ΧΟΡΗΓΟΙ

Τηλεσκόπια & Εξοπλισμός


του Δημήτρη Νικολαΐδη

 

·   Ορισμός
Οπτικό όργανο παρατήρησης (η ετυμολογία της λέξης προέρχεται από τις λέξεις τηλέ  και σκοπώ: παρατηρώ από μακριά). Το τηλεσκόπιο είναι  μια οπτική διάταξη που μαζεύει (συλλέγει) και εστιάζει το ορατό φως ή άλλες ακτινοβολίες μη ορατές, όπως υπέρυθρες, ραδιοκύματα, ακτίνες Χ και γ, υπεριώδεις κλπ.


·   Περιγραφή
Τα τηλεσκόπια απαρτίζονται από έναν φακό ή ένα κάτοπτρο που ονομάζεται αντικειμενικός και από έναν άλλο φακό, τον προσοφθάλμιο. Ο αντικειμενικός φακός κάμπτει τις ακτίνες  που συλλέγονται πάνω του από το αντικείμενο παρατήρησης και σχηματίζει το είδωλό του στην εστία. Το είδωλο του αντικειμένου μεγαλώνει χάρη στον προσοφθάλμιο φακό και παρατηρείται από αυτόν που χειρίζεται το τηλεσκόπιο. Το είδωλο είτε παρατηρείται με την χρήση ειδικών φακών προσαρμογής (προσοφθάλμιοι φακοί), είτε αποτυπώνεται με τη χρήση φωτογραφικών μηχανών ή και αισθητήρων, προκειμένου να γίνουν παρατηρήσεις, μετρήσεις (φωτομετρία, φασματοσκοπία) κλπ. Η φωτοσυλλεκτική ικανότητα ενός τηλεσκοπίου εξαρτάται από τη διάμετρό του (aperture). Όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος ενός τηλεσκοπίου τόσο μεγαλύτερη φωτοσυλλεκτική επιφάνεια έχει, με αποτέλεσμα να μπορεί να προσδιορίσει  αμυδρότερα αντικείμενα.


·   Ιστορική αναδρομή
Το πρώτο τηλεσκόπιο εφευρέθηκε από τον οπτικό Χανς Λίπερσχαϊ το 1608 στην Ολλανδία. Σύμφωνα με πληροφορίες της εποχής, δύο από τα παιδιά του καθώς έπαιζαν στο μαγαζί του, πρόσεξαν ότι κρατώντας δύο φακούς σε ευθεία, μπορούσαν να μεγεθύνουν τον ανεμοδείχτη της γειτονικής εκκλησίας. Ο Λίπερσχαϊ τοποθέτησε τους δύο φακούς σε έναν μεταλλικό σωλήνα, διεκδικώντας την πατέντα αυτή. Όμως νωρίτερα (την δεκαετία του 1550) ένας άλλος εφευρέτης, ο Άγγλος Λέοναρντ Ντιγκς είχε δημιουργήσει ένα πρωτόγονο όργανο με έναν συνδυασμό κατόπτρων (καθρεφτών) και φακών, που μπορούσε να καθρεφτίσει και να μεγεθύνει τα μακρινά αντικείμενα. Ωστόσο υπήρξε διαμάχη για την αποτελεσματικότητα του. Ο Ιταλός αστρονόμος Γαλιλαίος ήταν ο πρώτος άνθρωπος που εισήγαγε το τηλεσκόπιο στην αστρονομία, ενώ δεν ισχυρίστηκε ποτέ ότι το εφεύρε. Όταν έμαθε για την εφεύρεση του Λίπερσχαϊ ο Γαλιλαίος κατάφερε να κατασκευάσει μόνος του το τηλεσκόπιο του, έχοντας υπόψη του μόνο την περιγραφή των αποτελεσμάτων του. Το πρώτο του τηλεσκόπιο μεγέθυνε 8 φορές τα αντικείμενα. Μέσα σε λίγες μέρες κατάφερε εικοσαπλάσια μεγέθυνση, ενώ στη συνέχεια κατάφερε τριάντα - πλάσια μεγέθυνση.

 

Με το τηλεσκόπιο ο Γαλιλαίος είδε:
•   όρη στη Σελήνη,
•   φάσεις στην Αφροδίτη,
•   κηλίδες στον Ήλιο και
•   αστέρες στο Γαλαξία.


Το τρίτο τηλεσκόπιο του (με μεγένθυση 30Χ) ο Γαλιλαίος το δώρισε στο δόγη της Βενετίας. Έπειτα ήρθε η σειρά του Άγγλου φυσικού Ισαάκ Νεύτων. Οι φακοί των τηλεσκοπίων λειτουργούν ως πρίσμα, διασπώντας το φως στα εφτά χρώματα. Αυτό προκαλεί χρωματική εκτροπή, δηλαδή έγχρωμες φωτεινές λωρίδες γύρω από το αντικείμενο. Εκείνος κατασκεύασε ένα νέο τύπο τηλεσκοπίου που χρησιμοποιούσε καθρέφτες και όχι φακούς, εξαλείφοντας αυτό το πρόβλημα.

 

·   Κατηγορίες Τηλεσκοπίων
Διακρίνουμε δύο μεγάλες κατηγορίες τηλεσκοπίων:
1.   Τα οπτικά τηλεσκόπια
2.   Τα ραδιοτηλεσκόπια

·   Ραδιοτηλεσκόπια

 

Τα ραδιοτηλεσκόπια είναι δέκτες ραδιοκυμάτων που εκπέμπουν διάφορες πηγές στο σύμπαν. Η συλλογή και η εστίαση των κυμάτων γίνεται με κοίλους παραβολικούς ανακλαστήρες όπως και στα οπτικά (κατοπτρικά) τηλεσκόπια. Ο σχηματισμός της ράδιο - εικόνας είναι μία αρκετά σύνθετη και χρονοβόρα διαδικασία. Είναι δυνατόν επίσης να συντονιστούν μεταξύ τους ραδιοτηλεσκόπια σε απόσταση, έτσι ώστε να επιτευχθεί μεγάλη ευκρίνεια των λαμβανομένων εικόνων. Αυτός ο συντονισμός καλείται συμβολομετρία.

 

 

 

·   Τηλεσκόπιο Hubble
Είναι τροχιακό τηλεσκόπιο σε τροχιά γύρω από την Γη. Το Hubble Space Telescope είναι ένα πρόγραμμα συνεργασίας της ESA ( European Space Agency ) και της NASA ( National Aeronautics and Space Administration ) για την διαχείριση του διαστημικού αστεροσκοπείου μακράς διάρκειας, προς όφελος της διεθνούς αστρονομικής κοινότητας.
Το HST είναι ένα αστεροσκοπείο του οποίου η ιδέα χρονολογείται από που το 1940, η μελέτη και κατασκευή του έγινε μεταξύ του 1970 και του 1980 και άρχισε να λειτουργεί από το 1990.

 

 

·   Τα Οπτικά Τηλεσκόπια
Υπάρχουν αρκετοί τύποι οπτικών τηλεσκοπίων, ανάλογα με τους τρόπους σχεδίασης των οπτικών τους, δηλαδή ουσιαστικά τον τρόπο που διαχειρίζονται την οπτική δέσμη. Διακρίνουμε διάφορα είδη οπτικών τηλεσκοπίων. Τα σημαντικότερα είναι:


1.   Διοπτρικό (Refractor)
Διοπτρικά ή διαθλαστικά τηλεσκόπια (refractors) λέγονται τα τηλεσκόπια που συλλέγουν και συγκεντρώνουν (εστιάζουν) το φως με τη χρήση στρογγυλών κυρτών κρυστάλλων (φακών).


Διοπτρικό ήταν και το πρώτο τηλεσκόπιο που κατασκευάστηκε από τον Ολλανδό Λιππερσέυ το 1608 όπως και αυτό που κατασκευάστηκε για αστρονομικούς σκοπούς το επόμενο έτος από τον Γαλιλαίο.


Τα διοπτρικά τηλεσκόπια διακρίνονται σε :
1.   Αχρωματικά (Achromatic)
2.   Αποχρωματικά (Apochromatic)


Πλεονεκτήματα: εύχρηστα, έντονη αντίθεση, επίγεια παρατήρηση, κατάλληλα για την παρατήρηση Σελήνης, Πλανητών, διπλών συστημάτων.
Μειονεκτήματα: Πιο ογκώδη από τα αντίστοιχα νευτώνεια ή καταδιοπτρικά, μεγάλος εστιακός λόγος, αχρωματισμός, κακή ποιότητα κατασκευής.



2.     Κατοπτρικά (reflectors)
Τα κατοπτρικά ή Νευτώνεια Τηλεσκόπια (reflectors) συλλέγουν και εστιάζουν το φως με τη βοήθεια κοίλου παραβολικού κατόπτρου (καθρέφτης).


Ο πρώτος που επινόησε τηλεσκόπιο με κάτοπτρο ήταν ο Ισαάκ Νεύτων τον 17ο αιώνα, για αυτό τα κατοπτρικά τηλεσκόπια λέγονται και Νευτώνεια.


Παραλλαγές του κατοπτρικού εφευρέθηκαν από τους Κασεγκραίν, Φουκώ, Σμιτ, Μακσούτωφ και άλλους.


Πλεονεκτήματα: Φθηνότερα από τα αντίστοιχα καταδιοπτρικά, μέσος εστιακός λόγος, καλά για πλανητική παρατήρηση άριστα για παρατήρηση βαθέως ουρανού.
Μειονεκτήματα: ακατάλληλα για επίγεια παρατήρηση, απώλεια φωτός λόγω του διαγωνίου κατόπτρου σε σχέση με τα διοπτρικά.

 

3. Καταδιοπτρικό (Katadioptric)
Τα καταδιοπτρικά τηλεσκόπια χρησιμοποιούν και φακούς και κάτοπτρα και σε αυτό οφείλουν και την ονομασία τους. Το φως συγκεντρώνεται στο πρωτεύον κάτοπτρο (το οποίο και καθορίζει το άνοιγμα του τηλεσκοπίου) και στη συνέχεια ανακλάται στο δευτερεύον κάτοπτρα και διορθώνεται από φακό. Τα καταδιοπτρικά τηλεσκόπια διακρίνονται κυρίως στους παρακάτω τύπους:


1.   Schmidt-Cassegrain
2.   Maksutow-Cassegrain
3.   Maksutow-Newton


Πλεονεκτήματα: Πολύ καλά για παρατήρηση και αστροφωτογράφηση, μεγάλος εστιακός λόγος, εύκολα μετακινούνται, μεγάλα διαμετρήματα, εύκολα στην χρήση τους.
Μειονεκτήματα: μεγάλο κόστος αγοράς

 

 

 

·   Χαρακτηριστικά των τηλεσκοπίων
1.   Διάμετρος
2.   Εστιακός Λόγος
3.   Αντίθεση
4.   Διακριτική Ικανότητα
5.   Προσοφθάλμιος
6.   Μεγέθυνση
7.   Στήριξη
8.   Εύρος Οπτικού Πεδίου

·   Διάμετρος ενός τηλεσκοπίου είναι η διάμετρος του αντικειμενικού  του φακού. 

                                 
·   Εστιακός Λόγος καλείται το πηλίκο της εστιακής απόστασης του τηλεσκοπίου προς την διάμετρό του. Για παράδειγμα αν ένα τηλεσκόπιο έχει εστιακή απόσταση L=1.000 mm και διάμετρο D=8΄΄ (200 mm) τότε ο εστιακός του λόγος είναι f=L/d (1.000/200=5) και συμβολίζεται ως f5. Όσο πιο μικρός είναι ο εστιακός λόγος τόσο πιο γρήγορο είναι το τηλεσκόπιο.
·   Αντίθεση καλείται η ικανότητα ενός τηλεσκοπίου στην διάκριση των αντικειμένων που παρατηρούνται.


·   Διακριτική Ικανότητα είναι η ικανότητα ενός τηλεσκοπίου να διακρίνει δύο πολύ κοντινά άστρα σε δύο διακριτά είδωλα και μετριέται σε δεύτερα του τόξου. Θεωρητικά μπορούμε να προσδιορίσουμε την διακριτική ικανότητα και σε δευτερόλεπτα της μοίρας χρησιμοποιώντας την σχέση ω=20265 Χ 1,22 Χ λ/D όπου λ το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας και D η διάμετρος του κατόπτρου.


·   Προσοφθάλμιος φακός είναι ο φακός που χρησιμοποιείται στην έξοδο του τηλεσκοπίου στο σημείο εστίασης, για να παρατηρήσουμε το αντικείμενο που έχουμε επιλέξει.


·   Μεγέθυνση καλούμε το πηλίκο της εστιακής απόστασης του  αντικειμενικού φακού δια της εστιακής απόστασης του προσοφθάλμιου φακού. Με το μάτι η ευκρινής όραση αντιστοιχεί στα 30 εκατοστά περίπου. Αν δούμε όμως μέσω ενός προσοφθάλμιου φακού που έχει εστιακή απόσταση 0,5 εκατοστό, τότε η μεγέθυνση που θα πάρουμε είναι 30 : 0,5 = 60, και συμβολίζεται ως 60Χ.


·   Οι στηρίξεις των τηλεσκοπίων:
1.   Ισημερινή στήριξη
2.   Υψαζιμουθιακή ή Αλταζιμουθιακή στήριξη.
3.   Ντομπσόνιαν.
4.   Ισημερινή με διχάλα
5.   Στηρίξεις με μοτέρ και GΟTΟ.

 

1.  Ισημερινή στήριξη.
Οι βάσεις αυτές έχουν ένα άξονα υπό κλίση που βλέπει τον βόρειο ουράνιο πόλο. Με τον τρόπο αυτό και αφού γίνει η κατάλληλη ευθυγράμμιση μπορούν και ακολουθούν, με την χρήση μοτέρ, την πορεία που διαγράφει το αντικείμενο επί ώρες χωρίς να χρειάζεται διόρθωση ή χωρίς την χρήση του μοτέρ να διορθώνεται η πορεία μόνον ως προς τον ένα από τους δύο άξονες. Οι βάσεις αυτές είναι ιδανικές για αστροφωτογράφηση, είναι λίγο περίεργες αρχικά στην χρήση τους και κάπως πιο ακριβές οικονομικά από τις υπόλοιπες.

 

 

 

 

 


 

 

 

 

2. Υψαζιμουθιακή ή Αλταζιμουθιακή στήριξη.
Είναι οι πιο απλές βάσεις, καθώς επιτρέπουν την κίνηση του τηλεσκοπίου σε ένα οριζόντιο και ένα κατακόρυφο άξονα. Εύκολες στην χρήση , αρκετά πιο φθηνές από τις ισημερινές στηρίξεις, αλλά δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να παρακολουθούν την πορεία των άστρων.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Ντομπσόνιαν
Χρησιμοποιείται σε νευτώνεια τηλεσκόπια συνήθως μεγάλης διαμέτρου. Η πιο φθηνή βάση και κατασκευαστικά απλή. Στην πραγματικότητα είναι μια υψαζιμουθιακή βάση. Εύκολη στην χρήση και συνήθως στιβαρή βάση θεωρείται ιδανική για τους αρχάριους ή αυτούς που δεν θέλουν να ασχοληθούν με αστροφωτογράφηση.

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

4. Ισημερινή με διχάλα
Είναι γνωστή και ως πιρούνι ή φουρκέτα. Χρησιμοποιείται κυρίως σε τηλεσκόπια του τύπου Schmidt-Cassegrain. Το τηλεσκόπιο στηρίζεται ανάμεσα στις δύο άκρες της διχάλας που έχει και αυτή κλίση ως προς τον βόρειο ουράνιο πόλο και έχει τις ίδιες δυνατότητες με την ισημερινή, με την χρήση μοτέρ να παρακολουθεί την πορεία των άστρων. Λίγο πιο κατάλληλη για αστροφωτογράφηση από την ισημερινή.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Στηρίξεις με μοτέρ και GΟTΟ
Βάσεις εφοδιασμένες με μοτέρ, γνωστό και ως αστροστάτη, που δίνουν την δυνατότητα για μια πιο άνετη παρατήρηση καθώς ακολουθούν την πορεία του αντικειμένου, αφετέρου δίνουν και την δυνατότητα αστροφωτογράφησης με μακρύ χρόνο έκθεσης.
Συνήθως είναι ισημερινές βάσεις ή ισημερινές με διχάλα.
Τα τελευταία χρόνια με την εξέλιξη στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές  έχουν κατασκευαστεί βάσεις, οι οποίες μπορούν να ελεγχθούν είτε μέσω υπολογιστή είτε μέσω του δικού τους χειριστηρίου. Πληκτρολογώντας στο χειριστήριο τον κωδικό του αντικειμένου που θέλουμε να δούμε η ηλεκτροκίνητη βάση περιστρέφεται και το εντοπίζει μόνο του. Ιδιαίτερα ακριβές βάσεις στην αγορά τους, ιδανικές για αστροφωτογράφηση, χάνεται λίγο με την χρήση τους η μαγεία της αναζήτησης και του εντοπισμού του αντικειμένου.

 

***

 

Δείτε Περισσότερα για τα προσοφθάλμια, τις ρυθμήσεις των τηλεσκοπίων στις αντίστοιχες υποκατηγορίες

 

<<site map

Χρόνος εκτέλεσης : 0.057 δευτερόλεπτα