Podstawy teleskopów

Wcześniej czy później każdy gwiezdny wróżba decyduje, że nadszedł czas kupowanie teleskopu. To ekscytujący kolejny krok do dalszej eksploracji kosmosu. Jednak, podobnie jak w przypadku każdego większego zakupu, wiele można się dowiedzieć o tych silnikach „eksploracji wszechświata”, od mocy po cenę. Pierwszą rzeczą, którą użytkownik chce zrobić, jest określenie celów obserwacyjnych. Czy są zainteresowani obserwacjami planetarnymi? Eksploracja głębokiego nieba? Astrofotografia? Trochę wszystkiego? Ile pieniędzy chcą wydać? Znajomość odpowiedzi na te pytania pomoże zawęzić wybór teleskopu.

Teleskopy występują w trzech podstawowych konstrukcjach: refraktor, odbłyśnik i katadioptryka, a także niektóre odmiany każdego z typów. Każdy ma swoje plusy i minusy, i oczywiście każdy typ może kosztować trochę lub dużo, w zależności od jakości optyki i potrzebnych akcesoriów.

Refraktor to teleskop, który wykorzystuje dwie soczewki, aby zapewnić widok obiektu niebieskiego. Na jednym końcu (tym bardziej oddalonym od widza) ma dużą soczewkę, zwaną „soczewką obiektywową” lub „szkłem obiektowym”. Na drugim końcu znajduje się soczewka, przez którą patrzy użytkownik. Nazywa się to „okularem” lub „okularem”. Pracują razem, aby zapewnić widok nieba.

Obiektyw zbiera światło i ustawia ostrość jako ostry obraz. Ten obraz zostaje powiększony i jest tym, co obserwator widzi przez oko. Ten okular jest regulowany poprzez wsunięcie go do korpusu teleskopu i wyjęcie go, aby ustawić ostrość obrazu.

Odbłyśnik działa nieco inaczej. Światło jest zbierane na dole lunety przez wklęsłe lustro, zwane pierwotnym. Pierwotny ma kształt paraboliczny. Istnieje kilka sposobów, w jakie główny może skupić światło, a sposób jego wykonania określa rodzaj odbijającego teleskopu.

Wiele teleskopów obserwacyjnych, takich jak Gemini na Hawajach lub orbitujących Kosmiczny teleskop Hubble użyj płytki fotograficznej, aby ustawić ostrość obrazu. Nazywana „pierwszą pozycją ogniskowania”, płytka znajduje się w górnej części lunety. Inne takie lunety używają zwierciadła wtórnego, umieszczonego w podobnej pozycji jak płytka fotograficzna, do odbij obraz z powrotem w dół korpusu lunety, gdzie jest oglądany przez otwór w głównym lustro. Jest to znane jako skupienie Cassegraina.

Potem jest Newtonian, rodzaj odbijającego teleskopu. Ma swoją nazwę, kiedy Sir Isaac Newton wymyśliłem podstawowy projekt. W teleskopie Newtona płaskie lustro jest ustawione pod kątem w tej samej pozycji co lustro wtórne w Cassegrainie. To wtórne lustro skupia obraz w okularze znajdującym się z boku tubusu, w pobliżu górnej części lunety.

Wreszcie istnieją teleskopy katadioptryczne, które łączą w sobie elementy refraktorów i reflektorów. Pierwszy taki teleskop został stworzony przez niemieckiego astronoma Bernharda Schmidta w 1930 roku. Wykorzystano główne lustro z tyłu teleskopu ze szklaną płytką korekcyjną z przodu teleskopu, która została zaprojektowana w celu usunięcia aberracji sferycznej. W oryginalnym teleskopie film fotograficzny został umieszczony w centrum uwagi. Nie było wtórnego lustra ani okularów. Potomek tego oryginalnego projektu, zwanego projektem Schmidta-Cassegraina, jest najpopularniejszym rodzajem teleskopu. Wynaleziony w latach 60. XX wieku, ma wtórne lustro, które odbija światło przez otwór w głównym lustrze do okularu.

Drugi styl teleskopu katadioptrycznego został wynaleziony przez rosyjskiego astronoma D. Maksutov. (Holenderski astronom, A. Bouwers stworzył podobny projekt w 1941 r. Przed Maksutowem.) W teleskopie Maksutowa używana jest bardziej sferyczna soczewka korekcyjna niż w Schmidcie. W przeciwnym razie projekty są dość podobne. Dzisiejsze modele są znane jako Maksutov –Cassegrain.

Po wstępnym ustawieniu, które jest konieczne, aby układ optyczny działał dobrze, układ optyczny refraktora jest odporny na niewspółosiowość. Szklane powierzchnie są zamknięte wewnątrz tuby i rzadko wymagają czyszczenia. Uszczelnienie minimalizuje również wpływ prądów powietrza, które mogą zamazać widok. Jest to jeden ze sposobów, w jaki użytkownicy mogą uzyskać stały, ostry widok nieba. Wady obejmują szereg możliwych aberracji soczewek. Ponadto, ponieważ soczewki muszą być podparte na krawędziach, ogranicza to rozmiar dowolnego refraktora.

Odbłyśniki nie wykazują aberracji chromatycznej. Ich lustra są łatwiejsze do zbudowania bez wad niż soczewki, ponieważ używana jest tylko jedna strona lustra. Ponadto, ponieważ obsługa lustra jest z tyłu, można budować bardzo duże lustra, tworząc większe zakresy. Wady obejmują łatwość niewspółosiowości, potrzebę częstego czyszczenia i możliwą aberrację sferyczną, która jest wadą rzeczywistej soczewki, która może rozmazać widok.

Gdy użytkownik zrozumie podstawowe typy lunet na rynku, może skupić się na dobraniu odpowiedniego rozmiaru do oglądania swoich ulubionych celów. Mogą dowiedzieć się więcej o niektórych dostępnych na rynku teleskopach średniej klasy. Nigdy nie boli przeglądać rynek i dowiedzieć się więcej o konkretnych instrumentach. I najlepszym sposobem na „próbkowanie” różnych teleskopów jest udanie się na imprezę gwiazd i spytanie innych właścicieli lunet, czy chcą pozwolić komuś spojrzeć przez ich instrumenty. To łatwy sposób na porównanie i skontrastowanie widoku za pomocą różnych instrumentów.

Edytowane i zaktualizowane przez Carolyn Collins Petersen.