Hans Lipperschlei ở Hà Lan, 1570-1619, thường được ghi nhận là người đã phát minh ra kính viễn vọng đầu tiên, nhưng ông gần như chắc chắn không phải là người phát hiện ra. Rất có thể, anh ấy vừa làm cho kính thiên văn trở nên phổ biến và có nhu cầu. Nhưng đồng thời, ông cũng không quên nộp đơn xin cấp bằng sáng chế vào năm 1608 cho một cặp thấu kính đặt trong ống. Anh gọi thiết bị này là kính gián điệp. Tuy nhiên, bằng sáng chế của ông đã bị từ chối vì phát minh của ông có vẻ quá đơn giản.
Vào cuối năm 1609, nhờ có Lipperschleu, kính thiên văn nhỏ đã trở nên phổ biến trên khắp nước Pháp và Ý. Vào tháng 8 năm 1609, Thomas Harriot đã tinh chỉnh và cải tiến phát minh, cho phép các nhà thiên văn học xem các miệng núi lửa và núi trên Mặt trăng.
Bước ngoặt lớn xảy ra khi nhà toán học người Ý Galileo Galilei biết được nỗ lực cấp bằng sáng chế ống kính của một người Hà Lan. Lấy cảm hứng từ khám phá, Galileo quyết định làm một thiết bị như vậy cho chính mình. Vào tháng 8 năm 1609, chính Galileo là người đã chế tạo chiếc kính thiên văn hoàn chỉnh đầu tiên trên thế giới. Ban đầu nó chỉ là một kính thiên văn - một tổ hợp các thấu kính cảnh tượng, ngày nay nó sẽ được gọi là một kính khúc xạ. Trước Galileo, rất có thể, rất ít người biết cách sử dụng ống này vì lợi ích của thiên văn học. Nhờ thiết bị, Galileo đã khám phá ra các miệng núi lửa trên mặt trăng, chứng minh tính hình cầu của nó, phát hiện ra 4 mặt trăng của Sao Mộc, các vành đai của Sao Thổ.
Sự phát triển của khoa học đã giúp chúng ta có thể chế tạo ra những chiếc kính thiên văn mạnh mẽ hơn, giúp chúng ta có thể nhìn thấy nhiều hơn. Các nhà thiên văn bắt đầu sử dụng ống kính tiêu cự dài. Bản thân những chiếc kính thiên văn đã biến thành những chiếc ống khổng lồ, nặng nề và dĩ nhiên là không tiện sử dụng. Sau đó, giá ba chân được phát minh cho chúng.
Đến năm 1656, Christian Huyens đã chế tạo một kính thiên văn có thể phóng đại các vật thể quan sát lên 100 lần, kích thước của nó là hơn 7 mét, và khẩu độ khoảng 150 mm. Kính thiên văn này đã ở cấp độ của kính thiên văn nghiệp dư ngày nay. Vào những năm 1670, một kính viễn vọng 45 mét đã được chế tạo để phóng đại các vật thể nhiều hơn và cho góc nhìn rộng hơn.
Nhưng ngay cả gió bình thường cũng có thể là một trở ngại để có được hình ảnh rõ ràng và chất lượng cao. Kính thiên văn bắt đầu phát triển về chiều dài. Những người khám phá, cố gắng khai thác tối đa thiết bị này, dựa vào quy luật quang học mà họ phát hiện ra: sự giảm quang sai màu của ống kính xảy ra khi độ dài tiêu cự của nó tăng lên. Để loại bỏ giao thoa màu sắc, các nhà nghiên cứu đã chế tạo kính thiên văn có chiều dài đáng kinh ngạc nhất. Những đường ống này, khi đó được gọi là kính thiên văn, dài tới 70 mét và gây ra rất nhiều bất tiện khi làm việc với chúng và thiết lập chúng. Những nhược điểm của vật liệu khúc xạ đã khiến những bộ óc vĩ đại tìm kiếm các giải pháp để cải thiện kính thiên văn. Câu trả lời và một cách mới đã được tìm ra: việc thu thập và hội tụ các tia bắt đầu được thực hiện bằng cách sử dụng một gương cầu lõm. Khúc xạ đã được tái sinh thành một phản xạ, hoàn toàn thoát khỏi hiện tượng nhiễm sắc.
Công lao này hoàn toàn thuộc về Isaac Newton, chính ông là người đã tạo ra sức sống mới cho kính thiên văn với sự trợ giúp của gương. Tấm phản xạ đầu tiên của nó chỉ có đường kính 4 cm. Và ông đã chế tạo chiếc gương đầu tiên cho kính thiên văn có đường kính 30 mm từ hợp kim của đồng, thiếc và asen vào năm 1704. Hình ảnh rõ ràng. Nhân tiện, chiếc kính thiên văn đầu tiên của ông vẫn được bảo quản cẩn thận trong Bảo tàng Thiên văn ở London.
Nhưng trong một thời gian dài, các nhà nhãn khoa đã không quản lý để làm ra những tấm gương phản xạ chính thức. Năm ra đời của một loại kính thiên văn mới được coi là năm 1720, khi người Anh chế tạo chiếc gương phản xạ chức năng đầu tiên có đường kính 15 cm. Đó là một bước đột phá. Ở châu Âu, có nhu cầu về kính thiên văn di động, gần như nhỏ gọn, dài hai mét. Họ bắt đầu quên đi những đường ống khúc xạ dài 40 mét.
Thế kỷ 18 có thể được coi là thế kỷ của gương phản xạ, nếu không có sự khám phá của các nhà nhãn khoa người Anh: một sự kết hợp kỳ diệu của hai thấu kính làm từ vương miện và đá lửa.
Hệ thống hai gương trong kính thiên văn được đề xuất bởi Cassegrain, người Pháp. Cassegrain không thể thực hiện đầy đủ ý tưởng của mình do thiếu tính khả thi về mặt kỹ thuật trong việc phát minh ra những chiếc gương cần thiết, nhưng hôm nay bản vẽ của ông đã được thực hiện. Đó là kính thiên văn Newton và Cassegrain được coi là kính thiên văn "hiện đại" đầu tiên được phát minh vào cuối thế kỷ 19. Nhân tiện, Kính viễn vọng Không gian Hubble hoạt động giống như kính thiên văn Cassegrain. Và nguyên lý cơ bản của Newton với việc sử dụng một gương lõm duy nhất đã được sử dụng tại Đài quan sát Vật lý Thiên văn Đặc biệt ở Nga từ năm 1974. Thiên văn vật liệu chịu lửa phát triển mạnh vào thế kỷ 19, khi đường kính của các vật kính thơm dần dần lớn lên. Nếu năm 1824 đường kính tăng thêm 24 cm thì đến năm 1866 kích thước của nó tăng gấp đôi, năm 1885 bắt đầu là 76 cm (Đài thiên văn Pulkovo ở Nga), đến năm 1897 thì khúc xạ kính Yerksky được phát minh. Có thể ước tính rằng trong suốt 75 năm, thấu kính ống kính đã tăng với tốc độ một cm mỗi năm.
Vào cuối thế kỷ 18, những chiếc kính thiên văn nhỏ gọn, tiện dụng đã thay thế những chiếc gương phản xạ cồng kềnh. Gương kim loại hóa ra cũng không thực tế lắm - sản xuất đắt tiền và cũng xỉn màu theo thời gian. Đến năm 1758, với việc phát minh ra hai loại thủy tinh mới: nhẹ - vương miện - và nặng - đá lửa - người ta có thể tạo ra thấu kính hai thấu kính. Nhà khoa học J. Dollond đã tận dụng rất tốt điều này khi ông chế tạo ra một thấu kính hai thấu kính, sau này được đặt tên là Dollond.
Sau khi phát minh ra thấu kính tiêu sắc, chiến thắng của khúc xạ là tuyệt đối; tất cả những gì còn lại là cải tiến kính thiên văn thấu kính. Gương lõm đã bị lãng quên. Có thể hồi sinh chúng nhờ bàn tay của các nhà thiên văn nghiệp dư. Vì vậy, William Herschel, một nhạc sĩ người Anh, đã phát hiện ra hành tinh Uranus vào năm 1781. Khám phá của ông đã không có bằng trong thiên văn học từ thời cổ đại. Hơn nữa, sao Thiên Vương được phát hiện bằng cách sử dụng một gương phản xạ nhỏ tự chế. Thành công đã thúc đẩy Herschel bắt đầu chế tạo các tấm phản xạ lớn hơn. Herschel trong xưởng với chính tay mình nung những chiếc gương từ đồng và thiếc. Công trình chính của cuộc đời ông là một kính thiên văn lớn với một chiếc gương đường kính 122 cm. Một nhà thiên văn nghiệp dư khác, không kém phần nổi tiếng, chủ đất người Anh, Lord Ross, đã phát minh ra một gương phản xạ có đường kính 182 cm. Nhờ kính thiên văn, ông đã phát hiện ra một số tinh vân xoắn ốc chưa được biết đến.
Kính thiên văn Herschel và Ross có nhiều nhược điểm. Thấu kính kim loại gương quá nặng, chỉ phản xạ một phần ánh sáng tới và bị mờ đi. Một vật liệu mới và hoàn hảo cho gương đã được yêu cầu. Vật liệu này hóa ra là thủy tinh. Năm 1856, nhà vật lý người Pháp Leon Foucault đã cố gắng lắp một chiếc gương làm bằng thủy tinh tráng bạc vào một tấm phản xạ. Và trải nghiệm là một thành công. Vào những năm 90, một nhà thiên văn nghiệp dư người Anh đã chế tạo một gương phản xạ để quan sát bằng ảnh với một gương thủy tinh có đường kính 152 cm. Một bước đột phá khác trong kỹ thuật kính thiên văn là rõ ràng.
Bước đột phá này không phải không có sự tham gia của các nhà khoa học Nga. TÔI ĐÃ VÀO. Bruce trở nên nổi tiếng vì đã phát triển những tấm gương kim loại đặc biệt cho kính thiên văn. Lomonosov và Herschel, độc lập với nhau, đã phát minh ra một thiết kế kính thiên văn hoàn toàn mới, trong đó gương chính nghiêng mà không cần gương phụ, do đó giảm sự mất ánh sáng.
Nhà nhãn khoa người Đức Fraunhofer đã đưa sản xuất trên dây chuyền lắp ráp và nâng cao chất lượng của thấu kính. Và ngày nay trong Đài thiên văn Tartu có một kính thiên văn với thấu kính Fraunhofer đang hoạt động. Nhưng khúc xạ của nhà nhãn khoa người Đức cũng không phải là không có khuyết điểm - hiện tượng sắc độ.
Chỉ đến cuối thế kỷ 19, một phương pháp sản xuất thấu kính mới được phát minh. Các bề mặt thủy tinh bắt đầu được xử lý bằng một lớp phim bạc, được phủ lên gương thủy tinh bằng cách cho đường nho tiếp xúc với muối bạc nitrat. Những thấu kính mang tính cách mạng này phản xạ tới 95% ánh sáng, trái ngược với những thấu kính đồng cũ, chỉ phản xạ 60% ánh sáng. L. Foucault tạo ra gương phản xạ với gương parabol, thay đổi hình dạng bề mặt của gương. Vào cuối thế kỷ 19, Crossley, một nhà thiên văn nghiệp dư, đã chuyển sự chú ý của mình sang gương nhôm. Chiếc gương hình parabol bằng thủy tinh lõm đường kính 91 cm mà anh mua được ngay lập tức được lắp vào kính thiên văn. Ngày nay, kính thiên văn với những tấm gương khổng lồ như vậy đang được lắp đặt trong các đài quan sát hiện đại. Trong khi sự phát triển của vật liệu khúc xạ chậm lại, sự phát triển của kính thiên văn phản xạ đang được đà phát triển. Từ năm 1908 đến năm 1935, các đài quan sát khác nhau trên thế giới đã xây dựng hơn một chục gương phản xạ với thấu kính vượt xa kính Yierks. Kính thiên văn lớn nhất được lắp đặt tại Đài quan sát Mount Wilson, đường kính của nó là 256 cm. Và ngay cả giới hạn này đã rất nhanh chóng được nhân đôi. Một gương phản xạ khổng lồ của Mỹ đã được lắp đặt ở California, ngày nay nó đã hơn mười lăm năm tuổi.
Hơn 30 năm trước, vào năm 1976, các nhà khoa học Liên Xô đã chế tạo kính thiên văn BTA dài 6 mét - Kính viễn vọng Azimuthal cỡ lớn. Cho đến cuối thế kỷ 20, ARB được coi là kính thiên văn lớn nhất thế giới. Các nhà phát minh ra BTA là những nhà cải tiến trong các giải pháp kỹ thuật ban đầu, chẳng hạn như cài đặt góc phương vị do máy tính hướng dẫn. Ngày nay, những đổi mới này được sử dụng trong hầu hết các kính thiên văn khổng lồ. Vào đầu thế kỷ 21, BTA đã bị đẩy sang hàng chục kính thiên văn lớn thứ hai trên thế giới. Và sự xuống cấp dần dần của chiếc gương theo thời gian - ngày nay chất lượng của nó đã giảm 30% so với ban đầu - biến nó chỉ còn là một di tích lịch sử đối với khoa học.
Thế hệ kính thiên văn mới bao gồm hai kính thiên văn lớn - cặp song sinh cao 10 mét KECK I và KECK II dùng để quan sát hồng ngoại quang học. Chúng được lắp đặt vào năm 1994 và 1996 tại Hoa Kỳ. Chúng được thu thập nhờ sự giúp đỡ của Quỹ W. Keck, sau đó chúng được đặt tên. Ông đã cung cấp hơn 140.000 đô la cho việc xây dựng của họ. Những kính thiên văn này có kích thước bằng một tòa nhà tám tầng và nặng hơn 300 tấn mỗi chiếc, nhưng chúng hoạt động với độ chính xác cao nhất. Gương chính, đường kính 10 mét, bao gồm 36 đoạn hình lục giác hoạt động như một tấm gương phản chiếu duy nhất. Những kính thiên văn này được lắp đặt tại một trong những nơi tối ưu nhất trên Trái đất để quan sát thiên văn - ở Hawaii, trên sườn núi lửa đã tắt Manua Kea với độ cao 4.200 m. Đến năm 2002, hai kính thiên văn này nằm cách nhau 85 m. từ nhau, bắt đầu hoạt động ở chế độ giao thoa kế. Cho độ phân giải góc tương tự như kính viễn vọng 85 mét.
Lịch sử của kính thiên văn đã trải qua một chặng đường dài - từ kính thiên văn của Ý đến kính thiên văn vệ tinh khổng lồ hiện đại. Các đài quan sát lớn hiện đại đã được vi tính hóa từ lâu. Tuy nhiên, kính thiên văn nghiệp dư và nhiều thiết bị kiểu Hubble vẫn dựa trên nguyên tắc làm việc do Galileo phát minh.
