Είναι εύκολο να μαντέψει κανείς ότι το τηλεσκόπιο είναι ένα οπτικό όργανο που έχει σχεδιαστεί για να παρατηρεί ουράνια σώματα. Πράγματι, το κύριο καθήκον του είναι να συλλέγει την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπεται από ένα μακρινό αντικείμενο και να την κατευθύνει σε μια εστίαση, όπου σχηματίζεται μια μεγεθυμένη εικόνα ή σχηματίζεται ένα ενισχυμένο σήμα. Μέχρι σήμερα, υπάρχουν πολλά διαφορετικά τηλεσκόπια - από το σπίτι, τα οποία μπορεί να αγοράσει ο καθένας, μέχρι εξαιρετικά ακριβή, όπως το Hubble, ικανά να κοιτάξουν εκατομμύρια και δισεκατομμύρια έτη φωτός βαθιά στο Σύμπαν …
Λίγη ιστορία
Είναι γενικά αποδεκτό ότι το πρώτο τηλεσκόπιο δύο φακών που εμφανίστηκε το 1609 εφευρέθηκε από τον Galileo Galilei. Ωστόσο, δεν είναι. Ένα χρόνο νωρίτερα, ο Ολλανδός Johann Lippershey ήθελε να κατοχυρώσει με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τη συσκευή του, η οποία αποτελούνταν από φακούς τοποθετημένους σε ένα σωλήνα, στον οποίο έδωσε το όνομα "spyglass", αλλάαπορρίφθηκε λόγω της απλότητας του σχεδιασμού.
Ακόμη και νωρίτερα, στα τέλη του 16ου αιώνα, ο αστρονόμος Thomas Digges προσπάθησε να παρατηρήσει τα αστέρια μέσω κοίλων καθρεφτών και φακών. Είναι αλήθεια ότι η ιδέα δεν έφτασε ποτέ στη λογική της κατάληξη. Ο Γαλιλαίος απλώς έτυχε να βρίσκεται «τη σωστή στιγμή, στο σωστό μέρος»: δείχνοντας τον σωλήνα Lippershey προς τον ουρανό, ανακάλυψε κρατήρες και βουνά στην επιφάνεια του φεγγαριού και πολλά άλλα ενδιαφέροντα πράγματα. Γι' αυτό θεωρείται ο πρώτος αστρονόμος που χρησιμοποίησε τηλεσκόπιο. Αυτό οδήγησε στην εποχή των διαθλαστικών τηλεσκοπίων.
Τύποι οπτικού εξοπλισμού
Τα οπτικά τηλεσκόπια μπορούν να χωριστούν σε τύπους με βάση τον κύριο τύπο στοιχείου που συλλέγει φως σε συσκευές καθρέφτη, φακού και κατοπτρικού φακού (συνδυασμένος). Καθένας από αυτούς τους τύπους έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, επομένως, κατά την επιλογή ενός κατάλληλου συστήματος, πρέπει να ληφθούν υπόψη διάφοροι παράγοντες: οι συνθήκες και οι στόχοι των παρατηρήσεων, οι απαιτήσεις για διαστάσεις, βάρος και δυνατότητα μεταφοράς, τιμή κ.λπ. Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε με περισσότερες λεπτομέρειες τι είναι ένα τηλεσκόπιο και ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά των πιο δημοφιλών τύπων του. Πώς μοιάζει λοιπόν ένα τηλεσκόπιο;
Τηλεσκόπια διαθλαστικού φακού
Αυτά τα τηλεσκόπια χρησιμοποιούν φακούς για μεγέθυνση, οι οποίοι συλλέγουν φως λόγω της καμπυλότητάς τους. Ακριβώς όπως και σε άλλες οπτικές συσκευές (κάμερες, μικροσκόπια, κ.λπ.), όλοι οι φακοί συναρμολογούνται σε μια συσκευή - έναν φακό.
Επί του παρόντος, τα διαθλαστικά τηλεσκόπια χρησιμοποιούνται κυρίως από ερασιτέχνες, καθώς είναι σχεδιασμένα για παρατηρήσειςμόνο για κοντινούς πλανήτες και τη Σελήνη.
Αξιοπρέπεια:
- Σχετικά απλή σχεδίαση, αξιόπιστη και εύκολη στη χρήση.
- Δεν απαιτείται ειδική συντήρηση.
- Εξαιρετική χρωματική απόδοση στο αποχρωματικό και καλή στο αχρωματικό.
- Ιδανικό για παρατήρηση δυαδικών αστέρων, πλανητών, της Σελήνης, ειδικά σε μεγάλα ανοίγματα.
- Γρήγορη θερμική σταθεροποίηση.
- Ο φακός δεν απαιτεί ρύθμιση, καθώς ρυθμίζεται από τον κατασκευαστή κατά την κατασκευή.
Ελαττώματα:
- Σε σύγκριση με τα καταδιοπτικά και τους ανακλαστήρες, έχουν υψηλότερο κόστος ανά μονάδα διαμέτρου φακού.
- Η πρακτική μεγαλύτερη διάμετρος διαφράγματος περιορίζεται από το κόστος και τον όγκο.
- Λόγω περιορισμών στο διάφραγμα, οι διαθλαστές είναι γενικά λιγότερο κατάλληλοι για την παρατήρηση απομακρυσμένων, αχνών αντικειμένων.
Τηλεσκόπια που αντανακλούν καθρέφτη
Το ανακλαστικό τηλεσκόπιο είναι μια οπτική συσκευή στην οποία ένας καθρέφτης εκτελεί τη λειτουργία ενός φακού συλλογής φωτός. Ο κύριος καθρέφτης μπορεί να είναι μικρός (σφαιρικός) ή μεγάλος (παραβολικός).
Αξιοπρέπεια:
- Σε σύγκριση με τα καταδιοπτικά και τα διαθλαστικά, το κόστος ανά μονάδα διαμέτρου διαφράγματος είναι χαμηλότερο.
- Συμπαγές και εύκολο στη μεταφορά.
- Λόγω του σχετικά μεγάλου ανοίγματος, λειτουργούν εξαιρετικά όταν παρατηρούν μακρινά και αμυδρά αντικείμενα: αστρικά σμήνη, νεφελώματα, γαλαξίες.
- Χωρίς χρωματική εκτροπή. Οι εικόνες είναι φωτεινές με μικρή παραμόρφωση
Ελαττώματα:
- Η θερμική σταθεροποίηση απαιτεί χρόνο λόγω του τεράστιου γυάλινου καθρέφτη.
- Η εικόνα είναι ελαφρώς παραμορφωμένη λόγω του ανοιχτού σωλήνα, δεν προστατεύεται από θερμά ρεύματα αέρα και σκόνη.
- Απαιτείται περιοδική ευθυγράμμιση καθρέφτη, η οποία μπορεί να χαθεί κατά τη λειτουργία ή τη μεταφορά.
Κατοπτρικός φακός ή καταδιοπτικός
Το καταδιοπτικό τηλεσκόπιο είναι μια οπτική συσκευή στην οποία ελαχιστοποιούνται διάφορα είδη παραμορφώσεων εικόνας λόγω της χρήσης κατόπτρων σε αυτά μαζί με διορθωτικούς φακούς. Λόγω του γεγονότος ότι το φως στο εσωτερικό του σωλήνα ανακλάται πολλές φορές, η εστίαση μπορεί να είναι μεγάλη. Ορισμένα μοντέλα είναι σε θέση να τραβήξουν μια εικόνα. Εάν χρησιμοποιήσετε ένα καταδιοπτικό τηλεσκόπιο για αυτό το σκοπό, οι φωτογραφίες θα αποδειχθούν αρκετά καλής ποιότητας.
Αξιοπρέπεια:
- Διόρθωση εκτροπής υψηλού επιπέδου.
- Ιδανικό για την παρατήρηση τόσο κοντινών αντικειμένων όπως η Σελήνη όσο και αντικειμένων στο βαθύ διάστημα.
- Ο κλειστός σωλήνας παρέχει μέγιστη προστασία από τη σκόνη και τα ρεύματα ζεστού αέρα.
- Σε σύγκριση με τους ανακλαστήρες και τους διαθλαστές με ίσο διάφραγμα, διατηρείται η μεγαλύτερη συμπαγής ικανότητα.
- Σε σύγκριση με ένα διαθλαστήρα, το κόστος των μεγάλων διαφραγμάτων είναι πολύ χαμηλότερο.
Ελαττώματα:
- Σχετικά μακρά θερμική σταθεροποίηση.
- Ίσο διάφραγμα κοστίζει περισσότερο από τους ανακλαστήρες.
- Η αυτορρύθμιση είναι δύσκολη λόγω της πολυπλοκότητας του σχεδιασμού.
Σύγχρονα διαστημικά τηλεσκόπια
Έχοντας διανύσει πολύ δρόμο (από το spyglass του 17ου αιώνα έως τους αυτόματους διαστημικούς γίγαντες), το τηλεσκόπιο άνοιξε μεγάλες ευκαιρίες στη μελέτη του έναστρου ουρανού. Υπάρχουν όμως πολλοί παράγοντες που εμποδίζουν οποιοδήποτε, ακόμη και το πιο ισχυρό επίγειο τηλεσκόπιο, να διεξάγει έρευνα. Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν τόσο έκλαμψη και αναταράξεις, όσο και τα πιο συνηθισμένα σύννεφα. Οι τροχιακοί διαστημικοί σταθμοί από αυτή την άποψη έχουν ένα τεράστιο πλεονέκτημα, καθώς είναι σε θέση να εργάζονται όλο το εικοσιτετράωρο, σε όλες τις καιρικές συνθήκες, μεταδίδοντας εικόνες χωρίς την παραμικρή ατμοσφαιρική παραμόρφωση. Ένας τέτοιος σταθμός είναι το Hubble, το διαστημικό τηλεσκόπιο. Οι φωτογραφίες που τραβήχτηκαν από την οπτική του απεικονίζουν άψογα τα πιο μακρινά αντικείμενα στο σύμπαν, δισεκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά, επιτρέποντας στους αστρονόμους να ανακαλύψουν νέα αστέρια, πλανήτες και γαλαξίες.
