Телескоп: рефрактор или рефлектор?

Вопрос об относительных достоинствах и недостатках рефракторов и рефлекторов всегда был предметом горячих споров. Разумеется, говоря об относительных достоинствах рефракторов и рефлекторов, мы не имеем в виду тех случаев, когда преимущество того или другого типа инструмента очевидно, как, например, очевидно преимущество рефрактора для измерительных работ или большого рефлектора для астрофизических исследований. Мы сравниваем основные свойства этих инструментов, вытекающие из того, что рефрактор снабжен линзовым объективом, а рефлектор – зеркальным.

Основные достоинства рефрактора:

• Объектив всегда готов к работе и практически не изменяется со временем, тогда как зеркало постепенно тускнеет. Правда, ныне применяющийся алюминиевый слой очень устойчив, но и он, конечно, в конце концов портится.

• Деформации объектива рефрактора от собственной тяжести не очень опасны, так как изменение формы одной поверхности компенсируется противоположным изменением формы другой. У рефлектора же, где одна отражающая рабочая поверхность объектива, прогибы зеркала и его температурные искажения могут существенно снизить качество изображения.

• У рефрактора, как правило, нет никаких промежуточных вспомогательных поверхностей между объективом и окуляром, какими являются вторичные зеркала у рефлектора, неизбежно вызывающие потери света.

• Рефрактор плотно закрыт; это представляет громадное преимущество не только потому, что его внутренние части защищены от пыли, но еще и потому (а это самое главное), что в нем не так легко образоваться токам воздуха различной плотности, портящим качество изображения.

Недостатки рефрактора:

• Рефрактор всегда и в значительной степени страдает от хроматической аберрации. Уменьшение вторичного спектра возможно лишь путем применения особых стекол и ценою больших жертв, так как влечет за собой уменьшение относительного отверстия, понижение долговечности объектива (из-за необходимости применения особых, легко выветривающихся сортов стекла) и рост кривизны и толщины линз.
• Относительно отверстие (светосила) рефрактора не может без ущерба для качества изображения быть больше 1:15 – 1:18 и часто бывает еще меньшим, что недостаточно для многих работ.

Достоинства рефлектора:

• Полная ахроматичность. Поэтому для достижения идеального изображения требуется лишь придание поверхностям его зеркал требуемой точно формы.
• Вследствие полного ахроматизма, рефлектор может обладать большим относительным отверстием (светосилой) до 1:3, совершено недостижимым для рефрактора. Большое относительно отверстие позволяет увидеть не такие яркие астрономические объекты, как галактики и туманности, а также удаленные планеты (Уран, Нептун, Плутон). При большом относительном отверстии инструмент может быть относительно коротким, что облегчает механическую часть устройства.
• Качество материала для зеркала должно отвечать только механическим требованием; самые же большие затруднения (оптическая однородность стекла), которые играют решающую роль при изготовлении линз рефрактора, здесь совершенно отпадают, что благоприятно влияет на стоимость.
• Увеличение диаметра зеркального объектива не приводит к увеличению потерь света. К тому же зеркало рефлектора может отражать лучи любой длины волны, включая и ультрафиолетовые, что важно при астрофизических наблюдениях.

Недостатки рефлектора:

• Неудобство для точных астрометрических работ.
• Большая требовательность к правильности поверхности зеркал (желательно использование параболического зеркала).
• Чувствительность к прогибам зеркала и деформациям зеркал от измененной температуры.
• Большой недостаток рефлектора то, что его труба открыта, отчего в трубе возникают токи воздуха разной плотности, портящие изображение.
• Отражающие поверхности зеркал нежны и нуждаются в периодическом восстановлении.
• Вторичное зеркало вызывает потерю света.

Теперь постараемся разобраться в жизненно важном для астронома-любителя вопросе: каковы относительные достоинства и недостатки небольших рефракторов и рефлекторов. 

Первый вопрос, на который мы должны ответить, следующий: каковы относительные потери света в рефракторе и рефлекторе? Потери света таковы: на алюминированном зеркале теряется 10%, а в ахроматическом рефракторе 20%. Надо также учитывать, что в рефлекторе часть света теряется из-за закрытия центральной части главного зеркала вторичным.

Второй вопрос, это величина поля зрения, который, как правило, решается в пользу рефрактора.

Третье, при транспортировке рефлектора юстировка может сбится.

Достоинства небольшого рефлектора по сравнению с рефрактором в том, что он дает более яркие и чистые изображения, особенно протяженных объектов (планеты). 

Немаловажным преимуществом рефлектора является то, что при одинаковой силе он имеет гораздо меньшие размеры, чем рефрактор. Так, 150 мм рефлектор системы Ньютона будет иметь трубу длиною около 1,25 м. Рефрактор же с объективом такого диаметра должен быть по крайне мере вдвое длинее!