Астрономічні інструменти і прилади, апаратура для виконання астрономічних спостережень і їх обробки. А. і. і п. можна підрозділити на наглядові інструменти (телескопи), светопріємную і аналізуючу апаратуру, допоміжні прилади для спостережень, прилади часу, лабораторні прилади, допоміжні рахунково-вирішальні машини і демонстраційні прилади.
Оптичні телескопи служать для збирання світла досліджуваних небесних світил і побудови їх зображення. За оптичними схемами вони діляться на дзеркальні системи — рефлектори (або катоптричні системи), лінзові, — рефрактори (або діоптричні системи) і змішані дзеркально-лінзові (катодіоптрічеськие) системи, до яких відносяться Шмідта телескоп, Максутова телескоп і ін. За призначенням телескопи розділяються на: інструменти для виконання широкого круга астрофізичних досліджень зірок, туманностей, галактик, а також планет і Луни — в основному крупні рефлектори, оснащені касетами, спектрографами, електрофотометрами; інструменти для одночасного фотографування великих ділянок піднебіння (розміром до 30x30°) — ширококутні телескопи Максутова або Шмідта, а також ширококутні астрографи типа фотографічних рефракторів; астрометричні інструменти для високоточних вимірів координат небесних об'єктів і моментів часу проходження їх через меридіан; сонячні телескопи для вивчення фізичних процесів, що відбуваються на Сонці; метеорні камери, камери для фотографування штучних супутників Землі, камери для реєстрації північних сяянь і інші спеціальні телескопи. Астрономічні дослідження в діапазоні радіочастот ведуться за допомогою радіотелескопів. Найбільший в світі оптичний телескоп середини 20 ст — 5 -м рефлектор Маунт-Паломарськой обсерваторії (США). У 1968 в СРСР на Сівбу. Кавказі почався монтаж рефлектора з дзеркалом діаметром 6 м.
Швидко рухомі по піднебінню штучні супутники Землі фотографують за допомогою супутникових фотокамер, що дозволяють з високою точністю реєструвати моменти відкриття і закривання затвора.
При спостереженнях використовують допоміжні прилади: окулярні мікрометри — для виміру кутових відстаней, касети — для фотографування, а також светопріємную і аналізуючу апаратуру: астроспектрографи (щілинні і бесщельовиє, призматичні, дифракційні і інтерференційні) — для фотографування спектрів Сонця, зірок, галактик, туманностей, а також об'єктивні призми, встановлювані перед об'єктивом телескопа і дозволяючі отримати на одній фотопластині спектри великої кількості зірок. Невеликі і середні астроспектрографи вмонтовують на телескопі так, щоб щілина спектрографа була у фокусі телескопа (у головному фокусі, фокусах Ньютона, Кассегрена або Несміту); великі спектрографи встановлюють стаціонарно в приміщенні фокусу куде.
В більшості випадків візуальні спостереження оком витиснені спостереженнями з об'єктивними світлоприймачами. Як останні застосовують спеціальні високочутливі сорти фотопластин, прилади для електрофотометричної реєстрації випромінювання небесних світил із застосуванням фотопомножувачів і посиленням світла за допомогою електронно-оптичних перетворювачів, практикуються телевізійні методи спостережень, електронна фотографія і використання світлоприймачів інфрачервоного випромінювання (див. Приймачі випромінювання ) .
В давнину основним приладом часу служили сонячний годинник, гномони, а потім — стінні квадранти, за допомогою яких визначали моменти пересічення Сонцем або зіркою плоскості меридіана. У сучасній астрономії для цієї мети застосовують пасажні інструменти з фотоелектричною реєстрацією. Найбільш точним маятниковим приладом для зберігання часу є годинник Шорта, годинник Федченко (див. Годинник астрономічний ) . Проте в даний час їх витісняє кварцевий і молекулярний (або атомні) годинник.
Для обробки фотознімків, отримуваних в результаті спостережень, застосовують лабораторні прилади: координатно-вимірювальні машини (для виміру положення зображень небесних світил на фотознімку), блінк-компараторі (для порівняння між собою двох фотознімків однієї і тієї ж ділянки піднебіння, отриманих в різний час), компаратори (для вимірів довжин хвиль спектральних ліній на спектрограмах), мікрофотометри (для вимірів розподілу інтенсивності в спектрі на спектрограмі), зоряні мікрофотометри (для визначень яскравості зірок по фотографіях).
Для обчислень, пов'язаних з обробкою результатів спостережень, застосовують рахунково-вирішальні машини. До демонстраційних приладів відносяться телурії — моделі Сонячної системи, і планетарії, що дозволяють на внутрішній поверхні сферичного куполу наочно показувати астрономічні явища.
В історії наглядової астрономії можна відзначити 4 основних етапу, таких, що характеризуються різними засобами спостережень. На 1-м-коді етапі, що відноситься до глибокої старовини, люди за допомогою спеціальних пристосувань навчилися визначати час і вимірювати кути між світилами на небесній сфері. Підвищення точності відліків досягалося головним чином збільшенням розмірів інструментів, 2-й етап відноситься до початку 17 ст і пов'язаний з винаходом телескопа і підвищенням з його допомогою можливостей ока при астрономічних спостереженнях. З введенням в практику астрономічних спостережень спектрального аналізу і фотографії в середині 19 ст почався 3-й етап. Астрографи і спектрографи дали можливість отримати зведення про хімічні і фізичні властивості небесних тіл і їх природі. Розвиток радіотехніки, електроніки і космонавтики в середині 20 ст привело до виникнення радіоастрономії і позаатмосферної астрономії, що ознаменували 4-й етап.
Першим астрономічним інструментом можна вважати вертикальну жердину, закріплену на горизонтальному майданчику, — гномон, що дозволяв визначати висоту Сонця, напрям меридіана, встановлювати дні настання рівнодень і сонцестояння. Винахідниками способу виміру і розділення часу вважають вавілонян; але і в Єгипті і особливо пізніше в Ін.(Древн) Греції до цих способів були внесені значні зміни. Розвиток конструкцій астрономічних інструментів в Китаї з прадавніх часів йшов, мабуть, незалежно від аналогічних робіт на Бл. і Ср. Сході і на Заході. Достовірні відомості про старогрецькі астрономічні інструменти стали надбанням подальших поколінь завдяки «Альмагесту», в якому поряд з методикою і результатами астрономічних спостережень К. Птолемей приводить опис астрономічних інструментів — гномона, арміллярной сфери, астролябії, квадранта, паралактичної лінійки, — що застосовувалися як його попередниками (особливо Гиппархом), так і створених їм самим. Багато хто з цих інструментів був надалі вдосконалений і ними користувалися впродовж багатьох століть.
В період раннього середньовіччя досягнення старогрецьких астрономів були сприйняті вченими Близького і Середнього Сходу і Ср. Азії, які удосконалили їх інструменти і розробили ряд оригінальних конструкцій. Відомі праці про вживання астролябій і про їх конструкції, про сонячний годинник і гномони, написані аль-Хорезмі, аль-Фергані, аль-Ходженді, аль-Біруні і ін. Істотний внесок у розвиток астрономічних інструментів внесли астрономи Марагинськой обсерваторії (Насиреддін Туєй, 13 ст) і Самаркандської обсерваторії (Улугбек, 15 ст), на якою був встановлений гігантський секстант радіусом близько 40 м.
Через Іспанію і Юж. Італію досягнення цих астрономів сталі відомі в Сівбу. Італії, Німеччині, Англії і Франції. У 15—16 вв.(століття) європейські астрономи використовували поряд з інструментами власної конструкції також і описані ученими Сходу. Широку популярність здобули інструменти Р. Пурбаха, Региомонтана (І. Мюллера) і особливо Тихо Бразі і Я. Гевелія які створили багато оригінальних інструментів високої точності.
Початок телескопічної астрономії зазвичай пов'язують з ім'ям Галілео Галілея, який за допомогою виготовленої їм самим в 1609 зорової труби (зорова труба була винайдена незадовго перед цим в Голландії) зробив видатні відкриття і дав їм правильне наукове пояснення. У 1611 І. Кеплер опублікував опис нової системи зорової труби, що мала, окрім більшого поля зору ще одна важлива перевага: вона давала у фокальній плоскості дійсне зображення небесного об'єкту, яке стало можливим вимірювати, поміщаючи у фокальну плоскість точну шкалу (хрест ниток). Винахід окулярного хреста ниток мікрометра в 40—70-х рр. 17 ст, пов'язане з іменами В. Гаськойна, Х. Гюйгенса, Же. Пікара, А. Озу, значно розширило можливості телескопа, зробивши його не лише наглядовим інструментом, але і вимірником. Одинлінзові об'єктиви перших рефракторів давали зображення невисокої якості — забарвлені і нерізкі. Деяке поліпшення зображень досягалося збільшенням фокусної відстані об'єктиву, що привело до спорудження дуже довгих громіздких телескопів.
В 17 і 18 вв.(століття) у різних країнах було розроблено декілька схем рефлекторів. Н. Цукки в 1616 запропонував схему рефлектора з одиночним увігнутим дзеркалом, нахиленим під невеликим кутом до осі труби, що дозволяло обходитися без вторинного дзеркала, обов'язкового в більшості пізніших схем. Але сам Цукки не створив телескопа за запропонованою їм схемою. Одиндзеркальний рефлектор вперше був створений М. В. Ломоносовим (описаний в 1762). Пізніше великий одиндзеркальний рефлектор побудувало Ст Гершель. У 1638 М. Мерсенн, в 1663 Дж. Грегорі, в 1672Ф.Кассегрен розробили нові схеми рефлекторів — з двома дзеркалами. У 1668—71 І. Ньютон запропонував схему і виготовив телескопи, в яких вторинне дзеркало було плоским і нахилено під кутом 45° до осі труби для віддзеркалення променів в окуляр, розташований збоку. Порівняльна простота виготовлення привела до того, що кількість рефлекторів такого типа і розміри споруджуваних інструментів стали швидко зростати; їм тривалий час віддавалася перевага.
Одночасно продовжували удосконалюватися і рефрактори. Можливість виготовлення ахроматичного об'єктиву в 1742 була теоретично доведена Л. Ейлером, а в 1758 Дж. Доллонд створив такий об'єктив. Пізніше, в 1-ій чверті 19 ст, завдяки удосконаленню оптичного скловаріння П. Гинаном і досвіду І. Фраунгофера з'явилися передумови для створення досконаліших рефракторів з ахроматичними об'єктивами.
Літ.: Телескопи, під ред. Дж. Койпера і Б. Мнддлхерст, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1963; Максутов Д. Д., Астрономічна оптика, М-код.—Л., 1946; Мартинов Д. Я., Курс практичної астрофізики, 2 видавництва, М., 1967; Методи астрономії, під ред. Ст А. Хилтнера, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1967; Сучасний телескоп, М., 1968; Rерsold J. Ст. Zur Geschichte der astronomischen Messwerkzeuge, Lpz., 1908; King Н. C., The history of the telescope, L., 1955.
