Базова конструкція Річі — Кретьєна з двома поверхнями не має коми третього порядку та сферичної аберації[1], хоча вона страждає комою п'ятого порядку, значним великокутовим астигматизмом та порівняно великою кривиною поля[2]. Решту аберацій базової конструкції можна зменшити додаванням менших оптичних елементів поблизу фокальної площини[3][4]. При фокусуванні посередині між сагітальною та тангенціальною фокальними площинами зорі зображуються кругами, що робить ТРК придатним для широких польових та фотографічних спостережень. Як і в інших рефлекторів системи Кассегрена, ТРК має дуже коротку оптичну трубу і компактну конструкцію для заданої фокусної відстані. ТРК має хороші оптичні характеристики поза віссю, але конфігурація Річі — Кретьєна найчастіше зустрічається на високопродуктивних професійних телескопах.
Телескоп лише з одним вгнутим дзеркалом, наприклад ньютонівський, завжди матиме аберації. Якщо дзеркало сферичне, воно спричинятиме сферичну аберацію. Якщо для виправлення сферичної аберації дзеркало зроблено параболічним, воно обов'язково матиме кому та астигматизм[джерело?]. За допомогою двох несферичних дзеркал, як у телескопі Річі — Кретьєна, можна усунути кому[джерело?]. Це дозволяє збільшити корисне поле зору. Однак такі конструкції все ще страждають астигматизмом. Його теж можна усунути, включивши третій криволінійний оптичний елемент. Коли цей елемент — дзеркало, результатом є тридзеркальний анастигмат. З іншого боку, ТРК може використовувати одну або кілька малих лінз перед фокальною площиною для корекції астигматизму та вирівнювання фокальної поверхні, як, наприклад, телескоп SDSS та телескоп VISTA; це може забезпечити поле зору діаметром близько 3°.
(Хоча камера Шмідта може давати ще ширші поля, приблизно до 7°, їй потрібна повноапертурна коректорна пластина[en], що обмежує апертуру величиною до 1,2 м, тоді як РК може бути значно більшим).
На практиці кожна з цих конструкцій може також включати певну кількість плоских дзеркал для зручного згинання оптичного шляху.
У конструкції Рітчі — Кретьєна, як і в більшості систем Кассегрена, вторинне дзеркало закриває центральну частину апертури. Кільцева вхідна апертура значно знижує частотно-контрастну характеристику[en] (ЧКХ) в діапазоні низьких просторових частот, порівняно з конструкцією з повною апертурою, такою як рефрактор[5]. Це виявляється в зниженні контрасту зображення широкосмугових деталей. Крім того, опора для вторинного дзеркала («павук») може вносити дифракційні викривлення.
Дзеркало
Схема телескопа-рефлектора Рітчі — Кретьєна
Радіуси кривини первинного та вторинного дзеркал, відповідно, у дводзеркальній системі Кассегрена:
— задня фокусна відстань (відстань від вторинного дзеркала до фокуса),
— відстань між дзеркалами.
Якщо, замість і , відомі фокусна відстань первинного дзеркала і відстань до фокуса за первинним дзеркалом , то і .
Для системи Рітчі — Кретьєна конічні сталі і двох дзеркал вибрано так, щоб усунути сферичну аберацію і кому третього порядку; розв'язок:
і
де — вторинне збільшення.[6] Зауважте, що і менші від (оскільки ), тому обидва дзеркала гіперболічні. (Однак первинне дзеркало, як правило, досить близьке до параболічного.)
Гіперболічну кривину складно перевірити, особливо з обладнанням, зазвичай доступним виробникам телескопів — аматорам або виробникам лабораторних масштабів; таким чином, на цьому рівні переважають старіші конструкції телескопів. Однак професійні виробники оптики та великі дослідницькі групи тестують свої дзеркала за допомогою інтерферометрів. ТРК потребує мінімального додаткового обладнання, як правило, невеликого оптичного пристрою, який називається нульовим коректором, що робить гіперболічний первинний вигляд сферичним для інтерферометричної перевірки. На космічному телескопі Габбл цей пристрій був встановлений неправильно (відбиття від сторонньої поверхні спричинило неправильне вимірювання положення лінзи), що призводить до похибки в первинному дзеркалі Габбла[7]. Неправильні нульові коректори призвели й до інших помилок у виготовленні дзеркал, наприклад, у Новому технологічному телескопі.
Приклади великих телескопів Річі — Кретьєна
Річі задумував 100-дюймовий телескоп Маунт Вілсон Гукер (1917) та 200-дюймовий (5 м) телескоп Гейла як ТРК. Його конструкції могли б забезпечити чіткіші зображення в більшому корисному полі зору порівняно з фактично використаними параболічними конструкціями. Однак, оскільки змінювати 100-дюймовий проєкт було пізно і це вимагало додаткових витрат, Гейл відмовився прийняти нову конструкцію з її складно контрольованою кривиною, і Річі залишив проєкт. Обидва проєкти побудовано з традиційною оптикою. Відтоді досягнення оптичних вимірювань[8] та технологій виготовлення[9] дало змогу реалізувати конструкцію ТРК — телескоп Гейла, відкритий в 1948 році, виявився останнім з визначних телескопів у світі, який мав параболічне первинне дзеркало[10].
↑Wilson, R.N. (1996). Reflecting Telescope Optics I. Basic Design Theory and its Historical Development. Т. 1. Springer-Verlag: Berlin, Heidelberg, New York. P. 454
↑Zirker, J.B. (2005). An acre of glass: a history and forecast of the telescope. Johns Hopkins Univ Press., p. 317.
![{\displaystyle K_{2}=-1-{\frac {2}{(M-1)^{3}}}\left[M(2M-1)+{\frac {B}{D}}\right]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a2e84fd82923ba0b1adc307d7f2843c33629653e)
