на полпути вверх по трубному узлу, блокируется небольшое количество света и наблюдается потеря контрастности изображения из-за дифракции эффекты обструкции и ее опорной конструкцией.
Благодаря широкому полю зрения камера Шмидта обычно используется в качестве инструмента для съемки исследовательские программы, в которых необходимо охватить большой участок неба. К ним относятся астрономические исследования, поиски комет и астероидов и патрули новой.
Кроме того, камеры Шмидта и их производные конструкции часто используются для отслеживания искусственной Земли спутников.
Первые относительно большие телескопы Шмидта были построены в Гамбурге. Обсерватория и Паломарская обсерватория незадолго до Второй мировой войны. Между 1945 и 1980 годами по всему миру было построено еще около восьми больших (1 метр и больше) телескопов Шмидта.
Одной из наиболее известных и производительных камер Шмидта является телескоп Ошина Шмидта на Паломарская обсерватория, завершена в 1948 году. Этот инструмент использовался в обзоре неба Паломарской обсерватории Национального географического общества (POSS, 1958), в обзоре POSS-II, на астероиде Паломар-Лейден. Обзоры и другие проекты.
Европейская южная обсерватория с 1-метровым телескопом Шмидта в Ла-Силла и с 1,2-метровым телескопом Шмидта в обсерватории Сайдинг-Спринг участвовала в совместном обзоре неба. в дополнение к первому обзору неба Palomar Sky Survey, но с упором на южное полушарие. Технические усовершенствования, разработанные в ходе этого исследования, способствовали развитию Второго обзора неба Паломарской обсерватории (POSS II).
Телескоп, используемый в Обсерватории Лоуэлла для поиска объектов, сближающихся с Землей (LONEOS) также является камерой Шмидта. Телескоп Шмидта обсерватории Карла Шварцшильда является самой большой камерой Шмидта в мире.
Телескоп Шмидта был в основе спутника Hipparcos из Европейского космического агентства (1989–1993). Это было использовано в обзоре Hipparcos Survey, который нанес на карту расстояния более миллиона звезд с беспрецедентной точностью: он включал 99% всех звезд до звездной величины 11. Сферическое зеркало, используемое в этом телескопе, было чрезвычайно точным; если масштабировать его до размеров Атлантического океана, неровности на его поверхности будут примерно 10 см в высоту.
Фотометр Кеплера, установленный на НАСА Космический телескоп Кеплера (2009–2018 гг.) - самая большая камера Шмидта, запущенная в космос.
В 1977 году в Обсерватории Йеркса был использован небольшой телескоп Шмидта для определения точного оптического положения планетарной туманности NGC 7027, чтобы можно было сравнить фотографии и радиокарты объекта.
Начиная с начала 1970-х, Celestron продавал 8-дюймовые камеры Шмидта. Камера была сфокусирована на заводе и изготовлена из материалов с низким коэффициентом расширения, поэтому ее никогда не нужно было фокусировать в поле. Ранние модели требовали, чтобы фотограф вырезал и проявлял отдельные кадры 35-мм пленки, поскольку держатель пленки мог вмещать только один кадр пленки. Было произведено около 300 фотоаппаратов Celestron Schmidt.
Система Шмидта была популярна в обратном направлении для телевизионных проекционных систем. Большие проекторы Шмидта использовались в кинотеатрах, но системы размером всего 8 дюймов предназначались для домашнего использования и других небольших площадок.
Шмидт заметил в 1930-х годах, что пластину корректора можно заменить простой апертурой в центре кривизны зеркала для медленного (численно большого f-соотношение) камера. Такой дизайн был использован для создания рабочей модели Palomar Schmidt в масштабе 1/8 с полем 5 °. Этой конфигурации был присвоен ретроним «безлинзовый Шмидт».
Юрьё Вяйсяля изначально сконструировал «астрономическую камеру», похожую на «камеру Шмидта» Бернхарда Шмидта, но дизайн не был опубликован. Вяйсяля упоминал об этом в своих лекциях в 1924 году со сноской: «проблемная сферическая фокальная плоскость». Как только Вяйсяля увидел публикацию Шмидта, он тут же решил проблему выравнивания поля в конструкции Шмидта, поместив двояковыпуклую линзу немного впереди держателя пленки. Эта результирующая система известна как: камера Шмидта-Вяйсяля или иногда как камера Вяйсяля.
В 1940 году Джеймс Бейкер из Гарвардского университета изменил конструкцию камеры Шмидта, включив в нее выпуклое вторичное зеркало, отражающее свет. обратно к основному. Затем фотографическая пластинка была установлена рядом с главной звездой, обращенной к небу. Этот вариант называется камерой Бейкера-Шмидта.
Дизайн Baker-Nunn, автор: Бейкер и Джозеф Нанн заменяют корректирующую пластину камеры Бейкера-Шмидта маленькой тройной корректирующей линзой, расположенной ближе к фокусу камеры. В нем использовалась пленка шириной 55 мм, полученная в процессе создания фильмов Cinemascope 55. Смитсоновская астрофизическая обсерватория использовала дюжину камер Бейкера-Нанна с диафрагмой f / 0,75 с 20-дюймовыми апертурами, каждая из которых весит 3,5 тонны, включая многоосевое крепление, позволяющее следить за спутниками в небе. с июня 1958 года до середины 1970-х.
Камера Мерсенна-Шмидта состоит из вогнутого параболоидального главного зеркала, выпуклого сферического вторичного зеркала и вогнутого сферического третичного зеркала. Первые два зеркала (конфигурация Мерсенна) выполняют ту же функцию, что и корректирующая пластина обычного зеркала Шмидта. Эта форма была изобретена Полом в 1935 году. Более поздняя работа Бейкера представила конструкцию Пола-Бейкера, аналогичную конфигурацию, но с плоской фокальной плоскостью.
Добавление плоской вторичное зеркало под углом 45 ° к оптической оси конструкции Шмидта создает телескоп Шмидта-Ньютона.
Добавление выпуклого вторичного зеркала к Шмидту Дизайн, направляющий свет через отверстие в главном зеркале, создает телескоп Шмидта-Кассегрена.
. Последние две конструкции популярны у производителей телескопов, поскольку они компактны и используют простую сферическую оптику.
Краткий список известных и / или больших апертурных камер Шмидта.
Выбранные большие камеры Шмидта по годам | |||||||
Обсерватория | Апертура | Год (ы) | Примечание | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Паломарская обсерватория | 46 см | 1936 | первая в Северной Америке | ||||
Паломарская обсерватория | 122 см | 1948 | телескоп Сэмюэля Ошина | ||||
Гамбургская обсерватория | 80 см | 1954 | Переехал в обсерваторию Калар-Альто в 1974 году | ||||
Обсерватория Карла Шварцшильда | 134 см | 1960 | Наибольшая апертура | ||||
Обсерватория Конколы | 60 см | 1962 | в Пишкестете, Венгрия | ||||
Обсерватория Квиштаберг | 100 см | 1963 | Крупнейшая в Скандинавии | ||||
Обсерватория Ла Силла | 100 см | 1971 | ESO | ||||
Телескоп Шмидта Великобритании | 120 см | 1973 | В Обсерватория Сайдинг Спринг в Австралии | ||||
Кеплер фотометр | 95 см | 2009 | Крупнейший в космосе |
На Викискладе есть медиафайлы, связанные с камерами Шмидта. |