Czym są teleskopy optyczne i jak je wybrać?

Wiele osób nie wie, czym są teleskopy optyczne, a zatem nie potrafi wymyślić, jak je wybrać, jak analizować klasyfikacje i schematy. Ponadto miłośników obserwacji astronomicznych z pewnością ucieszy wiadomość, do czego służą i kto wynalazł pierwsze teleskopy. Przydaje się im znajomość największych nowoczesnych teleskopów optycznych na świecie.

Teleskopy optyczne to specjalne urządzenia, które zbierają i skupiają wiązki elektromagnetyczne w zakresie widzialnym. Przeznaczone są do zwiększania jasności i obserwowanego rozmiaru kątowego obiektów astronomicznych. Z punktu widzenia fizyki celem urządzenia jest zwiększenie ilości światła pochodzącego z ciała niebieskiego lub, jak mówią eksperci, penetracja optyczna.

Warto wziąć pod uwagę, że takie urządzenia są przeznaczone nie tylko do bezpośredniej osobistej obserwacji przestrzeni, ale także do fotografii. Co więcej, to właśnie z profesjonalistami główną częścią pracy jest właśnie fotografia, a dopiero potem studiują obrazy uzyskane przez system. Kluczowe cechy teleskopów to:

• przekrój soczewki;

• jego ogniskowa;

• ostrość i pole widzenia okularu.

Zasada działania teleskopów jest bezpośrednio związana z ich budową. Wewnątrz znajduje się system soczewek lub luster. Urządzenia z pojedynczym szkłem optycznym nie były znajdowane przez długi czas.Kiedy astronom pracuje ze swoim teleskopem, zmienia parametry okularu, pozostawiając obiektyw bez zmian. Pozwala to na zmianę powiększenia. W skład urządzenia wchodzą zarówno soczewki zbierające, jak i rozpraszające, których klarowność i dokładność obrazu zależy od prawidłowego doboru i użycia.

Czasami mówi się, że pierwszy teleskop został opracowany przez Galileo. Jednak tak nie jest. Do tej pory dokładny programista nie jest znany i jest mało prawdopodobne, aby kiedykolwiek został zainstalowany. Panuje powszechny pogląd, że decydujący krok podjął producent okularów John Lippersgey. Ale najprawdopodobniej stworzenie teleskopu miało miejsce w kilku miejscach jednocześnie, niezależnie od siebie, ponieważ na początku XVII wieku potrzeba jej była wyczuwalna.

Potwierdzają to pośrednio znane fakty. Podczas składania wniosku patentowego okazało się, że kilka urządzeń tego samego rodzaju zostało już zarejestrowanych. Uważa się, że prototyp teleskopu stworzył Leonardo da Vinci. Rola Galileusza polegała na tym, że opracował teleskop zwierciadlany, a ponadto był w stanie zwiększyć powiększenie od 3 do 32 razy w kilku próbkach.

Dziś takie wskaźniki będą protekcjonalnie odbierane nawet przez amatorów astronomii. Ale wtedy teleskopy galileuszowe umożliwiły dokonanie wielu ważnych odkryć, w tym podświetlenie gwiazd w Drodze Mlecznej i wykrywanie plam słonecznych. Ciekawe, że sama nazwa „teleskop” pojawiła się dopiero w 1611 roku, a nadał ją grecki matematyk Dimisianos.

W XVII-XVIII wieku teleskopy refraktorowe były nadal szeroko stosowane. Wynika to w dużej mierze z wysokich kosztów i złożoności reflektorów. W połowie XIX wieku zastosowano lustra ze szkła posrebrzanego. W ubiegłym stuleciu ważną innowacją było głównie zastosowanie ogromnych luster. Ich stworzenie byłoby nie do pomyślenia bez rozwoju potężnej bazy przemysłowej.

Ten typ jest również nazywany refraktorem. Zastosowanie kilku soczewek zamiast jednego pozwala na osłabienie niedoskonałości optycznych każdego z osobna. Schemat implikuje znaczenie ogniskowej, która określa wymiary liniowe odległych obiektów w płaszczyźnie ogniskowej. Do każdego teleskopu dołączony jest zestaw okularów, odpowiednich do konkretnych przypadków. Oprócz zwykłych refraktorów są też takie, które są przeznaczone do fotografii (nazywa się je astrografami).

Ten typ teleskopu nazywany jest również reflektorem. Lustro jest łatwiejsze do wykonania. Ma wklęsłą, paraboliczną konstrukcję. Krzywizna jest raczej niewielka. Na powierzchnię nakłada się niewielką ilość sproszkowanego aluminium.

Zastosowanie urządzenia lustrzanego pozwala z pewnością obserwować drobne szczegóły lokalnych obiektów kosmicznych - planet i ich satelitów, pierścieni. Reflektory nadają się do badania mgławic, komet i innych rozległych obiektów. Ale są też teleskopy z soczewką powiązaną z kompleksem luster i soczewek. To właśnie te modele są najbardziej kompaktowe.

Rozmiar teleskopu zależy od wielkości jego elementów optycznych. Największe okazy umieszczane są dość przewidywalnie, tam gdzie stan atmosfery jest optymalny do obserwacji kosmosu. Na szczycie listy największych urządzeń SALT na półkuli południowej, zlokalizowanych w półpustynnym regionie RPA. Samo lustro główne ma wymiary 11x9,8 m. W obserwacjach praktycznych stosuje się je od 2005 roku, uzupełnione o specjalny aparat cyfrowy i wielofunkcyjny spektrograf.

Inne nowoczesne teleskopy obejmują GTC. W krajowej literaturze i źródłach często nazywa się go Wielkim Teleskopem Kanaryjskim. W praktyce jest stosowany od 2007 roku. Oprócz optycznego może również pracować w zakresie podczerwieni. Zastosowano szereg dodatkowych urządzeń, a rozmiar lustra wynosi 10,4 m.

„European Extra Large Telescope” to nazwa, która mówi sama za siebie. Nie ma go wśród pracujących urządzeń, gdyż oddanie do użytku zaplanowano na 2024 rok. Ale to największy z tych teleskopów, które już zbudowano, a wielkość zwierciadła głównego segmentu wynosi 39,3 m. Obiekt znajduje się w Chile, na górze Armasones, na wysokości nieco ponad 3 km n.p.m.

Największym teleskopem w Rosji jest tak zwany „Duży teleskop azymutalny” znajdujący się w pobliżu wsi Niżny Arkhyz. Przekrój lustra nie przekracza 6 m. Należy od razu liczyć się z tym, że sama lokalizacja urządzenia została uznana za nieudaną i nie można liczyć na najskuteczniejsze obserwacje.

Teleskop refrakcyjny to klasyka. Taki, który jest jak najbardziej zbliżony do tradycyjnej „lunety z nogami”. Schemat refrakcyjny jest optymalny, jeśli planujesz śledzić jasne obiekty, takie jak księżyc lub gwiazdy podwójne. Nadaje się również do obserwacji w ciągu dnia. Jednak teleskop refrakcyjny nie nadaje się do obserwacji odległych słabo świecących obiektów. Ani wysoki kontrast, ani łatwość konserwacji nie mogą pogodzić się z tą wadą.

Wspomniane już odbłyśniki dzielą się na prostsze i droższe podgrupy. W drugim przypadku przewidziano zastosowanie lustra parabolicznego. Przy porównywalnych kosztach odbłyśnik będzie miał większy przekrój soczewki niż refraktor. W związku z tym wydajność optyczna będzie dość wysoka, a także koncentracja światła. Jest to schemat refleksyjny zalecany do obserwacji różnych obiektów poza Układem Słonecznym.

Jednak teleskop zwierciadlany jest bardziej masywny niż teleskop refrakcyjny. Będziesz musiał spojrzeć na nią pod pewnym kątem, do czego niedoświadczonemu astronomowi trudno będzie się przyzwyczaić. Katadioptria jest czymś pośrednim między dwoma głównymi typami. Nie trzeba ich systematycznie konserwować.

Trudno jednak ograniczać się do opisanych okoliczności. Przekrój obiektywu, zwany również aperturą, decyduje przede wszystkim o możliwościach teleskopu. To za pomocą tego parametru można ocenić zdolność do demonstrowania drobnych szczegółów obiektów. Koncentracja światła jest o wiele ważniejsza niż powiększenie. Zwiększenie przesłony jest znacznie łatwiejsze niż użycie większego lustra, a dla użytkowników prywatnych to rozwiązanie jest przyjemniej lżejsze i bardziej kompaktowe.

W większości przypadków astronomowie amatorzy wybierają teleskopy o aperturze od 70 do 130 mm. Wraz z tym muszą również zbadać ogniskową. Jest on bezpośrednio powiązany logicznie z aperturą obiektywu. Im dłuższa ogniskowa, tym lepiej zwiększa się optyka, ale jednocześnie zmniejsza się przysłona. Dlatego prawie zawsze dążą do pewnej równowagi parametrów.

Zwiększanie w dużym stopniu nie zawsze jest dobre. I nie chodzi tylko o to, że degraduje to inne parametry teleskopu. Często zwiększa to nadmierną wrażliwość na wibracje, podatność na zniekształcenia atmosferyczne i tak dalej. Według rodzaju instalacji rozróżnia się teleskopy azymutalne i równikowe. Te pierwsze obracają się w dwóch osiach, a drugie tylko w jednej osi, co jest znacznie bardziej praktyczne.