Podstawowe pojęcia o teleskopach astronomicznych (typy, części, działanie itp.)

Galileo Galilei wynalazł teleskop astronomiczny na początku XVII wieku z zamiarem obserwacji Księżyca, Jowisza i gwiazd, nieznanego dotąd wszechświata pełnego mistycyzmu i legend. Kilka wieków później ludzkie zainteresowanie przestrzenią utrzymuje się, a astro-fizyce udało się opracować potężne narzędzia dostępne dla wszystkich, aby przybliżyć wszechświat do naszego wzroku.

Teleskop zasadniczo składa się z:

Cel: Odpowiedzialny za zbieranie światła z zewnątrz i doprowadzanie go do tuby optycznej. Im większa średnica soczewki, tym większa ilość przychodzącego światła, a także większa ostrość. Im większa ogniskowa obiektywu, tym większe powiększenie osiągniemy.

Tubus optyczny: Wewnątrz znajduje się układ optyczny teleskopu, zarówno soczewki, jak i lustra. Soczewki te uwarunkują obraz, który obserwator kontempluje.

Oczny: Jest to element, który przechodzi bezpośrednio między naszym okiem a tubą optyczną. Zależność między ogniskową obiektywu i okularu daje powiększenie teleskopu. Im większa ogniskowa okularu, tym mniejsze uzyskane powiększenie.

Mocowanie: jest to część, na której spoczywa tuba optyczna, która określa rodzaj ruchu teleskopu w celu optymalnego monitorowania ciała niebieskiego, które chcemy obserwować. Istnieją wierzchowce altazymutalne i wierzchowce równikowe. Mocowania można zmotoryzować w celu łatwego śledzenia. Mocowanie jest zawsze związane z trzymającym go statywem , który styka się z ziemią lub powierzchnią podparcia. Statyw zapewnia nam niezbędną stabilność do monitorowania i obserwacji.

Finder: Jest to narzędzie zaprojektowane do łatwego lokalizowania obiektów i umieszczania ich w polu widzenia głównego teleskopu. Celownik musi być idealnie wyrównany, aby widzieć to samo w celowniku jak w teleskopie.

Zdjęcie: Części teleskopu

Pierwszym dylematem przy zakupie teleskopu jest to, czy chcemy go mieć refraktor czy reflektor, czym się różnią?

Refraktor:

W teleskopie refraktorowym do zogniskowania obrazu stosuje się soczewki zbieżne lub wypukłe (tuba optyczna). W tych soczewkach światło ulega załamaniu, to znaczy załamanie światła występuje w soczewce obiektywu. Zatem równoległe promienie świetlne z bardzo odległego obiektu zbiegają się w punkcie w płaszczyźnie ogniskowej. W rezultacie widzimy największe i najjaśniejsze odległe obiekty. Obraz jest odwrócony wewnątrz tuby optycznej, ale możemy odwrócić proces za pomocą falownika.

Teleskopy załamujące mają dłuższą tubę optyczną i są przydatne do obserwacji planet. Księżyc, planety i wyróżnione ciała niebieskie. Astronomiczny teleskop refraktorowy może być również przystosowany do obserwacji Ziemi.

Obraz teleskopu refraktorowego (kliknij)

Reflektor:

Teleskop refleksyjny wykorzystuje zwierciadła zamiast soczewek do skupiania światła i tworzenia obrazów. Zwykle używają dwóch luster, jednego na początku tuby (lusterka głównego), które odbija światło i wysyła je do lusterka wtórnego, a gdy odbija się w lusterku wtórnym, jest wysyłane do okularu. Są one również nazywane teleskopami Newtona lub Newtona ze względu na ich wynalazcę.

Teleskopy odbijające mają większe otwory obiektywne (większa średnica), dlatego więcej światła dostaje się i oferują lepsze funkcje do obserwacji głębokiego nieba, czyli konstelacji, galaktyk lub mgławic.

Obraz teleskopu odbijającego (kliknięcie)

Światła odblaskowe:

Ten rodzaj teleskopu refleksyjnego, zwany także złożonym teleskopem, łączy w sobie system optyczny zwierciadeł i soczewek. Lustro pierwotne jest wklęsłe, a lusterko wtórne jest wypukłe, do którego przymocowana jest soczewka (Schmidt), niezbędna do korekcji aberracji wytwarzanych przez lustro sferyczne.

Istnieją dwie odmiany, Schmidt-Cassegrain i Maksutov-Cassegrain. Są to teleskopy o dużej ogniskowej i mniejszych niż klasyczne reflektory. Oferują doskonałą jakość i ostrość obrazu, szczególnie na głębokim niebie.

Obraz teleskopu Schmid-Cassegraina (kliknij)

Istnieją dwa rodzaje mocowania, które określą rodzaj obserwacji i użycie teleskopu:

Mocowanie Altazimuth:

Oferuje dwa rodzaje ruchu: lewy-prawy (poziomy na osi X) oraz w górę i w dół (pionowy na osi Y). Dzięki tego typu mocowaniu możemy dostosować teleskop do zastosowań astronomicznych i naziemnych, dzięki czemu jest łatwiejszy w obsłudze dla początkujących. Ma wielkie ograniczenia w stosowaniu w astrofotografii, ponieważ nie akceptuje mechanizmu zmotoryzowanego.

Montaż równikowy:

Ten uchwyt oferuje przesunięcie żyroskopu wokół północnej gwiazdy niebieskiej lub gwiazdy polarnej (wyrównanie). Ten ruch pozwala śledzić gwiazdy, gdy poruszają się ze wschodu na zachód z powodu rotacji Ziemi. W rzeczywistości obrót teleskopu jest zgodny z osią obrotu Ziemi. Pozwala na dostosowanie silnika i mechanizmu GO-TO, co pozwoli nam robić zdjęcia z długimi czasami ekspozycji i ułatwić śledzenie obserwowanych ciał niebieskich. Montaż równikowy jest przystosowany tylko do obserwacji astronomicznych.

Montaż równikowy jest uzupełniony przeciwwagą, aby dobrze wyważyć teleskop. Niemieckie wierzchowce równikowe są dobrze znane.

Obliczanie powiększenia teleskopu jest prostą operacją matematyczną, obejmującą dwie części teleskopu, obiektyw i okular. W szczególności dwa parametry, takie jak ogniskowa (długość) obiektywu i ogniskowa (długość) okularu, w odwrotnej proporcji.

Powiększenie = obiektywna ogniskowa / ogniskowa okularu

Im większa ogniskowa soczewki, tym większe powiększenie, ale im większa ogniskowa okularu, tym mniejsze powiększenie.

Jeśli mówimy o okularach, należy wziąć pod uwagę, że im większa średnica (D), tym większe pole widzenia i większa długość ogniskowej (F), tym mniejsze powiększenie, jak już pokazaliśmy wcześniej.

Jeśli mówimy o celu, ważna jest również jego rozdzielczość lub siła ostrości, mierzona w sekundach kątowych (zdolność do rozróżnienia lub docenienia dwóch bardzo bliskich obiektów).

Rozdzielczość Moc = 120 / średnica obiektywu (mm)

* Przykład:

Funkcje teleskopu:

• Średnica obiektywu: 114 mm
  
• Obiektywna ogniskowa (D): 900 mm
  
• Ogniskowa oka (F): 10 mm
  

• Przyrosty = 900 mm / 10 mm = 90X
  
• Rozdzielczość mocy = 120/114 mm = 1,05 sekundy łukowej