Τι είναι τα οπτικά τηλεσκόπια και πώς να τα επιλέξουμε;

Πολλοί άνθρωποι δεν γνωρίζουν τι είναι τα οπτικά τηλεσκόπια και επομένως δεν μπορούν να καταλάβουν πώς να τα επιλέξουν, πώς να αναλύσουν ταξινομήσεις και σχήματα. Επιπλέον, όσοι ενδιαφέρονται για αστρονομικές παρατηρήσεις σίγουρα θα χαρούν να μάθουν σε τι χρησιμεύουν και από ποιον εφευρέθηκαν τα πρώτα τηλεσκόπια. Είναι χρήσιμο για αυτούς να γνωρίζουν τα μεγαλύτερα σύγχρονα τηλεσκόπια του κόσμου στο οπτικό εύρος.

Τα οπτικά τηλεσκόπια είναι ειδικές συσκευές που συλλέγουν και εστιάζουν ηλεκτρομαγνητικές δέσμες στο ορατό εύρος. Έχουν σχεδιαστεί για να αυξάνουν τη φωτεινότητα και το παρατηρούμενο γωνιακό μέγεθος των αστρονομικών αντικειμένων. Από τη σκοπιά της φυσικής, σκοπός της συσκευής είναι να αυξήσει την ποσότητα του φωτός που προέρχεται από ένα ουράνιο σώμα ή, όπως λένε οι ειδικοί, την οπτική διείσδυση.

Αξίζει να ληφθεί υπόψη ότι τέτοιες συσκευές προορίζονται όχι μόνο για άμεση προσωπική παρατήρηση του χώρου, αλλά και για φωτογραφία. Επιπλέον, με τους επαγγελματίες το κύριο μέρος της δουλειάς είναι απλώς η φωτογραφία και μόνο τότε μελετούν τις εικόνες που λαμβάνονται από το σύστημα. Τα βασικά χαρακτηριστικά των τηλεσκοπίων είναι:

• διατομή του φακού?

• την εστιακή του απόσταση·

• εστίαση και οπτικό πεδίο του προσοφθάλμιου φακού.

Η αρχή της λειτουργίας των τηλεσκοπίων σχετίζεται άμεσα με τη δομή τους. Στο εσωτερικό υπάρχει ένα σύστημα φακών ή καθρεφτών. Συσκευές με ένα μόνο οπτικό γυαλί δεν έχουν βρεθεί εδώ και πολύ καιρό.Όταν ένας αστρονόμος εργάζεται με το τηλεσκόπιό του, αλλάζει τις παραμέτρους του προσοφθάλμιου φακού, αφήνοντας τον φακό αμετάβλητο. Αυτό σας επιτρέπει να αλλάξετε τη μεγέθυνση. Η συσκευή περιλαμβάνει φακούς συλλογής και διάχυσης, από τη σωστή επιλογή και χρήση των οποίων εξαρτάται η καθαρότητα και η ακρίβεια της εικόνας.

Μερικές φορές λέγεται ότι το πρώτο τηλεσκόπιο αναπτύχθηκε από τον Galileo. Ωστόσο, δεν είναι. Μέχρι στιγμής, ο ακριβής προγραμματιστής είναι άγνωστος και είναι απίθανο να εγκατασταθεί ποτέ. Υπάρχει μια ευρέως διαδεδομένη άποψη ότι το αποφασιστικό βήμα έγινε από τον κατασκευαστή γυαλιών John Lippersgey. Όμως, πιθανότατα, η δημιουργία του τηλεσκοπίου έγινε σε πολλά σημεία ταυτόχρονα, ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, γιατί στις αρχές του 17ου αιώνα, η ανάγκη για αυτό ήταν εμφανής.

Αυτό επιβεβαιώνεται έμμεσα από γνωστά γεγονότα. Κατά την υποβολή αίτησης για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, αποδείχθηκε ότι πολλές συσκευές του ίδιου είδους είχαν ήδη καταχωρηθεί. Πιστεύεται ότι το πρωτότυπο του τηλεσκοπίου δημιουργήθηκε από τον Λεονάρντο ντα Βίντσι. Ο ρόλος του Galileo ήταν ότι ανέπτυξε ένα τηλεσκόπιο ανακλαστήρα, και επιπλέον, μπόρεσε να αυξήσει τη μεγέθυνση από 3 σε 32 φορές σε μερικά δείγματα.

Σήμερα, τέτοιοι δείκτες θα γίνονται συγκαταβατικοί αντιληπτοί ακόμη και από τους ερασιτέχνες της αστρονομίας. Στη συνέχεια, όμως, τα τηλεσκόπια του Γαλιλαίου κατέστησαν δυνατή την πραγματοποίηση ορισμένων σημαντικών ανακαλύψεων, συμπεριλαμβανομένης της επισήμανσης αστεριών στον Γαλαξία μας και της ανίχνευσης ηλιακών κηλίδων. Είναι αξιοπερίεργο ότι το ίδιο το όνομα «τηλεσκόπιο» εμφανίστηκε μόλις το 1611 και το έδωσε ο Έλληνας μαθηματικός Δημησιανός.

Τον 17ο-18ο αιώνα, τα διαθλαστικά τηλεσκόπια εξακολουθούσαν να χρησιμοποιούνται ευρέως. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο υψηλό κόστος και την πολυπλοκότητα των ανακλαστήρων. Στα μέσα του 19ου αιώνα χρησιμοποιήθηκαν ασημένιοι γυάλινοι καθρέφτες. Τον περασμένο αιώνα, μια σημαντική καινοτομία ήταν κυρίως η χρήση τεράστιων καθρεφτών. Η δημιουργία τους θα ήταν αδιανόητη χωρίς την ανάπτυξη μιας ισχυρής βιομηχανικής βάσης.

Αυτός ο τύπος ονομάζεται επίσης διαθλαστικός. Η χρήση πολλών φακών αντί για έναν σάς επιτρέπει να αποδυναμώνετε τις οπτικές ατέλειες του καθενός ξεχωριστά. Το σχήμα υποδηλώνει τη σημασία της εστιακής απόστασης, η οποία καθορίζει τις γραμμικές διαστάσεις των απομακρυσμένων αντικειμένων στο εστιακό επίπεδο. Σε κάθε τηλεσκόπιο προστίθεται ένα σετ προσοφθάλμιων φακών, κατάλληλο για συγκεκριμένες περιπτώσεις. Μαζί με τα συνηθισμένα διαθλαστικά, υπάρχουν και αυτά που είναι σχεδιασμένα για φωτογραφία (λέγονται αστρογράφοι).

Αυτός ο τύπος τηλεσκοπίου ονομάζεται επίσης ανακλαστήρας. Ο καθρέφτης φτιάχνεται πιο εύκολα. Έχει κοίλο παραβολικό σχέδιο. Η καμπυλότητα είναι μάλλον μικρή. Μια μικρή ποσότητα κονιοποιημένου αλουμινίου εφαρμόζεται στην επιφάνεια.

Η χρήση μιας συσκευής καθρέφτη σάς επιτρέπει να παρατηρείτε με σιγουριά μικρές λεπτομέρειες τοπικών διαστημικών αντικειμένων - πλανητών και των δορυφόρων τους, δακτυλίους. Οι ανακλαστήρες είναι κατάλληλοι για τη μελέτη νεφελωμάτων, κομητών και άλλων εκτεταμένων αντικειμένων. Υπάρχουν όμως και τηλεσκόπια με φακό που σχετίζεται με ένα σύμπλεγμα καθρεφτών και φακών. Αυτά τα μοντέλα είναι τα πιο συμπαγή.

Το μέγεθος ενός τηλεσκοπίου καθορίζεται από το μέγεθος των οπτικών του στοιχείων. Τα μεγαλύτερα δείγματα τοποθετούνται αρκετά προβλέψιμα όπου η κατάσταση της ατμόσφαιρας είναι βέλτιστη για την παρατήρηση του χώρου. Στην κορυφή της λίστας με τις μεγαλύτερες συσκευές SALT στο νότιο ημισφαίριο, που βρίσκονται στην ημι-έρημη περιοχή της Νότιας Αφρικής. Μόνο ο κύριος καθρέφτης έχει μέγεθος 11x9,8 μ. Χρησιμοποιείται σε πρακτικές παρατηρήσεις από το 2005, συμπληρωμένο με ειδική ψηφιακή κάμερα και πολυλειτουργικό φασματογράφο.

Άλλα σύγχρονα τηλεσκόπια περιλαμβάνουν το GTC. Στην εγχώρια βιβλιογραφία και πηγές, αποκαλείται συχνά το Μεγάλο Τηλεσκόπιο των Καναρίων. Χρησιμοποιείται στην πράξη από το 2007. Εκτός από το οπτικό, μπορεί να λειτουργήσει και με την υπέρυθρη εμβέλεια. Χρησιμοποιείται ένας αριθμός πρόσθετων συσκευών και το μέγεθος καθρέφτη είναι 10,4 m.

Το «European Extra Large Telescope» είναι ένα όνομα που μιλάει από μόνο του. Δεν συγκαταλέγεται στις συσκευές που λειτουργούν, καθώς η θέση σε λειτουργία έχει προγραμματιστεί για το 2024. Αλλά αυτό είναι το μεγαλύτερο από αυτά τα τηλεσκόπια που έχουν ήδη κατασκευαστεί και το μέγεθος του κατόπτρου του κύριου τμήματος είναι 39,3 μ. Το αντικείμενο βρίσκεται στη Χιλή, στο όρος Αρμασόνες, σε υψόμετρο λίγο πάνω από 3 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας.

Το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο στη Ρωσία είναι το λεγόμενο «Μεγάλο τηλεσκόπιο αζιμουθίου» που βρίσκεται κοντά στο χωριό Nizhny Arkhyz. Η διατομή του καθρέφτη δεν υπερβαίνει τα 6 μ. Θα πρέπει να ληφθεί αμέσως υπόψη ότι η θέση της ίδιας της συσκευής αναγνωρίστηκε ως ανεπιτυχής και δεν μπορούμε να υπολογίζουμε στις πιο αποτελεσματικές παρατηρήσεις.

Το διαθλαστικό τηλεσκόπιο είναι κλασικό. Αυτή που είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στην παραδοσιακή «κατασκοπευτή με πόδια». Το σχήμα διάθλασης είναι βέλτιστο εάν σκοπεύετε να παρακολουθείτε φωτεινά αντικείμενα όπως το φεγγάρι ή τα δυαδικά αστέρια. Είναι επίσης κατάλληλο για ημερήσιες παρατηρήσεις. Αλλά ένα διαθλαστικό τηλεσκόπιο δεν είναι πολύ κατάλληλο για την παρατήρηση μακρινών ελαφρώς φωτεινών αντικειμένων. Ούτε η υψηλή αντίθεση ούτε η ευκολία συντήρησης μπορούν να συμβιβαστούν με αυτό το μειονέκτημα.

Οι ανακλαστήρες που ήδη αναφέρθηκαν παραπάνω χωρίζονται σε απλούστερες και ακριβότερες υποομάδες. Στη δεύτερη περίπτωση προβλέπεται η χρήση παραβολικού καθρέφτη. Με συγκρίσιμο κόστος, ο ανακλαστήρας θα έχει μεγαλύτερο τμήμα φακού από τον διαθλαστήρα. Επομένως, η οπτική απόδοση θα είναι αρκετά υψηλή, καθώς και η συγκέντρωση του φωτός. Είναι το αντανακλαστικό σχήμα που προτείνεται για την παρατήρηση διαφόρων αντικειμένων εκτός του ηλιακού συστήματος.

Ωστόσο, ένα τηλεσκόπιο ανακλαστήρα είναι πιο μαζικό από ένα διαθλαστικό τηλεσκόπιο. Θα πρέπει να το δείτε από μια συγκεκριμένη οπτική γωνία, κάτι που θα είναι δύσκολο για έναν άπειρο αστρονόμο να συνηθίσει. Τα καταδιοπτικά είναι κάτι ενδιάμεσο μεταξύ των δύο κύριων τύπων. Δεν χρειάζεται να συντηρούνται συστηματικά.

Ωστόσο, δεν είναι λογικό να περιοριστούμε στις περιγραφόμενες περιστάσεις. Η διατομή του αντικειμενικού φακού, γνωστή και ως διάφραγμα, καθορίζει πρωτίστως τις δυνατότητες του τηλεσκοπίου. Με αυτήν την παράμετρο μπορεί κανείς να κρίνει την ικανότητα επίδειξης μικρών λεπτομερειών αντικειμένων. Η συγκέντρωση του φωτός είναι πολύ πιο σημαντική από τη μεγέθυνση. Το να κάνετε το διάφραγμα μεγαλύτερο είναι πολύ πιο εύκολο από τη χρήση μεγαλύτερου καθρέφτη και για ιδιώτες χρήστες αυτή η λύση είναι ευχάριστα πιο ελαφριά και συμπαγής.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι ερασιτέχνες αστρονόμοι επιλέγουν τηλεσκόπια με διάφραγμα 70 έως 130 mm. Μαζί με αυτό, πρέπει να μελετήσουν και την εστιακή απόσταση. Είναι άμεσα λογικά δεμένο με το διάφραγμα του φακού. Όσο μεγαλύτερη είναι η εστιακή απόσταση, τόσο καλύτερα αυξάνεται η οπτική, αλλά ταυτόχρονα μειώνεται το διάφραγμα. Ως εκ τούτου, σχεδόν πάντα προσπαθούν για κάποια ισορροπία παραμέτρων.

Η αύξηση σε μεγάλο βαθμό δεν είναι πάντα καλή. Και το θέμα δεν είναι μόνο ότι υποβαθμίζει άλλες παραμέτρους του τηλεσκοπίου. Συχνά, αυτό αυξάνει την υπερβολική ευαισθησία σε κραδασμούς, την ευαισθησία στην ατμοσφαιρική παραμόρφωση κ.λπ. Ανάλογα με τον τύπο της εγκατάστασης, διακρίνονται τα τηλεσκόπια αζιμουθίου και ισημερινού. Τα πρώτα περιστρέφονται κατά μήκος δύο αξόνων και τα δεύτερα μόνο κατά μήκος ενός άξονα, που είναι πολύ πιο πρακτικό.