Βασικές έννοιες για τα αστρονομικά τηλεσκόπια (Τύποι, ανταλλακτικά, λειτουργία κ.λπ.)

Το Galileo Galilei εφηύρε το αστρονομικό τηλεσκόπιο στις αρχές του 17ου αιώνα με σκοπό να παρατηρήσει τη Σελήνη, τον Δία και τα αστέρια, ένα άγνωστο στο παρελθόν σύμπαν γεμάτο μυστικισμό και θρύλους. Λίγους αιώνες αργότερα, το ανθρώπινο ενδιαφέρον για το διάστημα επιμένει και η αστρο-φυσική κατάφερε να αναπτύξει ισχυρά εργαλεία διαθέσιμα σε όλους για να φέρει το σύμπαν πιο κοντά στα μάτια μας.

Ένα τηλεσκόπιο αποτελείται βασικά από:

Στόχος: Υπεύθυνος για τη συλλογή φωτός από το εξωτερικό και την οδήγησή του στον οπτικό σωλήνα. Όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος του φακού, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα του εισερχόμενου φωτός και επίσης μεγαλύτερη ευκρίνεια. Όσο μεγαλύτερο είναι το εστιακό μήκος του φακού, τόσο μεγαλύτερη μεγέθυνση θα επιτύχουμε.

Οπτικός σωλήνας: Μέσα είναι το οπτικό σύστημα του τηλεσκοπίου, είτε με φακούς είτε με καθρέφτες. Αυτοί οι φακοί θα ρυθμίσουν την εικόνα που θα εξετάσει ο παρατηρητής.

Οφθαλμικό: Είναι το κομμάτι που πηγαίνει απευθείας μεταξύ του ματιού μας και του οπτικού σωλήνα. Η σχέση μεταξύ του εστιακού μήκους του στόχου και του προσοφθάλμιου θα σας δώσει τη μεγέθυνση του τηλεσκοπίου. Όσο μεγαλύτερο είναι το εστιακό μήκος του προσοφθαλμίου, τόσο χαμηλότερη είναι η μεγέθυνση.

Mount: Είναι το μέρος στο οποίο στηρίζεται ο οπτικός σωλήνας και που θα καθορίσει τον τύπο κίνησης του τηλεσκοπίου για να ασκήσει τη βέλτιστη παρακολούθηση του ουράνιου σώματος που θέλουμε να παρατηρήσουμε. Υπάρχουν βάσεις αλτουζιμούθου και αναρτήσεις. Οι βάσεις μπορούν να κινηθούν για εύκολη παρακολούθηση. Η βάση συνδέεται πάντα με το τρίποδο που τη συγκρατεί και που έρχεται σε επαφή με το έδαφος ή την επιφάνεια στήριξης. Το τρίποδο μας παρέχει την απαραίτητη σταθερότητα για παρακολούθηση και παρατήρηση.

Finder: Είναι ένα εργαλείο που έχει σχεδιαστεί για να εντοπίζει εύκολα αντικείμενα και να τα φέρει μέσα στο οπτικό πεδίο του κύριου τηλεσκοπίου. Ο ανιχνευτής πρέπει να είναι απόλυτα ευθυγραμμισμένος, ώστε να βλέπει το ίδιο στο εύρημα όπως στο τηλεσκόπιο.

Εικόνα: Μέρη ενός τηλεσκοπίου

Το πρώτο δίλημμα κατά την απόκτηση ενός τηλεσκοπίου είναι αν το θέλουμε διαθλαστικό ή ανακλαστήρα, πώς διαφέρουν;

Διάθλαση:

Σε ένα τηλεσκόπιο διάθλασης, χρησιμοποιούνται συγκλίνοντες ή κυρτοί φακοί (οπτικός σωλήνας) για την εστίαση της εικόνας. Σε αυτούς τους φακούς το φως διαθλάται, δηλαδή, η διάθλαση φωτός συμβαίνει στον αντικειμενικό φακό. Έτσι παράλληλες ακτίνες φωτός από ένα πολύ μακρινό αντικείμενο συγκλίνουν σε ένα σημείο στο εστιακό επίπεδο. Ως αποτέλεσμα βλέπουμε τα μεγαλύτερα και φωτεινότερα μακρινά αντικείμενα. Η εικόνα αναστρέφεται μέσα στον οπτικό σωλήνα, αλλά μπορούμε να αντιστρέψουμε τη διαδικασία με έναν μετατροπέα εικόνας.

Τα διαθλαστικά τηλεσκόπια έχουν μεγαλύτερο οπτικό σωλήνα και είναι χρήσιμα για την πλανητική παρατήρηση. Σελήνη, πλανήτες και επισημασμένα ουράνια σώματα. Ένα αστρονομικό τηλεσκόπιο διάθλασης μπορεί επίσης να προσαρμοστεί για παρατήρηση της Γης.

Εικόνα ενός τηλεσκοπίου διάθλασης (κλικ)

Ανακλαστήρας:

Ένα ανακλώμενο τηλεσκόπιο χρησιμοποιεί καθρέφτες αντί για φακούς για να εστιάσει το φως και να σχηματίσει εικόνες. Συνήθως χρησιμοποιούν δύο καθρέπτες, έναν στην αρχή του σωλήνα (πρωτεύων καθρέφτης), ο οποίος αντανακλά το φως και το στέλνει στον δευτερεύοντα καθρέφτη. Ονομάζονται επίσης τηλεσκόπια Νεύτωνα ή Νεύτωνα, λόγω του εφευρέτη τους.

Τα ανακλώμενα τηλεσκόπια έχουν μεγαλύτερα αντικειμενικά ανοίγματα (περισσότερη διάμετρος), επομένως εισέρχεται περισσότερο φως και προσφέρουν καλύτερα χαρακτηριστικά για την παρατήρηση του βαθιού ουρανού, δηλαδή, αστερισμούς, γαλαξίες ή νεφελώματα.

Εικόνα ενός ανακλώμενου τηλεσκοπίου (κλικ)

Ανακλαστήρες:

Ονομάζεται επίσης περίπλοκα τηλεσκόπια, αυτός ο τύπος ανακλώμενου τηλεσκοπίου συνδυάζει ένα οπτικό σύστημα καθρεφτών και φακών στο εσωτερικό. Ο κύριος καθρέφτης είναι κοίλος και ο δευτερεύων καθρέφτης είναι κυρτός, ο οποίος έχει προσαρτημένο φακό (Schmidt), απαραίτητος για τη διόρθωση των εκτροπών που παράγονται από τον σφαιρικό καθρέφτη.

Υπάρχουν δύο ποικιλίες, το Schmidt-Cassegrain και το Maksutov-Cassegrain. Είναι τηλεσκόπια με μεγάλο εστιακό μήκος και μικρότερα από τους κλασικούς ανακλαστήρες. Προσφέρουν εξαιρετική ποιότητα εικόνας και ευκρίνεια, ειδικά σε βαθύ ουρανό.

Εικόνα ενός τηλεσκοπίου Schmid-Cassegrain (κάντε κλικ)

Υπάρχουν δύο τύποι βάσεων που θα καθορίσουν τον τύπο παρατήρησης και τη χρήση του τηλεσκοπίου:

Βάση Altazimuth:

Προσφέρει δύο τύπους κίνησης, αριστερά-δεξιά (οριζόντια στον άξονα X) και πάνω-κάτω (κάθετα στον άξονα Υ). Με αυτόν τον τύπο στήριξης μπορούμε να προσαρμόσουμε το τηλεσκόπιο τόσο στην αστρονομική όσο και στην επίγεια χρήση, καθιστώντας το πιο διαχειρίσιμο για αρχάριους. Έχει μεγάλους περιορισμούς για χρήση στην αστροφωτογραφία με την μη αποδοχή μηχανοκίνητου μηχανισμού.

Ισημερινή βάση:

Αυτή η βάση προσφέρει μια γυροσκοπική μετατόπιση γύρω από το βόρειο ουράνιο ή αστρικό αστέρι (ευθυγράμμιση). Αυτή η κίνηση επιτρέπει στα αστέρια να ακολουθούνται καθώς κινούνται από ανατολικά προς δυτικά λόγω της περιστροφής της Γης. Στην πραγματικότητα, η περιστροφή του τηλεσκοπίου είναι σε αρμονία με τον άξονα περιστροφής της Γης. Επιτρέπει την προσαρμογή ενός κινητήρα και ενός μηχανισμού GO-TO, που θα μας επιτρέψουν να τραβήξουμε φωτογραφία μακράς έκθεσης και να διευκολύνουμε την παρακολούθηση των ουράνιων σωμάτων. Η ισημερινή βάση προσαρμόζεται μόνο για αστρονομική παρατήρηση.

Η ισημερινή βάση ολοκληρώνεται με το αντίβαρο για να ισορροπήσει καλά το τηλεσκόπιο. Οι γερμανικές ισημερινές βάσεις είναι γνωστές.

Ο υπολογισμός της μεγέθυνσης του τηλεσκοπίου είναι μια απλή μαθηματική λειτουργία, η οποία περιλαμβάνει δύο μέρη του τηλεσκοπίου, τον στόχο και το προσοφθάλμιο φακό. Συγκεκριμένα, δύο παράμετροι όπως το εστιακό μήκος (μήκος) του αντικειμένου, και το εστιακό μήκος (μήκος) του προσοφθάλμιου φακού, σε μια αντίστροφη αναλογική σχέση.

Μεγέθυνση = αντικειμενικό εστιακό μήκος / εστιακό μήκος προσοφθάλμιου φακού

Όσο μεγαλύτερο είναι το εστιακό μήκος του φακού, τόσο μεγαλύτερη είναι η μεγέθυνση, αλλά όσο μεγαλύτερο είναι το εστιακό μήκος του προσοφθάλμιου φαινομένου, το αποτέλεσμα είναι μικρότερη μεγέθυνση.

Εάν μιλάμε για προσοφθάλμιους φακούς, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι όσο μεγαλύτερη διάμετρος (D), τόσο μεγαλύτερο είναι το οπτικό πεδίο και όσο μεγαλύτερο είναι το εστιακό μήκος (F), τόσο μικρότερη είναι η μεγέθυνση, όπως έχουμε ήδη δείξει προηγουμένως.

Εάν μιλάμε για τον στόχο, η ανάλυση ή η ισχύς ευκρίνειας είναι επίσης σημαντική, μετρούμενη σε δευτερόλεπτα τόξου (ικανότητα διάκρισης ή εκτίμησης δύο πολύ στενών αντικειμένων).

Ισχύς ανάλυσης = 120 / Αντικειμενική διάμετρος (mm)

* Παράδειγμα:

Χαρακτηριστικά τηλεσκοπίου:

• Στόχος διάμετρος: 114mm
  
• Αντικειμενική εστιακή απόσταση (D): 900mm
  
• Εστιακή απόσταση ματιού (F): 10mm
  

• Αυξήσεις = 900mm / 10mm = 90X
  
• Ισχύς ανάλυσης = 120 / 114mm = 1,05 arcseconds