40-футовый телескоп Уильяма Гершеля , также известный как Большой сорокафутовый телескоп, был рефлекторным телескопом, построенным между 1785 и 1789 годами в Обсерватории в Слау , Англия. Он использовал главное зеркало диаметром 48 дюймов (120 см) с фокусным расстоянием 40 футов (12 м) (отсюда его название «сорокафутовый» ). Это был самый большой телескоп в мире в течение 50 лет . Возможно, он использовался для открытия Энцелада и Мимаса , 6-го и 7-го спутников Сатурна . Он был разобран в 1840 году сыном Гершеля Джоном Гершелем из соображений безопасности; сегодня сохранились оригинальное зеркало и 10-футовая (3,0 м) секция трубы.
Телескоп был построен сэром Уильямом Гершелем при содействии его сестры Каролины Гершель между 1785 и 1789 годами в Слау , с компонентами, изготовленными в Клей Холле недалеко от Виндзора . 40-футовая (12-метровая) труба была сделана из железа . [1] Телескоп был установлен на полностью вращающейся альт-азимутальной монтировке . Он был оплачен королем Георгом III , который выделил 4000 фунтов стерлингов на его изготовление [1] и 200 фунтов стерлингов в год на его обслуживание, хотя телескоп оставался собственностью Гершеля. [2] Во время строительства, пока труба телескопа лежала на земле, король, а также архиепископ Кентерберийский посетили телескоп. Прямо перед тем, как они вошли в открытое устье трубы, король прокомментировал: «Придите, мой господин епископ, я покажу вам путь на небеса!» [3]
Для телескопа были изготовлены два 48-дюймовых (120 см) вогнутых металлических зеркала , каждое с фокусным отношением f/10. [3] Первое было отлито в лондонском литейном цехе 31 октября 1785 года [4] и было сделано из спекулума (сплава в основном меди и олова ) с мышьяком для улучшения отделки. [5] [6] После литья оно весило 1023 фунта, но было обнаружено, что в центре оно на 0,9 дюйма тоньше, чем по краю (где его толщина составляла около 2 дюймов). Более года ушло на шлифовку и полировку зеркала; однако Гершель обнаружил, что оно «слишком тонкое, чтобы сохранить свою форму, когда его поместили в телескоп» [4] (несмотря на вес в полтонны). Второе зеркало, вдвое толще оригинального, было отлито несколько лет спустя, и оно было использовано вместо оригинального. [5] [6] Первая отливка 26 января 1788 года треснула при охлаждении, но вторая отливка три недели спустя была успешной. Зеркало было в употреблении к 24 октября, но его продолжали полировать до 27 августа 1789 года, когда Гершель был доволен им. [2] Однако это второе зеркало требовало более частой полировки из-за быстрой потускнения металла, и оригинальное зеркало использовалось, когда полировалось второе. Зеркала оставались самыми большими в мире до 1845 года. [5] [6]
Гершель исключил из своей конструкции небольшое диагональное зеркало стандартного ньютоновского рефлектора и вместо этого наклонил свое главное зеркало так, чтобы он мог видеть сформированное изображение, стоя в наблюдательной клетке прямо перед телескопом. Это позволило избежать серьезной потери света, которая была бы в изображении, если бы он использовал диагональное зеркало из металла-зеркала. Эта конструкция стала называться телескопом Гершеля . [7]
Доступ к наблюдательскому пункту осуществлялся по лестницам — хотя был спроектирован подъемник для кресла, он так и не был построен. Наблюдатель использовал переговорную трубу длиной до 115 футов (35 м) для передачи измерений или замечаний наблюдателя, которые должны были быть записаны. [2]
Телескоп располагался на территории Обсерватории , дома Гершеля в Слау, между 1789 и 1840 годами. [1] Первое наблюдение с помощью телескопа было 19 февраля 1787 года, когда Гершель направил тогда еще незаконченный телескоп на туманность Ориона , которую он наблюдал, забравшись в телескоп и используя ручной окуляр : [4] [6] «Аппарат для 40-футового телескопа к этому времени был настолько завершен, что я мог вставить зеркало в трубу и направить его на небесный объект; но, не имея закрепленного окуляра, не будучи знакомым с фокусным расстоянием, которое должно было быть проверено, я вошел в трубу и, лежа у ее устья, держал окуляр в руке и вскоре нашел место фокуса. Объектом, который я наблюдал, была туманность в поясе Ориона, и я нашел фигуру зеркала, хотя и далекую от совершенства, лучше, чем я ожидал. Она показал четыре маленькие звезды в туманности и еще много других. Туманность была чрезвычайно яркой».
Единственным достижением телескопа было открытие Энцелада и Мимаса , 6-го и 7-го спутников Сатурна , хотя это не точно, так как Гершель использовал другие телескопы в то же время. [1] Гершель описал вид Сириуса через телескоп: [3] «... появление Сириуса заявило о себе, ... и постепенно увеличивалось, увеличиваясь в яркости, пока эта яркая звезда, наконец, не вошла в поле зрения телескопа, со всем великолепием восходящего солнца, и не заставила меня отвести взгляд от этого прекрасного зрелища».
В рамках соглашения о финансировании телескопа Каролине Гершель была назначена пенсия в размере 50 фунтов стерлингов в год за работу ассистентом Уильяма. В результате она стала первой женщиной в Англии, которой платили за занятия астрономией. [1]
Телескоп был местной туристической достопримечательностью, [8] его посещали богатые и знаменитые люди по пути в близлежащий Виндзорский замок , чтобы навестить короля, [5] и он был изображен на картах Картографического управления . [8] Это был самый большой телескоп в мире в течение 50 лет. [1] Его называли «40-футовым телескопом», поскольку в то время телескопы называли по длине их трубы, а не по диаметру зеркала. [3]
Из-за проблем с зеркалами и громоздкости телескопа он не оказался существенным улучшением по сравнению с меньшими телескопами. [6] Погода редко была подходящей для телескопа, и большинство объектов, наблюдавшихся Гершелем, были видны и в его меньшие телескопы. [3] Последнее наблюдение, сделанное телескопом, было в 1815 году. [1]
Телескоп был изображен на гербе Гершеля: « Серебро на верт. горе — изображение сорокафутового рефлекторного телескопа с его аппаратом; главная лазурь на нем — астрономический символ Урана или Георгия Сидуса, облученного Ором » . [9]
Рама телескопа была разобрана в конце 1839 года сыном Уильяма Гершеля, Джоном Гершелем , [1] [4] по возвращении с наблюдений в Южной Африке. Она была разобрана, так как были опасения, что рама может разрушиться из-за гниения , и Джон боялся за безопасность своих маленьких детей. Была проведена небольшая церемония в ознаменование ее демонтажа, [10] который начался 5 декабря 1839 года. После демонтажа она была увековечена в песне, которую пела семья внутри трубы. [2]
Трубка, которая сохранилась лучше, поскольку была сделана из железа, а не из дерева, [2] была оставлена лежать горизонтально в саду, поддерживаемая каменными блоками с обоих концов, [2] все еще содержа второе зеркало, а также часть механизмов. [4] Трубка была раздавлена в 1867 году упавшим деревом. [4] Оставшаяся часть представляет собой 10-футовую (3,0 м) длину конца зеркала, что составляет 3048 на 1465 мм (120" x 57,7"). Она все еще находилась в саду дома обсерватории в 1955 году, [11] но впоследствии была перемещена и теперь находится в коллекции Гершеля Национального морского музея в Королевской обсерватории, Гринвич , Лондон . [1]
Первое зеркало в последний раз полировалось в 1797 году, а затем было убрано и потеряно. Когда Джон Гершель переехал из Observatory House в Hawkhurst в 1840 году, ряд предметов (включая 40-футовый телескоп) остались. В описи, составленной в то время, он записал: «В обсерватории, под лестницей, одно 40-футовое зеркало с футляром и крышкой». Позже рабочий сообщил, что на месте была только легкая металлическая крышка 4-футового зеркала, а не само зеркало. Зеркало было вновь обнаружено 2 февраля 1927 года: «Все, что можно было увидеть при поверхностном осмотре, было несколько ржавым железным кольцом, около 4 футов в диаметре и 5 дюймов толщиной... прикрытым спереди плотно прилегающей крышкой из тонкого металла. Железное кольцо, которое было похоже на шину колеса телеги, очевидно, было ячейкой большого зеркала и было совершенно отдельно от жестяной крышки. Сняв последнюю, которая была снабжена шестью ручками, мы сразу увидели само зеркало, занимающее переднюю часть ячейки, близко под крышкой». [4]
4 марта 1927 года зеркало было перемещено в библиотеку Коттеджа и снова отполировано примерно через 130 лет после того, как зеркало было отполировано в последний раз должным образом. [4] Оригинальное зеркало сейчас находится в Музее науки в Лондоне . [ 12] Второе зеркало было оставлено на месте в телескопе, когда он был разобран, но было удалено, когда труба была раздавлена. В 1871 году его переместили в зал Дома обсерватории. [4]
Масштабная модель телескопа, а также его ранняя фотография, обрамленная в деревянную рамку телескопа, экспонируются в Музее астрономии Гершеля в Бате. [13]
В 1845 году 40-футовый (12 м) телескоп был превзойден как самый большой из когда-либо построенных, большим 72-дюймовым (1,8 м) рефлекторным телескопом лорда Росса . [11] Изображение 40-футового телескопа остается одним из величайших символов астрономии. [3]
