Обсерватории. История

Древний мир. Наиболее старые дошедшие до нас факты астрономических наблюдений связаны с древними цивилизациями Среднего Востока. Наблюдая, записывая и анализируя движение по небу Солнца и Луны, жрецы вели счет времени и календарь, предсказывали важные для сельского хозяйства сезоны, а также занимались астрологическими прогнозами. Измеряя с помощью простейших приборов перемещения небесных светил, они обнаружили, что взаимное расположение звезд на небе остается неизменным, а Солнце, Луна и планеты движутся относительно звезд и притом весьма сложно. Жрецы отмечали редкие небесные явления: лунные и солнечные затмения, появление комет и новых звезд. Астрономические наблюдения, приносящие практическую пользу и помогающие формировать мировоззрение, находили определенную поддержку как у религиозных кругах, так и у гражданских правителей разных народов. На многих сохранившихся глиняных табличках из древних Вавилона и Шумера записаны астрономические наблюдения и вычисления. В те времена, как и сейчас, обсерватория служила одновременно мастерской, хранилищем приборов и центром сбора данных.
    Общеизвестно, что многие древние сооружения ориентированы по сторонам света, но только сравнительно недавно ученые обратили внимание на археологические памятники, одним из назначений которых было наблюдение небесных светил. Их изучает археоастрономия - молодое научное направление, лежащее на стыке астрономии и археологии. Исследуемые ею сооружения использовались для наблюдения Солнца и Луны. Доисторические обсерватории были сооружениями - инструментами "горизонтальной астрономии", то есть отмечали места восходов и заходов светил (измерять высоту светила над горизонтом тогда еще не умели). Такие сооружения обнаружены повсюду - в Европе, Азии, Америке, Африке.
     Археологи нашли довольно много каменных сооружений такого типа. Их называют мегалиты (от греч. "мегас" - "большой", "литос" - "камень"). Эти сооружения возведены намного раньше, чем в Европе появились индоевропейцы, и говорить о том, что строителями мегалитов были древние кельты, как об их создателях не приходится. Таким образом, еще в каменном веке по всей Европе жили племена, родственные друг другу, обладавшие достаточно развитой культурой. Эти племена иногда так и называют -  строители мегалитов.
     Но ни одному из гигантских сооружений древности не уделялось столько внимания, как знаменитому и загадочному Стоунхенджу, расположенный в Салисбургской равнине в центральной части Великобритании в 132 км к западу от Лондона. Он по справедливости может быть назван одним из первых памятников человеческой мысли и возник как предполагают в 1840 - 1680 гг. до н.э.. В Средние века считалось, что Стоунхендж (от древнеангл. Stan Hangues - "Висячие Камни") воздвиг король кельтского племени бриттов в память о сражении с саксами. По преданию, его построил за одну ночь главный чародей бриттов Мерлин. Но это всего лишь миф. В 1771г доктор Джон Смит тщательно измерил все камни и пришел к выводу, что Стоунхендж - это не только храм Солнца, но и календарь. Он отметил, что количество камней в одном из кругов - 30 - равно числу дней в лунном месяце, а если его умножить на 12 (число месяцев), то получится 360, соответствующее количеству дней в древнем солнечном году.
    Стоунхендж был гигантской обсерваторией, построенной для того, чтобы следить за движением Солнца и Луны. С его помощью решалась важнейшая задача - определение дня летнего солнцестояния, когда Солнце поднималось над Пяточным камнем, знаменуя завершение годового цикла. [см. также, -3500г]

   
  Свой Стоунхендж есть и в России. В центральной части Рязанской есть красивая возвышенность, царящая над слиянием рек Оки и Прони и самая высокая точка холма скрывала святилище возрастом четыре тысячи лет, похожее на Стоунхендж. Если посмотреть на место раскопок в плане, то оно представляет собой окружность диаметром семь метров, обозначенную столбами полуметровой толщины, между которыми одинаковое расстояние; в центре круга - большая прямоугольная яма и столб. По краям площадки - еще две ямы со столбами. Возможно, их было четыре, но берег здесь разрушается оврагом, часть капища обрушилась. Вокруг этого места в нескольких метрах к востоку раскопали еще одну яму с подобным же столбом, и на юге есть столб, который нашли еще три года назад, но не знали, к чему его отнести. Скорее всего, существует второй ряд столбов, метрах в десяти вокруг святилища, выяснить это - задача будущего сезона. В пределах окружности две пары столбов образуют ворота, в которые, если смотреть на них из центра, летом виден заход Солнца. Другой столб, за круговой оградой, указывает на восход светила. Устройство памятника навело археологов на мысль о его астрономическом назначении, а найденные предметы свидетельствуют о справлявшихся здесь религиозных обрядах. В центральной яме лежал небольшой керамический сосуд с тонким орнаментом: маленькими черточками обозначен зигзаг, напоминающий лучи Солнца, сверху - ряды волнистых линий - символ воды. Специалисты по эпохе бронзы признали сосуд "своим", а возраст всего сооружения оценивают в четыре тысячи лет: конец III - начало II тысячелетия до н.э. Самое удивительное то, что сосуд-солнце сделан в традициях степных народов, которые обитали в то время на юге Евразии. В ямах за центральными столбами нашли два сосуда совершенно другого облика - крупные, тонкостенные, с круглым дном и без орнамента, довольно грубо исполненные по сравнению со степным горшком. Такую посуду делали балановцы - лесные народы, обитавшие здесь в эпоху бронзы (четыре тысячелетия назад). Необычно то, что предметы, сделанные в разных традициях, хранили в одном месте. Жрецы древнего святилища наблюдали здесь не только за солнечными восходами и закатами. В центре одной из ям со столбом за пределами капища откопали части "лесного" горшка и человеческие кости, аккуратно сложенные рядом, - два фрагмента от рук или ног и кусок нижней челюсти. Это следы жертвоприношения. Спустя пару тысячелетий, во время великого переселения народов, на эту землю пришли финноугры. Как ни странно, они были хорошо осведомлены о святости места и устроили здесь кладбище. Ни одно из погребений их большого могильника не затронуло древнюю обсерваторию. Видимо, культовое сооружение хорошо просматривалось, огромные столбы, конечно, обрушились, но большой округлый холм над ними был отчетливо виден.
    Похожие святилища со столбами на европейской части начинают распространяться с конца I тысячелетия до н.э., их находят в Чехии и Словакии, где обитали кельтские народы.
    Расцвет месопотамской астрономии приходится на I тысячелетие до н.э. В 612 г. до н.э. столица Ассирии (Ниневия) была разрушена войсками медийцев и вавилонян. Позже среди развалин дворца последнего ассирийского царя Ашшурбанипала археологи нашли множество глиняных "книг" ассирийских жрецов-астрономов. В них подводятся итоги всему предшествующему развитию астрономии. Помимо каталога созвездий и звезд и списка дат их утренних восходов здесь есть список "созвездий на пути Луны", включавший 18 созвездий, - прообраз современного зодиака.
    Месопотамия была покрыта сетью храмов, где проводились астрономические наблюдения. С середины VIII в. до н.э. астрономы начали фиксировать даты наблюдавшихся лунных затмений в особых списках. Именно знание моментов древних затмений позволило Гиппарху, Птолемею и Копернику с большой точностью вычислить длину года.
    Наблюдения месопотамских астрономов частично сохранили свою научную значимость и в настоящее время, хотя малая точность их наблюдений говорит в пользу того, что они доверяли глазомерным наблюдениям , определяя расстояния между Солнцем и "опорными" звездами. Их главным астрономическим инструментом были водяные часы.

    Чуть позже во времена Гиппарха (190-125) использовались уже угломерные инструменты, такие как астрономический посох (рис. 1) и вертикальный круг (рис. 2), с помощью которых измерялись координаты небесных объектов.
    Об астрономических инструментах, применявшихся до эпохи Птолемея (87-165 н.э.), известно мало. Птолемей вместе с другими учеными собрал в огромной библиотеке Александрии (Египет) множество разрозненных астрономических записей, сделанных в различных странах за предшествующие века. Для измерения мало меняющихся размеров Солнца и Луны астрономы в это время пользовались прямой планкой со скользящим визиром в виде темного диска или пластины с круглым отверстием. Наблюдатель направлял планку на цель и двигал визир вдоль нее, добиваясь точного совпадения отверстия с размером светила. Птолемей и его коллеги усовершенствовали многие из астрономических приборов. Проводя с ними тщательные наблюдения и при помощи тригонометрии переводя инструментальные показания в позиционные углы, они довели точность измерений примерно до 10ў.
  Средние века. В связи с политическими и социальными потрясениями поздней античности и раннего средневековья развитие астрономии в Средиземноморье приостановилось. Каталоги и таблицы Птолемея сохранились, но все меньше людей умели ими пользоваться, и все реже проводились наблюдения и регистрация астрономических событий.
   Однако на Среднем Востоке и в Центральной Азии астрономия расцветала и строились обсерватории. В 8 в. Абдалла аль-Мамун основал в Багдаде Дом мудрости, подобный Александрийской библиотеке, и организовал связанные с ним обсерватории в Багдаде и Сирии. Там несколько поколений астрономов изучали и развивали работы Птолемея. Подобные учреждения процветали в 10 и 11 вв. в Каире.
    Кульминацией той эпохи стала гигантская обсерватория в Самарканде (ныне Узбекистан). Там Улукбек (1394–1449), построив огромный секстант радиусом 40 м в виде ориентированной на юг траншеи шириной 51 см с отделанными мрамором стенками, проводил наблюдения Солнца с небывалой точностью. Несколько инструментов меньшего размера он использовал для наблюдений звезд, Луны и планет.
   Возрождение. Когда в исламской культуре 15 в. астрономия достигла расцвета, Западная Европа вновь открыла для себя это великое творение античного мира.
   Николай Коперник (1473–1543), вдохновленный простотой принципов Платона и других греческих философов, предложил, сохранив подход Птолемея, поместить Солнце в центр системы, а Землю считать планетой. Это значительно упростило дело вычисления положения светил, но вызвало глубокий переворот в сознании людей.
   Датский астроном Т.Браге (1546–1601) убедил короля Фридриха II отдать ему для строительства обсерватории о. Вен близ Копенгагена. В этой обсерватории, названной Ураниборг (Небесный замок) было множество стационарных инструментов, мастерские, библиотека, химическая лаборатория, спальни, столовая и кухня. Тихо имел даже свои бумажную мельницу и печатный станок. В 1584 году он построил новое здание для наблюдений – Стьернеборг (Звездный замок), где собрал самые крупные и совершенные инструменты. Правда, это были приборы того же типа, что и во времена Птолемея, но Тихо значительно повысил их точность, заменив дерево металлами. Он ввел особо точные визиры и шкалы, придумал математические методы для калибровки наблюдений. Тихо и его помощники, наблюдая за небесными телами невооруженным глазом, достигли со своими приборами точности измерений в 1'. Они систематически перемеряли положения звезд и наблюдали за движением Солнца, Луны и планет, собирая наблюдательные данные с небывалым упорством и аккуратностью. Это дало возможность И.Кеплеру (1571–1630) установить, что планеты движутся по эллипсам, заложив этим фундамент для новой астрономии и физики.
   В эту эпоху появляется и основной инструмент - телескоп. Дата рождения телескопа, как и имя его подлинного изобретателя, навсегда кануло в Лету. Чаще всего называют Иоганна Липперсгея, Захария Янсена и Якоба Метциуса, которые в начале XVII в. в Голландии вели спор о приоритете. Вообще телескоп был известен по крайней мере в 1590г в Италии. В 1609 году Галилео Галилей построил свой первый телескоп с трехкратным увеличением. Он сделал первые телескопические открытия и важные обобщения. Собственно только после этого зрительная труба - «окуляр» - стала называться телескопом. Поэтому изобретение телескопа часто связывается с именем Галилея. Кеплер и Декарт развили теорию оптики, и Кеплер предложил схему телескопа с перевернутым изображением, но значительно большими полем зрения и увеличением, чем у Галилея. Эта конструкция быстро вытеснила прежнюю и стала стандартом для астрономических телескопов. Например, в 1647г польский астроном Ян Гевелий (1611–1687) использовал для наблюдения Луны кеплеровы телескопы длиной 2,5–3,5 метра. Вначале он устанавливал их в небольшой башенке на крыше своего дома в Гданьске (Польша), а позже – на площадке с двумя наблюдательными пунктами, один из которых был вращающимся .
    В Голландии Христиан Гюйгенс (1629–1695) и его брат Константин строили очень длинные телескопы, имевшие объективы диаметром лишь несколько дюймов, но обладавшие огромным фокусным расстоянием. Это улучшало качество изображения, хотя и затрудняло работу с инструментом. В 1680-х годах Гюйгенс экспериментировал с 37-метровым и 64-метровым «воздушными телескопами», объективы которых располагали на вершине мачты и поворачивали с помощью длинной палки или веревок, а окуляр просто держали в руках.
   Используя линзы, изготовленные Д.Кампани, Ж.Д.Кассини (1625–1712) в Болонье и позже в Париже проводил наблюдения с воздушными телескопами длиной 30 и 41 м, продемонстрировав их несомненные достоинства, несмотря на сложность работы с ними. Наблюдениям очень мешала вибрация мачты с объективом, трудности его наведения с помощью веревок и тросов, а также неоднородность и турбулентность воздуха между объективом и окуляром, особенно сильная в отсутствие трубы.
    В 1668г Президент Лондонского Королевского общества сэр Исаак Ньютон изобрел и построил зеркальный телескоп -рефлектор длиной около 16 см. Его главное зеркало имело диаметр 1,5 дюйма (3,7 см) и было сделано из специальной
"зеркальной" бронзы, рецепт которой составил сам Ньютон, - сплава меди, олова и мышьяка. Телескоп получил впоследствии его имя. Это не было первым изобретением зеркального телескопа, так как в 1616 г. французский математик Н. Цукки, в 1663 г. шотландский математик Джеймс Грегори, а в 1672 г. французский скульптор и художник Грийом Кассегрен предложили каждый свою схему зеркального телескопа, но ни один не был построен в следующие 50 лет. Позже схему Цукки независимо друг от друга предлагали М.В. Ломоносов в России и У. Гершель в Англии.
    Государственные обсерватории. Со второй половины 17 в. для целей мореплавания и картографии правительства разных стран начали учреждать государственные обсерватории. В Королевской академии наук, основанной Людовиком XIV в Париже в 1666г, академики взялись за пересмотр астрономических констант и таблиц «с нуля», приняв за основу работы Кеплера. В 1669г по инициативе министра Ж.-Б.Кольбера была основана Королевская обсерватория в Париже. Ей руководило четыре замечательных поколения Кассини, начиная с Жана Доминика. В 1675г была основана Королевская Гринвичская обсерватория, возглавил которую первый Королевский астроном Д.Флемстид (1646–1719). Вместе с Королевским обществом, начавшим свою деятельность в 1647г, она стала в Англии центром астрономических и геодезических исследований. В те же годы были основаны обсерватории в Копенгагене (Дания), Лунде (Швеция) и Гданьске (Польша). Важнейшим результатом деятельности первых обсерваторий стали эфемериды – таблицы предвычисленных положений Солнца, Луны и планет, необходимые для картографии, навигации и фундаментальных астрономических исследований.
    Государственные обсерватории стали хранителями эталонного времени, которое сначала распространяли с помощью оптических сигналов (флаги, сигнальные шары), а позже – по телеграфу и радио. Нынешняя традиция падающих в полночь Сочельника шаров восходит к тем временам, когда сигнальные шары падали по высокой мачте на крыше обсерватории в точно назначенное время, давая возможность капитанам стоящих в гавани судов проверять перед отплытием свои хронометры.
    Исключительно важной задачей государственных обсерваторий той эпохи было определение координат морских судов. Географическую широту легко найти по углу Полярной звезды над горизонтом. Но долготу определить гораздо сложнее. Одни методы основывались на моментах затмений спутников Юпитера; другие – на положении Луны относительно звезд. Но самые надежные методы требовали высокоточных хронометров, способных в течение плавания сохранять время обсерватории вблизи порта выхода.
     Дальнейшее развитие астрономии было тесно связано с совершенствованием телескопа. В 1770-х годах дотошный и упорный астроном-самоучка В.Гершель построил несколько ньютоновых телескопов, доведя диаметр до 46 см и фокусное расстояние до 6 м. Высокое качество его зеркал позволило применить очень сильное увеличение. С помощью одного из своих телескопов Гершель открыл планету Уран, а также тысячи двойных звезд и туманностей. В те годы было построено много телескопов, но обычно их создавали и использовали энтузиасты-одиночки, без организации обсерватории в современном смысле. Гершель и другие астрономы пытались построить более крупные рефлекторы. Но массивные зеркала гнулись и теряли свою форму, когда телескоп менял положение. Предела для металлических зеркал достиг в Ирландии У.Парсонс (лорд Росс), создавший в 1845 году рефлектор длиной 16 м с зеркалом диаметром 1,82 м для своей домашней обсерватории.
    Гринвичская обсерватория к концу века имела 76-см рефлектор, 71-, 66- и 33-см рефракторы и множество вспомогательных инструментов. Она активно занималась астрометрией, службой времени, физикой Солнца и астрофизикой, а также геодезией, метеорологией, магнитными и другими наблюдениями. Парижская обсерватория тоже располагала точными современными инструментами и проводила программы, подобные гринвичским.
    Значительная часть южного неба не видна из большинства обсерваторий Европы и США, хотя именно южное небо считают особо ценным для астрономии, поскольку оно содержит центр Млечного Пути и много важных галактик, включая Магеллановы Облака – две небольшие соседние с нами галактики.
     Первые карты южного неба составили английский астроном Э.Галлей, работавший с 1676 по 1678 на острове Св. Елены, и французский астроном Н.Лакайль, работавший с 1751 по 1753 на юге Африки. В 1820u Британское бюро долгот основало на мысе Доброй Надежды Королевскую обсерваторию, вначале оснастив ее лишь телескопом для астрометрических измерений, а затем – полным набором инструментов для разнообразных программ. В 1869 в Мельбурне (Австралия) был установлен 122-см рефлектор; позже его перевезли в Маунт-Стромло, где после 1905 стала расти астрофизическая обсерватория.
    К старым на смену пришли новые обсерватории. Пулковская астрономическая обсерватория Императорской академии наук в С.-Петербурге, построенная в 1839г, быстро добилась уважения и почета. Ее растущий коллектив занимался астрометрией, определением фундаментальных постоянных, спектроскопией, службой времени и множеством геофизических программ. Потсдамская обсерватория в Германии, открытая в 1874г, вскоре стала авторитетной организацией, известной работами по физике Солнца, астрофизике и фотографическим обзорам неба.
     В списке обсерваторий 1886 года  мы обнаруживаем 150 в Европе, 42 в Северной Америке и 29 в других местах.
    Следует отметить, что после середины 19 века в астрономию прочно вошли новые методы исследования: фотография и спектральный анализ. В середине 19 в. несколько энтузиастов начали использовать фотографию для регистрации изображений, наблюдаемых в телескоп. С повышением чувствительности эмульсий стеклянные фотопластинки стали главным средством регистрации астрофизических данных. Помимо традиционных рукописных журналов наблюдений в обсерваториях появились драгоценные «стеклянные библиотеки». Обсерватория Гарвардского колледжа одной из первых занялась спектроскопией и собрала огромную коллекцию спектров звезд. Ее сотрудники классифицировали тысячи звездных спектров и создали базу для изучения звездной эволюции.
   Промышленные магнаты и нувориши США скопили в конце 19 в. гигантские богатства, и некоторые из них занялись филантропией. Так, наживший состояние на золотой лихорадке Дж.Лик (1796–1876) завещал основать обсерваторию на горе Гамильтон, в 65 км от Санта-Крус (Калифорния). Ее главным инструментом стал 91-см (36-дюймовый) рефрактор, тогда крупнейший в мире, изготовленный известной фирмой «Алван Кларк и сыновья» и установленный в 1888г. А в 1896г там же, на Ликской обсерватории, начал работать 91-см рефлектор Кроссли, тогда крупнейший в США. Астроном Дж.Хейл (1868–1938) убедил чикагского трамвайного магната Ч.Йеркса финансировать строительство еще более крупной обсерватории для Чикагского университета. Ее основали в 1895г в Уильямс-Бэй (шт. Висконсин), оснастив 102-см (40-дюймовым) рефрактором, до сих пор и, вероятно, навсегда крупнейшим в мире. Организовав Йеркскую обсерваторию, Хейл развил бурную деятельность по привлечению средств из различных источников, включая стального магната А.Карнеги, для строительства обсерватории в наилучшем для наблюдений месте Калифорнии. Оснащенная несколькими солнечными телескопами конструкции Хейла и 152-см рефлектором, обсерватория Маунт-Вилсон в горах Сан-Габриель к северу от Пасадины (шт. Калифорния) вскоре стала астрономической меккой.
     Приобретя необходимый опыт, Хейл организовал создание рефлектора невиданного размера. Названный в честь основного спонсора, 254-см (100-дюймовый) телескоп им. Хукера вступил в строй в 1917г; но прежде пришлось преодолеть множество инженерных проблем, поначалу казавшихся неразрешимыми. Первой из них была отливка стеклянного диска нужного размера и его медленное охлаждение для получения высокого качества стекла. Шлифовка и полировка зеркала для придания ему необходимой формы заняла более шести лет и потребовала создания уникальных станков. Заключительный этап полировки и проверки зеркала проводили в специальном помещении с идеальной чистотой и контролем температуры. Механизмы телескопа, здание и купол его башни, сооруженной на вершине горы Вилсона (Маунт-Вилсон) высотой 1700 м, считались инженерным чудом того времени.
    Астрономия после второй мировой. После войны ученым стали доступны новые технологии, родившиеся в армейских лабораториях: радио- и радиолокационная техника, чувствительные электронные приемники света, вычислительные машины. Правительства промышленно развитых стран осознали важность научных исследований для национальной безопасности и стали выделять немалые средства на научную работу и образование.
    Вдохновленный прекрасной работой 254-см прибора, Хейл посвятил остаток жизни созданию гигантского 508-см (200-дюймового) телескопа. Спустя 10 лет после его смерти и из-за задержки, вызванной Второй мировой войной, телескоп им. Хейла вступил в строй в 1948г на вершине 1700-метровой горы Паломар (Маунт-Паломар), в 64 км к северо-востоку от Сан-Диего (шт. Калифорния). Это было научно-техническое чудо тех дней. Почти 30 лет этот телескоп оставался крупнейшим в мире, и многие астрономы и инженеры считали, что он никогда не будет превзойден.
    В начале 1950-х годов Национальный научный фонд США обратился к астрономам дать предложения относительно общенациональной обсерватории, которая располагалась бы в наилучшем месте и была бы доступна всем квалифицированным ученым. К 1960-м годам возникло две группы организаций: Ассоциация университетов для исследований по астрономии (AURA), создавшая концепцию Национальных оптикоастрономических обсерваторий (NOAO) на 2100-метровой вершине Китт-Пик близ Тусона (шт. Аризона), и Объединение университетов, разработавшее проект Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) в долине Дир-Крик, недалеко от Грин-Бэнк (шт. Зап. Виргиния).  AURA также создала Межамериканскую обсерваторию в Сьерра-Тололо (Чилийские Анды) на высоте 2200 м, где с 1967 изучают южное небо. Крупной американской обсерваторией стал Национальный радио- и ионосферный центр на о.Пуэрто-Рико. Его радиотелескоп с крупнейшим в мире сферическим зеркалом диаметром 305 м неподвижно лежит в естественном углублении среди гор и используется для радио- и радиолокационной астрономии.
    Появление компьютеров способствовало дальнейшему расширению строительства телескопов. В 1976г на 2100-метровой горе Семиродники у станицы Зеленчукская (Сев. Кавказ, Россия) начал работать 6-метровый телескоп БТА (Большой телескоп азимутальный), демонстрируя практический предел технологии «толстого и прочного» зеркала.
   В конце 20 в., когда условия для наблюдений на старых обсерваториях Северного полушария стали ухудшаться из-за сильной урбанизации, европейские страны начали активно строить обсерватории с крупными телескопами в Чили, Австралии, Центральной Азии, на Канарских и Гавайских островах. Древний вулкан Мауна-Кеа на о. Гавайи высотой более 4 км считается лучшим местом в мире для астрономических наблюдений. В 1990-х годах там обосновались десятки телескопов разных стран.
    Путь строительства крупных зеркал, способных собирать больше света, а значит, видеть дальше и лучше, лежит через новые технологии: в последние годы развиваются методы изготовления тонких и сборных зеркал. Тонкие зеркала диаметром 8,2 м (при толщине ок. 20 см) уже работают на телескопах Южной обсерватории в Чили. Их форму контролирует сложная система механических «пальцев», управляемых компьютером. Успех этой технологии привел к разработке нескольких подобных проектов в разных странах.
    Для проверки идеи составного зеркала в Смитсоновской астрофизической обсерватории в 1979г построили телескоп с объективом из шести 183-см зеркал, по площади эквивалентных одному 4,5-метровому зеркалу. Этот многозеркальный телескоп, установленный на горе Хопкинс в 50 км к югу от Тусона (шт. Аризона), оказался весьма эффективен, и данный подход использовали при строительстве двух 10-метровых телескопов им. У.Кека на обсерватории Мауна-Кеа (о. Гавайи). Каждое гигантское зеркало составлено из 36 шестиугольных сегментов по 183 см в поперечнике, управляемых компьютером для получения единого изображения.
     Сейчас более чем в 30 странах мира функционирует более 100 крупных обсерваторий. Обычно каждая из них самостоятельно или в кооперации с другими проводит несколько многолетних программ наблюдений. Крупные национальные обсерватории – Морская обсерватория США, Королевская Гринвичская в Великобритании (закрыта в 1998г), Пулковская в России и др. – регулярно измеряют положения звезд и планет на небе. На некоторых высокогорных обсерваториях ведется изучение Солнца. Такие наблюдения проводят на о.Капри (Италия), в обсерватория Сакраменто-Пик (шт. Нью Мексико, США), Пик-дю-Миди (французские Пиренеи) и других. Поверхность планет, спутников, астероидов и комет изучают с помощью спектрографов и поляриметров, определяя химический состав атмосферы и особенности твердой поверхности. Весьма активны в этих наблюдениях обсерватория Ловелла (шт. Аризона), Медонская и Пик-дю-Миди (Франция), Крымская (Украина). Спектроскопию, фотографирование звезд многие годы проводятся в обсерватории Мичиганского университета (США) и в Абастуманской обсерватории (Грузия). Недавно созданы оптоволоконные спектрографы: в фокусе телескопа размещают световоды; каждый из них одним концом устанавливают на изображение звезды, а другим – на щель спектрографа. Так за одну экспозицию можно получить детальные спектры сотен звезд. Наблюдения далеких звезд и галактик проводят с помощью крупнейших телескопов диаметром от 4 до 10 м. Ведущая роль в этом принадлежит обсерваториям Мауна-Кеа (Гавайи), Паломарская (Калифорния), Ла-Силья и Сьерра-Тололо (Чили), Специальная астрофизическая (Россия). Для массового изучения слабых объектов используются крупные камеры Шмидта на обсерваториях Тонантцинтла (Мексика), Маунт-Стромло (Австралия), Блумфонтейн (Ю.Африка), Бюракан (Армения). Эти наблюдения позволяют наиболее глубоко проникать во Вселенную и изучать ее структуру и происхождение.
    Обсерватории над Землей. Астрономы приступили к использованию высотных аэростатов в качестве наблюдательных платформ еще в 1930-е годы и продолжают такие исследования до сих пор. В 1950-х годах приборы устанавливались на высотных самолетах, ставших летающими обсерваториями. Внеатмосферные наблюдения начались в 1946г, когда ученые США на трофейных немецких ракетах «Фау-2» подняли в стратосферу детекторы для наблюдения ультрафиолетового излучения Солнца. Первый искусственный спутник был запущен в СССР 4 октября 1957, а уже в 1958 советская станция «Луна-3» сфотографировала обратную сторону Луны. Затем стали осуществляться полеты к планетам и появились специализированные астрономические спутники для наблюдения Солнца и звезд. В последние годы на околоземных и других орбитах постоянно работает несколько астрономических спутников, изучающих небо во всех диапазонах спектра. Поскольку атмосфера Земли не пропускает к поверхности планеты рентгеновское, инфракрасное, ультрафиолетовое и некоторые виды радиоизлучения, приборы для их исследования устанавливают на искусственных спутниках Земли, космических станциях или межпланетных аппаратах. От этих приборов требуются малая масса и высокая надежность. Обычно запускают специализированные астрономические спутники для наблюдения в определенном диапазоне спектра. К сожалению, космическая техника стоит очень дорого, поэтому внеатмосферные обсерватории создают либо самые богатые страны, либо несколько стран в кооперации друг с другом.  Например один из дорогостоящих и 15 лет работающий уже на орбите  - это  Космический телескоп «Хаббл» (США).