Łatwo zgadnąć, że teleskop jest instrumentem optycznym przeznaczonym do obserwacji ciał niebieskich. Rzeczywiście, jego głównym zadaniem jest zbieranie promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez odległy obiekt i skierowanie go na ognisko, gdzie powstaje powiększony obraz lub powstaje wzmocniony sygnał. Do tej pory istnieje wiele różnych teleskopów - od domowych, które każdy może kupić, po ultraprecyzyjne, takie jak Hubble, zdolne do obserwowania milionów lat świetlnych w głąb Wszechświata…
Trochę historii
Powszechnie przyjmuje się, że pierwszy dwusoczewkowy teleskop, który pojawił się w 1609 roku, został wynaleziony przez Galileo Galilei. Jednak tak nie jest. Rok wcześniej Holender Johann Lippershey chciał opatentować swoje urządzenie, które składało się z soczewek włożonych do tuby, której nadał nazwę „luneta”, alezostał odrzucony ze względu na prostotę projektu.
Jeszcze wcześniej, pod koniec XVI wieku, astronom Thomas Digges próbował obserwować gwiazdy przez wklęsłe lustra i soczewki. To prawda, że pomysł nigdy nie został doprowadzony do logicznego zakończenia. Galileusz po prostu znalazł się „we właściwym czasie, we właściwym miejscu”: kierując rurkę Lippersheya na niebo, odkrył kratery i góry na powierzchni Księżyca oraz wiele innych interesujących rzeczy. Dlatego uważany jest za pierwszego astronoma, który użył teleskopu. Dało to początek erze teleskopów refrakcyjnych.
Rodzaje sprzętu optycznego
Teleskopy optyczne można podzielić na typy w oparciu o główny typ elementu, który zbiera światło na urządzeniach zwierciadlanych, soczewkowych i lustrzanych (połączonych). Każdy z tych typów ma swoje zalety i wady, dlatego przy wyborze odpowiedniego systemu należy wziąć pod uwagę kilka czynników: warunki i cele obserwacji, wymagania dotyczące wymiarów, masy i możliwości transportu, ceny i tak dalej. Spróbujmy bardziej szczegółowo zrozumieć, czym jest teleskop i jakie są główne cechy jego najpopularniejszych typów. Jak więc wygląda teleskop?
Teleskopy z soczewkami refraktora
Te teleskopy używają soczewek do powiększania, które zbierają światło ze względu na swoją krzywiznę. Podobnie jak w innych urządzeniach optycznych (aparaty, mikroskopy itp.) wszystkie soczewki są montowane w jedno urządzenie - soczewkę.
Obecnie teleskopy refrakcyjne są używane głównie przez amatorów, ponieważ są przeznaczone do obserwacjitylko dla pobliskich planet i Księżyca.
Godność:
- Stosunkowo prosty projekt, niezawodny i łatwy w użyciu.
- Nie jest wymagana żadna specjalna konserwacja.
- Doskonałe odwzorowanie kolorów w apochromatycznych i dobre w achromatycznych.
- Świetne do obserwacji gwiazd podwójnych, planet, Księżyca, zwłaszcza przy dużych aperturach.
- Szybka stabilizacja termiczna.
- Soczewka nie wymaga regulacji, ponieważ jest regulowana przez producenta podczas produkcji.
Wady:
- W porównaniu z katadioptrią i reflektorami mają wyższy koszt w przeliczeniu na jednostkę średnicy soczewki.
- Praktycznie największa średnica otworu jest ograniczona kosztami i rozmiarami.
- Ze względu na ograniczenia apertury, refraktory są generalnie mniej odpowiednie do obserwacji odległych, słabych obiektów.
Lustrzane teleskopy zwierciadlane
Teleskop zwierciadlany to urządzenie optyczne, w którym lustro pełni funkcję soczewki zbierającej światło. Lustro główne może być małe (sferyczne) lub duże (paraboliczne).
Godność:
- W porównaniu z katadioptrią i refraktorami, koszt na jednostkę średnicy apertury jest niższy.
- Kompaktowy i łatwy w transporcie.
- Dzięki stosunkowo dużej aperturze sprawdzają się świetnie podczas obserwacji odległych i ciemnych obiektów: gromad gwiazd, mgławic, galaktyk.
- Brak aberracji chromatycznej. Obrazy są jasne z niewielkimi zniekształceniami
Wady:
- Stabilizacja termiczna wymaga czasu dzięki masywnemu szklanemu lusterku.
- Obraz jest lekko zniekształcony z powodu otwartej rury, niezabezpieczonej przed prądami ciepłego powietrza i kurzem.
Wymagane jest okresowe ustawianie lustra, które może zostać utracone podczas pracy lub transportu.
Soczewka lustrzana lub katadioptryczna
Teleskop katadioptryczny to urządzenie optyczne, w którym różne rodzaje zniekształceń obrazu są zminimalizowane dzięki zastosowaniu w nim luster wraz z soczewkami korekcyjnymi. Ze względu na to, że światło wewnątrz tubusu jest wielokrotnie odbijane, ogniskowanie może być długie. Niektóre modele są zdolne do przechwytywania obrazu. Jeśli użyjesz do tego teleskopu katadioptrycznego, zdjęcia okażą się dość dobrej jakości.
Godność:
- Korekta aberracji wysokiego poziomu.
- Świetne do obserwacji zarówno bliskich obiektów, takich jak Księżyc, jak i obiektów w głębokiej przestrzeni.
- Zamknięta rura zapewnia maksymalną ochronę przed kurzem i prądami ciepłego powietrza.
- W porównaniu z reflektorami i refraktorami o jednakowej aperturze, zachowana jest największa zwartość.
- W porównaniu do refraktora, koszt dużych apertur jest znacznie niższy.
Wady:
- Stosunkowo długa stabilizacja termiczna.
- Równa apertura kosztuje więcej niż reflektory.
- Samoregulacja jest trudna ze względu na złożoność projektu.
Nowoczesne teleskopy kosmiczne
Po przebyciu długiej drogi (od lunety z XVII wieku po automatyczne kosmiczne olbrzymy), teleskop otworzył ogromne możliwości w badaniu gwiaździstego nieba. Istnieje jednak wiele czynników, które uniemożliwiają prowadzenie badań nawet najpotężniejszemu teleskopowi naziemnemu. Mogą to być zarówno rozbłyski i turbulencje, jak i najbardziej banalne chmury. Orbitalne stacje kosmiczne mają pod tym względem ogromną przewagę, ponieważ są w stanie pracować przez całą dobę, w każdych warunkach pogodowych, przesyłając obrazy bez najmniejszych zniekształceń atmosferycznych. Jedną z takich stacji jest Hubble, teleskop kosmiczny. Zdjęcia wykonane przez jego optykę bezbłędnie przedstawiają najbardziej odległe obiekty we wszechświecie, oddalone o miliardy kilometrów, pozwalając astronomom odkrywać nowe gwiazdy, planety i galaktyki.
