กล้องโทรทรรศน์คืออะไรและทำไมจึงจำเป็น? กล้องโทรทรรศน์ ประวัติความเป็นมาของกล้องโทรทรรศน์ ประเภทของกล้องโทรทรรศน์ วิธีเลือกกล้องโทรทรรศน์สำหรับผู้ชื่นชอบดาราศาสตร์

ออปติคอลทั้งหมดสามารถแบ่งตามประเภทขององค์ประกอบหลักที่รวบรวมแสงเป็นเลนส์ กระจก และเลนส์กระจกรวม ระบบทั้งหมดมีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง และเมื่อเลือกระบบที่เหมาะสม จะต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายประการ เช่น เป้าหมายการสังเกต เงื่อนไข ข้อกำหนดสำหรับการขนส่งและน้ำหนัก ระดับความคลาดเคลื่อน ราคา ฯลฯ เรามาลองให้คุณสมบัติหลักของกล้องโทรทรรศน์ประเภทที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน

ตัวหักเห (เลนส์กล้องโทรทรรศน์)

ในอดีตพวกเขาเป็นคนแรกที่ปรากฏ แสงในกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวจะถูกรวบรวมโดยใช้เลนส์นูนสองด้านซึ่งเป็นวัตถุประสงค์ของกล้องโทรทรรศน์ การกระทำของมันขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเลนส์นูนในการหักเหรังสีของแสงและรวบรวมไว้ที่จุดใดจุดหนึ่งนั่นคือโฟกัส ดังนั้นจึงมักเรียกเลนส์กล้องโทรทรรศน์ ตัวหักเห(ตั้งแต่ lat. หักเห -หักเห).

ใน กาลิเลโอหักเห(สร้างในปี 1609) มีการใช้เลนส์สองตัวเพื่อรวบรวมแสงดาวให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้ตามนุษย์มองเห็นได้ เลนส์ตัวแรก (วัตถุประสงค์) นูนออกมา เก็บแสงและโฟกัสไปที่ระยะหนึ่ง และเลนส์ตัวที่สอง (ซึ่งทำหน้าที่เป็นช่องมองภาพ) มีลักษณะเว้า ทำให้ลำแสงที่บรรจบกันของรังสีแสงกลับมาเป็นแนวขนาน ระบบของกาลิเลโอสร้างภาพตั้งตรงและไม่กลับด้าน แต่ทนทุกข์ทรมานจากความคลาดเคลื่อนสีอย่างมาก ซึ่งทำให้ภาพเสียหาย ความคลาดเคลื่อนสีจะปรากฏเป็นสีที่ผิดเพี้ยนของขอบและรายละเอียดของวัตถุ

ได้สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้น เครื่องหักเหของเคปเลอร์(ค.ศ. 1611) ซึ่งเลนส์นูนทำหน้าที่เป็นช่องมองภาพ ซึ่งโฟกัสด้านหน้าจะรวมกับโฟกัสด้านหลังของเลนส์ใกล้วัตถุ ในกรณีนี้ ภาพจะกลับด้าน แต่ไม่สำคัญสำหรับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ แต่สามารถวางตารางการวัดไว้ที่จุดโฟกัสภายในท่อได้ โครงการที่เสนอโดยเคปเลอร์มีอิทธิพลอย่างมากต่อการพัฒนาตัวหักเห จริงอยู่ มันไม่ได้ปราศจากความคลาดเคลื่อนสีเช่นกัน แต่อิทธิพลของมันอาจลดลงได้โดยการเพิ่มทางยาวโฟกัสของเลนส์ ดังนั้นผู้หักเหของเวลานั้นซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเลนส์พอประมาณมักมีความยาวโฟกัสหลายเมตรและความยาวของท่อที่สอดคล้องกันหรือไม่มีเลย (ผู้สังเกตถือช่องมองภาพไว้ในมือและ "จับ" ภาพที่อยู่ สร้างขึ้นโดยเลนส์ที่ติดตั้งบนขาตั้งแบบพิเศษ)

ความยากลำบากของตัวหักเหของแสงในยุคนั้นยังทำให้นิวตันผู้ยิ่งใหญ่สรุปได้ว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะแก้ไขสีของตัวหักเหของแสง แต่ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 18 ปรากฏขึ้น ตัวหักเหไม่มีสี.

ในบรรดาเครื่องดนตรีสมัครเล่น สิ่งที่พบมากที่สุดคือตัวหักเหของแสงแบบอะโครมาแบบสองเลนส์ แต่ก็มีระบบเลนส์ที่ซับซ้อนกว่าเช่นกัน โดยทั่วไป เลนส์หักเหสีไม่มีสีประกอบด้วยเลนส์สองตัวที่ทำจากแก้วประเภทต่างๆ โดยเลนส์หนึ่งรวบรวมและอีกเลนส์แยกออก ซึ่งสามารถลดความคลาดเคลื่อนทรงกลมและสีได้อย่างมาก (การบิดเบือนของภาพที่มีอยู่ในเลนส์เดี่ยว) ในขณะเดียวกัน หลอดกล้องโทรทรรศน์ก็ยังมีขนาดค่อนข้างเล็ก

การปรับปรุงตัวหักเหเพิ่มเติมนำไปสู่การสร้างสรรค์ apochromatsในนั้นอิทธิพลของความคลาดเคลื่อนสีบนภาพจะลดลงจนแทบจะมองไม่เห็นค่า จริงอยู่ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการใช้แก้วชนิดพิเศษซึ่งมีราคาแพงในการผลิตและแปรรูป ดังนั้นราคาของตัวหักเหดังกล่าวจึงสูงกว่าอะโครมาของรูรับแสงเดียวกันหลายเท่า

เช่นเดียวกับระบบออพติคอลอื่นๆ ตัวหักเหมีทั้งข้อดีและข้อเสีย

ข้อดีของตัวหักเห:

  • ความเรียบง่ายเชิงเปรียบเทียบของการออกแบบให้ความสะดวกในการใช้งานและความน่าเชื่อถือ
  • แทบไม่จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาเป็นพิเศษ
  • เสถียรภาพทางความร้อนอย่างรวดเร็ว
  • เหมาะสำหรับการสังเกตดวงจันทร์ ดาวเคราะห์ ดาวคู่ โดยเฉพาะช่องรับแสงขนาดใหญ่
  • การไม่มีกระจกบังกลางจากกระจกรองหรือแนวทแยงทำให้ภาพมีความเปรียบต่างสูงสุด
  • การแสดงสีที่ดีในเวอร์ชันไม่มีสีและดีเยี่ยมในเวอร์ชันที่ไม่มีสี
  • ท่อปิดช่วยลดการไหลของอากาศที่ทำให้ภาพเสียและปกป้องเลนส์จากฝุ่นและสิ่งสกปรก
  • เลนส์ผลิตและปรับแต่งโดยผู้ผลิตเป็นชิ้นเดียวและผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องทำการปรับแต่ง

ข้อเสียของตัวหักเห:

  • ราคาสูงสุดต่อหน่วยของเส้นผ่านศูนย์กลางเลนส์เมื่อเปรียบเทียบกับตัวสะท้อนแสงหรือ catadioptrics
  • ตามกฎแล้ว น้ำหนักและขนาดที่มากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับตัวสะท้อนแสงหรือ catadioptrics ที่มีรูรับแสงเดียวกัน
  • ราคาและความเทอะทะจำกัดเส้นผ่านศูนย์กลางรูรับแสงที่ใช้งานได้จริงที่ใหญ่ที่สุด
  • โดยทั่วไปไม่เหมาะสำหรับการสังเกตวัตถุท้องฟ้าลึกที่มีขนาดเล็กและจางๆ เนื่องจากข้อจำกัดของรูรับแสงในทางปฏิบัติ


Bresser Mars Explorer 70/700 เป็นสีอะโครมาขนาดเล็กสุดคลาสสิก เลนส์คุณภาพสูงของรุ่นนี้ช่วยให้คุณได้ภาพที่สว่างและชัดเจนของวัตถุ และเลนส์ใกล้ตาที่ให้มาช่วยให้คุณตั้งค่ากำลังขยายได้สูงสุด 260 เท่า กล้องโทรทรรศน์รุ่นนี้ใช้ในการถ่ายภาพพื้นผิวดวงจันทร์และจานดาวเคราะห์ได้สำเร็จ


เครื่องหักเหแบบอะโครมา 4 เลนส์ (Pezval) เมื่อเปรียบเทียบกับอะโครมาแล้ว จะมีโครมาทิซึมน้อยกว่าและมีขอบเขตการมองเห็นที่เป็นประโยชน์มากกว่า ระบบนำทางอัตโนมัติ เหมาะสำหรับการถ่ายภาพดวงดาว การผสมผสานระหว่างระยะฉายภาพสั้นและรูรับแสงขนาดใหญ่ทำให้ Bresser Messier AR-152S ที่เล็งอัตโนมัติเป็นหนึ่งในรุ่นที่น่าสนใจที่สุดสำหรับการสังเกตวัตถุท้องฟ้าขนาดใหญ่ เนบิวลาและกาแล็กซีอันไกลโพ้นจะปรากฏขึ้นต่อหน้าคุณด้วยความรุ่งโรจน์ และด้วยการใช้ฟิลเตอร์เพิ่มเติม คุณจะสามารถศึกษารายละเอียดพวกมันได้ เราขอแนะนำให้ใช้กล้องโทรทรรศน์นี้ในการสังเกตดวงจันทร์และดาวเคราะห์ ศึกษาวัตถุในห้วงอวกาศ และการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์


สำหรับใครก็ตามที่ต้องการเรียนรู้พื้นฐานของดาราศาสตร์และการสังเกตดวงดาวและดาวเคราะห์ เราขอแนะนำกล้องโทรทรรศน์หักเหแสง Levenhuk Astro A101 60x700 นอกจากนี้ กล้องโทรทรรศน์นี้ยังตอบสนองความต้องการที่สูงขึ้นของผู้สังเกตการณ์ที่มีประสบการณ์ เนื่องจากรุ่นนี้ให้คุณภาพของภาพที่สูงมาก


สำหรับคนจำนวนมากที่หลงใหลเกี่ยวกับดาราศาสตร์ การใช้ทุกนาทีฟรีเพื่อการวิจัยที่น่าสนใจเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง อย่างไรก็ตาม น่าเสียดายที่คุณไม่ได้มีกล้องโทรทรรศน์ติดตัวเสมอไป ส่วนมากจะหนักและเทอะทะจนไม่สามารถพกพาติดตัวได้ตลอดเวลา ด้วยกล้องโทรทรรศน์หักเห
Levenhuk Skyline 80x400 AZ ความคิดของคุณเกี่ยวกับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์จะเปลี่ยนไป ตอนนี้คุณสามารถพกพากล้องโทรทรรศน์ติดตัวไปด้วยในรถยนต์ บนเครื่องบิน บนรถไฟ นั่นคือไม่ว่าคุณจะไปที่ไหน คุณจะสามารถอุทิศเวลาให้กับงานอดิเรกของคุณได้


กล้องโทรทรรศน์หักเหแสง Orion GoScope 70 เป็นเครื่องวัดสีแบบพกพาที่จะช่วยให้คุณศึกษาเทห์ฟากฟ้าที่อยู่ห่างไกลได้อย่างชัดเจน ที่จริงแล้ว กล้องโทรทรรศน์นี้ประกอบเสร็จแล้วและพร้อมใช้งาน และวางไว้ในกระเป๋าเป้สะพายหลังที่สะดวกสบายเป็นพิเศษ สิ่งที่คุณต้องทำคือขยายขาตั้งกล้องอะลูมิเนียมออกแล้ววางกล้องโทรทรรศน์ไว้บนนั้น


ตัวสะท้อนแสง (กล้องโทรทรรศน์กระจก)

หรือ แผ่นสะท้อนแสง(ตั้งแต่ lat. การสะท้อนกลับ -การสะท้อนแสง) คือกล้องโทรทรรศน์ที่มีเลนส์ประกอบด้วยกระจกเท่านั้น เช่นเดียวกับเลนส์นูน กระจกเว้าสามารถรวบรวมแสง ณ จุดใดจุดหนึ่งได้ หากคุณวางเลนส์ใกล้ตา ณ จุดนี้ คุณจะสามารถมองเห็นภาพได้

ตัวสะท้อนแสงแบบแรกๆ ก็คือกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง เกรกอรี(ค.ศ. 1663) ผู้คิดค้นกล้องโทรทรรศน์ที่มีกระจกหลักแบบพาราโบลา ภาพที่สังเกตได้ผ่านกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวปราศจากความคลาดเคลื่อนทรงกลมและสี แสงที่รวบรวมมาจากกระจกหลักขนาดใหญ่จะสะท้อนจากกระจกทรงรีเล็กๆ ที่ติดตั้งอยู่ด้านหน้ากระจกหลัก และนำออกมาให้ผู้สังเกตเห็นผ่านช่องเปิดที่อยู่ตรงกลางกระจกหลัก

ไม่แยแสกับวัสดุหักเหร่วมสมัย I. นิวตันในปี ค.ศ. 1667 เขาเริ่มพัฒนากล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนภาพ นิวตันใช้กระจกหลักที่เป็นโลหะ (กระจกแก้วที่เคลือบด้วยเงินหรืออลูมิเนียมมาในภายหลัง) เพื่อรวบรวมแสง และใช้กระจกแบนขนาดเล็กเพื่อเบนแสงที่สะสมในมุมฉากและออกด้านข้างของท่อเข้าไปในช่องมองภาพ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะรับมือกับความคลาดเคลื่อนสี - แทนที่จะใช้เลนส์ กล้องโทรทรรศน์นี้ใช้กระจกที่สะท้อนแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันเท่ากัน กระจกหลักของตัวสะท้อนแสงแบบนิวตันอาจเป็นพาราโบลาหรือเป็นทรงกลมก็ได้หากรูรับแสงสัมพัทธ์มีขนาดเล็ก กระจกทรงกลมนั้นสร้างได้ง่ายกว่ามาก ดังนั้นกระจกสะท้อนแสงแบบนิวตันที่มีกระจกทรงกลมจึงเป็นกล้องโทรทรรศน์ประเภทหนึ่งที่มีราคาไม่แพงที่สุด รวมทั้งสำหรับการผลิตด้วยตนเองด้วย

โครงการเสนอในปี ค.ศ. 1672 โดยลอเรนส์ แคสซีเกรนมีลักษณะคล้ายแผ่นสะท้อนแสงเกรกอรี แต่มีตัวเลข ความแตกต่างที่สำคัญ– กระจกรองแบบนูนแบบไฮเปอร์โบลิก และส่งผลให้มีขนาดกะทัดรัดยิ่งขึ้นและมีเกราะป้องกันส่วนกลางน้อยลง ตัวสะท้อนแสง Cassegrain แบบดั้งเดิมนั้นเป็นเทคโนโลยีต่ำในการผลิตจำนวนมาก (พื้นผิวกระจกที่ซับซ้อน - พาราโบลา, ไฮเปอร์โบลา) และยังมีความคลาดเคลื่อนโคม่าที่แก้ไขไม่ได้ อย่างไรก็ตาม การดัดแปลงยังคงได้รับความนิยมในยุคของเรา โดยเฉพาะในกล้องโทรทรรศน์ ริตชี่-เครเทียนกระจกเงาหลักและกระจกรองแบบไฮเปอร์โบลิกถูกนำมาใช้ ซึ่งทำให้มีโอกาสพัฒนาขอบเขตการมองเห็นขนาดใหญ่ โดยปราศจากการบิดเบือน และมีคุณค่าเป็นพิเศษสำหรับการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์ (กล้องโทรทรรศน์วงโคจรฮับเบิลอันโด่งดังได้รับการออกแบบตามรูปแบบนี้) นอกจากนี้ ตามตัวสะท้อนแสง Cassegrain ระบบ catadioptric ที่ได้รับความนิยมและมีเทคโนโลยีขั้นสูงได้รับการพัฒนาในภายหลัง - Schmidt-Cassegrain และ Maksutov-Cassegrain

ปัจจุบันกล้องโทรทรรศน์ที่สร้างขึ้นตามรูปแบบของนิวตันมักเรียกว่าตัวสะท้อนแสง- เนื่องจากมีความคลาดเคลื่อนทรงกลมต่ำและไม่มีโครมาติซึมโดยสมบูรณ์ จึงไม่ได้ปราศจากความคลาดเคลื่อนโดยสิ้นเชิง ไม่ไกลจากแกน อาการโคม่า (ไม่ใช่ไอโซพลานาติซึม) เริ่มปรากฏขึ้น - ความคลาดเคลื่อนที่เกี่ยวข้องกับการขยายไม่เท่ากันของโซนวงแหวนต่างๆ ของรูรับแสง อาการโคม่านำไปสู่ความจริงที่ว่าภาพของดวงดาวนั้นดูไม่เหมือนวงกลม แต่เหมือนกับการฉายรูปกรวย - ส่วนที่แหลมและสว่างไปทางศูนย์กลางของมุมมองส่วนที่ทื่อและโค้งมนอยู่ห่างจากศูนย์กลาง อาการโคม่าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับระยะห่างจากจุดศูนย์กลางการมองเห็นและกำลังสองของเส้นผ่านศูนย์กลางเลนส์ ดังนั้นจึงเด่นชัดเป็นพิเศษในสิ่งที่เรียกว่านิวตันแบบ "เร็ว" (รูรับแสงสูง) ที่ขอบของการมองเห็น . เพื่อแก้ไขอาการโคม่า จะใช้ตัวแก้ไขเลนส์พิเศษติดตั้งที่ด้านหน้าช่องมองภาพหรือกล้อง

ในฐานะที่เป็นตัวสะท้อนแสงที่มีราคาย่อมเยาที่สุดในการสร้างตัวคุณเอง นิวตันจึงมักสร้างขึ้นจากเมาท์ด็อบโซเนียนที่เรียบง่าย กะทัดรัด และใช้งานได้จริง และในรูปแบบนี้ถือเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่พกพาสะดวกที่สุดเมื่อพิจารณาจากค่ารูรับแสงที่มีอยู่ ยิ่งไปกว่านั้น การผลิต "Dobsons" ไม่เพียงดำเนินการโดยมือสมัครเล่นเท่านั้น แต่ยังดำเนินการโดยผู้ผลิตเชิงพาณิชย์ด้วยและกล้องโทรทรรศน์สามารถมีรูรับแสงสูงถึงครึ่งเมตรหรือมากกว่านั้น

ข้อดีของตัวสะท้อนแสง:

  • ต้นทุนต่อหน่วยของเส้นผ่านศูนย์กลางรูรับแสงต่ำที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับตัวหักเหและ catadioptrics - กระจกบานใหญ่ผลิตได้ง่ายกว่าเลนส์ขนาดใหญ่
  • ค่อนข้างกะทัดรัดและเคลื่อนย้ายได้ (โดยเฉพาะในรุ่น Dobsonian)
  • เนื่องจากรูรับแสงค่อนข้างใหญ่ จึงทำงานได้อย่างดีเยี่ยมในการสังเกตวัตถุสลัวในห้วงอวกาศ เช่น กาแลคซี เนบิวล่า กระจุกดาว
  • ให้ภาพที่สว่างสดใสมีความบิดเบี้ยวต่ำและไม่มีความคลาดเคลื่อนสี

ข้อเสียของตัวสะท้อนแสง:

  • การป้องกันส่วนกลางและส่วนต่อขยายของกระจกรองช่วยลดคอนทราสต์ของรายละเอียดภาพ
  • กระจกกระจกขนาดใหญ่ต้องใช้เวลาในการรักษาเสถียรภาพทางความร้อน
  • ท่อเปิดไม่ได้รับการปกป้องจากฝุ่นและกระแสลมร้อนที่ทำให้ภาพเสีย
  • จำเป็นต้องปรับตำแหน่งกระจกเป็นระยะ (การปรับหรือการปรับเทียบ) ซึ่งมักจะหายไประหว่างการขนส่งและการใช้งาน


คุณต้องการเริ่มการสังเกตทางดาราศาสตร์เป็นครั้งแรกหรือไม่? หรือบางทีคุณอาจมีประสบการณ์มากมายในการวิจัยดังกล่าวอยู่แล้ว? ในทั้งสองกรณี ผู้ช่วยที่เชื่อถือได้ของคุณคือตัวสะท้อนแสง Bresser Venus 76/700 Newtonian ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ทำให้คุณสามารถรับภาพได้อย่างง่ายดายและง่ายดายเสมอ คุณภาพสูงและความชัดเจน คุณจะได้สำรวจในรายละเอียดไม่เฉพาะแต่พื้นผิวของดวงจันทร์ รวมถึงหลุมอุกกาบาตจำนวนมาก คุณไม่เพียงแต่จะได้เห็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ในระบบสุริยะเท่านั้น แต่ยังมองเห็นเนบิวลาที่อยู่ห่างไกลบางดวงด้วย เช่น เนบิวลานายพราน


กล้องโทรทรรศน์ Bresser Pollux 150/1400 EQ2 ถูกสร้างขึ้นตามแบบแผนของนิวตัน ช่วยให้สามารถลดขนาดโดยรวมของกล้องโทรทรรศน์ลงได้อย่างมากในขณะที่ยังคงรักษาคุณลักษณะทางแสงสูง (ทางยาวโฟกัสถึง 1,400 มม.) ด้วยรูรับแสงขนาด 150 มม. ทำให้กล้องโทรทรรศน์นี้สามารถรวบรวมภาพได้ จำนวนมากแสงซึ่งช่วยให้คุณสังเกตวัตถุที่ค่อนข้างจางได้ ด้วย Bresser Pollux คุณสามารถสังเกตดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ เนบิวลา และดวงดาวต่างๆ ได้ถึง 12.5 ดวง Vel. รวมถึงสองเท่า กำลังขยายสูงสุดที่มีประโยชน์คือ 300x


หากคุณถูกดึงดูดโดยวัตถุที่ไม่รู้จักซึ่งอยู่ในส่วนลึก นอกโลกไม่ต้องสงสัยเลยว่าคุณต้องการกล้องโทรทรรศน์ที่สามารถนำวัตถุลึกลับเหล่านี้เข้ามาใกล้และช่วยให้คุณศึกษารายละเอียดได้ เรากำลังพูดถึง Levenhuk Skyline 130x900 EQ ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนของนิวตันที่ออกแบบมาเพื่อการสำรวจอวกาศห้วงลึกโดยเฉพาะ


ตัวสะท้อนแสง Levenhuk SkyMatic 135 GTA เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ยอดเยี่ยมสำหรับนักดาราศาสตร์สมัครเล่นที่ต้องการระบบชี้ตำแหน่งอัตโนมัติ ภูเขาแอซิมัท ระบบนำทางอัตโนมัติ และรูรับแสงขนาดใหญ่ของกล้องโทรทรรศน์ช่วยให้คุณสังเกตดวงจันทร์ ดาวเคราะห์ รวมถึงวัตถุขนาดใหญ่ส่วนใหญ่จากแค็ตตาล็อก NGC และเมสสิเออร์


กล้องโทรทรรศน์ SpaceProbe 130ST EQ สามารถเรียกได้ว่าเป็นรุ่นโฟกัสสั้นของรุ่น SpaceProbe 130 นอกจากนี้ยังเป็นกระจกสะท้อนคุณภาพสูงที่เชื่อถือได้ซึ่งติดตั้งอยู่บนตัวยึดเส้นศูนย์สูตร ความแตกต่างก็คือรูรับแสงที่สูงกว่าของ 130ST EQ ทำให้เข้าถึงวัตถุในห้วงอวกาศได้ง่ายขึ้น กล้องโทรทรรศน์ยังมีท่อที่สั้นกว่าด้วย เพียง 61 ซม. ในขณะที่รุ่น 130 EQ มีท่อ 83 ซม.


กล้องโทรทรรศน์แบบ Catadioptric (เลนส์กระจก)

(หรือ catadioptric) กล้องโทรทรรศน์ใช้ทั้งเลนส์และกระจกเพื่อสร้างภาพและแก้ไขความคลาดเคลื่อน ในบรรดา catadioptrics ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในหมู่ผู้ที่ชื่นชอบดาราศาสตร์คือกล้องโทรทรรศน์สองประเภทตามโครงการ Cassegrain - Schmidt-Cassegrain และ Maksutov-Cassegrain

ในกล้องโทรทรรศน์ ชมิดท์-แคสเซอเกรน (S-C)กระจกหลักและกระจกรองเป็นแบบทรงกลม ความคลาดเคลื่อนทรงกลมได้รับการแก้ไขโดยแผ่นแก้ไข Schmidt แบบเต็มรูรับแสงที่วางอยู่ที่ทางเข้าท่อ จานนี้ดูแบนจากภายนอก แต่มีพื้นผิวที่ซับซ้อน การผลิตซึ่งเป็นปัญหาหลักในการผลิตระบบ อย่างไรก็ตาม บริษัท Meade และ Celestron ในอเมริกาประสบความสำเร็จในการผลิตระบบ Sh-K ในบรรดาความคลาดเคลื่อนที่เหลืออยู่ของระบบนี้ สิ่งที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดคือความโค้งของสนามและอาการโคม่า ซึ่งการแก้ไขนั้นจำเป็นต้องใช้ตัวแก้ไขเลนส์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อถ่ายภาพ ข้อได้เปรียบหลักคือท่อสั้นและมีน้ำหนักน้อยกว่าตัวสะท้อนแสงแบบนิวตันที่มีรูรับแสงและทางยาวโฟกัสเท่ากัน ในกรณีนี้ ไม่มีรอยแตกร้าวในการติดกระจกรอง และท่อแบบปิดจะป้องกันการก่อตัวของอากาศไหลเวียนและปกป้องเลนส์จากฝุ่น

ระบบ มักซูตอฟ-แคสเซเกรน(M-K) ได้รับการพัฒนาโดยช่างแว่นตาชาวโซเวียต D. Maksutov และเช่นเดียวกับ Sh-K ที่มีกระจกทรงกลม และความคลาดจะถูกแก้ไขโดยตัวแก้ไขเลนส์ที่มีรูรับแสงกว้างสุด - วงเดือน (เลนส์นูน-เว้า) ดังนั้นกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวจึงถูกเรียกว่าตัวสะท้อนแสงวงเดือน ท่อปิดและไม่มีรอยแตกลายเช่นกัน ข้อดีของเอ็ม-เค- ด้วยการเลือกพารามิเตอร์ของระบบ คุณสามารถแก้ไขความคลาดเคลื่อนเกือบทั้งหมดได้ ข้อยกเว้นคือสิ่งที่เรียกว่า ความคลาดเคลื่อนของทรงกลมคำสั่งซื้อที่สูงขึ้น แต่อิทธิพลมีน้อย ดังนั้นโครงการนี้จึงได้รับความนิยมอย่างมากและผลิตโดยผู้ผลิตหลายราย กระจกรองสามารถใช้เป็นหน่วยแยกกัน ติดตั้งกลไกเข้ากับวงเดือน หรือใช้เป็นส่วนกลางของอะลูมิเนียมที่พื้นผิวด้านหลังของวงเดือนได้ ในกรณีแรกจะรับประกันการแก้ไขความคลาดได้ดีขึ้นในส่วนที่สอง - ต้นทุนและน้ำหนักที่ลดลง, ความสามารถในการผลิตที่มากขึ้นในการผลิตจำนวนมากและการกำจัดความเป็นไปได้ของการวางแนวที่ไม่ตรงของกระจกรอง

โดยทั่วไป ด้วยคุณภาพการผลิตที่เท่ากัน ระบบ MK สามารถสร้างภาพคุณภาพสูงกว่า Sh-K เล็กน้อยด้วยพารามิเตอร์ที่คล้ายกัน แต่กล้องโทรทรรศน์ M-K ขนาดใหญ่ต้องใช้เวลามากขึ้นในการรักษาเสถียรภาพทางความร้อนเนื่องจาก วงเดือนหนาจะเย็นลงนานกว่าแผ่น Schmidt มากและสำหรับ M-K ข้อกำหนดสำหรับความแข็งแกร่งของตัวยึดคอร์เรเตอร์เพิ่มขึ้น และกล้องโทรทรรศน์ทั้งหมดจะหนักขึ้น ดังนั้นจึงสามารถติดตามการใช้งานสำหรับรูรับแสงขนาดเล็กและขนาดกลางได้ ระบบเอ็มเคและสำหรับขนาดกลางและขนาดใหญ่ – Sh-K

นอกจากนี้ยังมี ระบบ catadioptric ของชมิดต์-นิวตันและ มักซูตอฟ-นิวตันโดยมีคุณสมบัติเฉพาะของการออกแบบที่กล่าวถึงในชื่อและการแก้ไขความคลาดเคลื่อนที่ดีขึ้น แต่ในขณะเดียวกัน ขนาดของท่อยังคงเป็น "นิวตัน" (ค่อนข้างใหญ่) และน้ำหนักจะเพิ่มขึ้นโดยเฉพาะในกรณีของตัวแก้ไขวงเดือน นอกจากนี้ ระบบ catadioptric ยังรวมถึงระบบที่มีตัวแก้ไขเลนส์ติดตั้งอยู่ที่ด้านหน้ากระจกรอง (ระบบ Klevtsov, "spherical cassegrains" ฯลฯ )

ข้อดีของกล้องโทรทรรศน์ catadioptric:

  • การแก้ไขความคลาดเคลื่อนในระดับสูง
  • ความเก่งกาจ - เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสังเกตดาวเคราะห์และดวงจันทร์และสำหรับวัตถุในห้วงอวกาศ
  • ในกรณีที่มีท่อปิดจะช่วยลดการไหลของอากาศความร้อนและป้องกันฝุ่น
  • ความกะทัดรัดสูงสุดพร้อมรูรับแสงเท่ากันเมื่อเปรียบเทียบกับตัวหักเหและตัวสะท้อนแสง
  • ช่องรับแสงขนาดใหญ่มีราคาถูกกว่าวัสดุหักเหที่เทียบเคียงกันอย่างมาก

ข้อเสียของกล้องโทรทรรศน์ catadioptric:

  • ความจำเป็นในการรักษาเสถียรภาพทางความร้อนค่อนข้างนาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับระบบที่มีตัวแก้ไขวงเดือน
  • ราคาสูงกว่าตัวสะท้อนแสงที่มีรูรับแสงเท่ากัน
  • ความซับซ้อนของการออกแบบทำให้ยากต่อการปรับเครื่องมืออย่างอิสระ


Levenhuk SkyMatic 105 GT MAK เป็นกล้องโทรทรรศน์เล็งอัตโนมัติที่ยอดเยี่ยมซึ่งมีขนาดเล็กและน้ำหนัก แต่ในขณะเดียวกันก็มีความละเอียดสูงและให้ภาพคุณภาพสูง ความกะทัดรัดของการออกแบบทำได้โดยการใช้โครงร่าง Maksutov-Cassegrain กล้องโทรทรรศน์ Levenhuk SkyMatic 105 GT MAK มีพลังมากพอที่จะสังเกตรายละเอียดบนจานดิสก์ของดวงจันทร์และดาวเคราะห์ และยังสามารถแสดงกระจุกดาวทรงกลมขนาดกะทัดรัดและเนบิวลาดาวเคราะห์ได้อีกด้วย


นักดาราศาสตร์ทุกคน ไม่ว่าจะเป็นมือใหม่หรือมือสมัครเล่นที่มีประสบการณ์มากกว่า ต่างรู้ดีถึงความตื่นเต้นที่ปกคลุมเขาไว้เมื่อสังเกตดู วิธีที่เขาต้องการดื่มด่ำไปกับโลกแห่งดวงดาว ดาวเคราะห์ ดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย และเทห์ฟากฟ้าอื่นๆ ที่งดงามราวกับลึกลับ มีความสวยงาม แต่บางครั้งความสุขในการสังเกตก็อาจถูกทำลายลงได้ โดยเฉพาะถ้ากล้องโทรทรรศน์นั้นหนักและเทอะทะ ในกรณีนี้ ส่วนแบ่งของเวลาที่สูงที่สุดคือการขนย้าย การประกอบ และการตั้งค่า Maksutov-Cassegrain Orion StarMax 102mm EQ Compact Mak เป็นหนึ่งในกล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดกะทัดรัดที่สุดพร้อมเลนส์ 102 มม. และจะไม่ทำให้คุณเสียเวลาอันมีค่าในการสังเกตสิ่งอื่นใด


กล้องโทรทรรศน์ Vixen VMC110L บนเมาท์ Sphinx SXD - ทางเลือกที่ดีสำหรับการถ่ายภาพดาราศาสตร์ เลนส์ของกล้องโทรทรรศน์ผสมผสานความกะทัดรัดของระบบ Cassegrain เข้ากับทางยาวโฟกัสขนาดใหญ่ เพื่อแก้ไขความคลาดเคลื่อน มีการใช้ตัวแก้ไขเลนส์ซึ่งตั้งอยู่ด้านหน้ากระจกรอง นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าเมานต์นำทางด้วยคอมพิวเตอร์ Sphinx SXD ที่เชื่อถือได้และแข็งแกร่ง นอกจากท้องฟ้าจำลองคอมพิวเตอร์จริงในแผงควบคุมที่มีหน้าจอสีขนาดใหญ่แล้วยังมีฟังก์ชั่นแก้ไขข้อผิดพลาดเป็นระยะตัวค้นหาโพลาร์ - สิ่งสำคัญที่จำเป็นสำหรับการชี้กล้องโทรทรรศน์ไปยังวัตถุถ่ายภาพที่แม่นยำที่สุด


ดูเพิ่มเติม

บทวิจารณ์และบทความอื่น ๆ เกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์และดาราศาสตร์:

รีวิวอุปกรณ์และอุปกรณ์เสริมเกี่ยวกับสายตา:

บทความเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์ วิธีเลือก ตั้งค่า และดำเนินการข้อสังเกตแรก:

ทุกอย่างเกี่ยวกับพื้นฐานของดาราศาสตร์และวัตถุ "อวกาศ":

กล้องโทรทรรศน์

กล้องโทรทรรศน์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการสังเกตวัตถุที่อยู่ห่างไกลโดยการรวบรวมรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น แสงที่มองเห็นได้ - กล้องโทรทรรศน์แสง.

ประวัติความเป็นมาของกล้องโทรทรรศน์

ปีแห่งการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์หรือกล้องโทรทรรศน์นั้นถือเป็นปี 1608 เมื่อชาวดัตช์ John Lippershey สาธิตสิ่งประดิษฐ์ของเขาในกรุงเฮก อย่างไรก็ตาม เขาถูกปฏิเสธสิทธิบัตรเนื่องจากปรมาจารย์คนอื่นๆ Zachary Jansen จาก Middelburg และ Jacob Metius จาก Alkmaar มีกล้องโทรทรรศน์ของตัวเองอยู่แล้ว และคนหลังก็เช่นกัน ไม่นานหลังจากที่ Lippershey ได้ยื่นคำร้องต่อนายพลแห่งรัฐ (ดัตช์) รัฐสภา) เพื่อขอรับสิทธิบัตร

การวิจัยในภายหลังแสดงให้เห็นว่ากล้องโทรทรรศน์อาจเป็นที่รู้จักก่อนหน้านี้

ภาพวาดแรกสุดที่ง่ายที่สุด กล้องโทรทรรศน์เลนส์(ทั้งเลนส์เดี่ยวและเลนส์คู่) ถูกค้นพบในบันทึกของ Leonardo da Vinci ย้อนหลังไปถึงปี 1509 บันทึกของเขายังคงอยู่: “ทำแก้วเพื่อดูพระจันทร์เต็มดวง” (“Atlantic Codex”)

ในตอนแรก มันเป็นเพียงขอบเขตการจำ - เป็นการผสมผสานระหว่างเลนส์แว่นตา ปัจจุบันจะเรียกว่าการหักเหของแสง

บุคคลแรกที่ชี้กล้องโทรทรรศน์ขึ้นสู่ท้องฟ้า และเปลี่ยนให้เป็นกล้องโทรทรรศน์ และได้รับข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ คือ กาลิเลโอ กาลิเลอี

ในปี 1609 กาลิเลโอ กาลิเลอีได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ตัวแรกของเขาที่มีกำลังขยาย 3 เท่า ในปีเดียวกันนั้น เขาได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ที่มีกำลังขยายแปดเท่า ยาวประมาณครึ่งเมตร ต่อมาเขาสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่ให้กำลังขยาย 32 เท่า ความยาวของกล้องโทรทรรศน์ประมาณ 1 เมตร และเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์คือ 4.5 ซม. มันเป็นอุปกรณ์ที่ไม่สมบูรณ์มากซึ่งมีความผิดปกติทั้งหมด

อย่างไรก็ตาม ด้วยเครื่องมือนี้ กาลิเลโอจึงค้นพบภูเขาและหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ พิสูจน์สภาพทรงกลมของดวงจันทร์ ค้นพบดาวเทียมสี่ดวงของดาวพฤหัส วงแหวนของดาวเสาร์ และทำการค้นพบที่มีประโยชน์อื่นๆ อีกมากมาย

ชื่อ "กล้องโทรทรรศน์" ถูกเสนอในปี 1611 โดยนักคณิตศาสตร์ชาวกรีก Ioannis Dimisianos สำหรับหนึ่งในเครื่องดนตรีของกาลิเลโอ กาลิเลโอเองก็ใช้คำว่า "เปอร์สปิซิลลัม" สำหรับกล้องโทรทรรศน์ของเขา

กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอ ฟลอเรนซ์ พิพิธภัณฑ์กาลิเลโอ.

เวลาและการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ทำให้นักวิจัยมีโอกาสสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น ซึ่งทำให้สามารถมองเห็นได้มากขึ้น

นักดาราศาสตร์เริ่มใช้เลนส์ที่มีความยาวโฟกัสมากขึ้น กล้องโทรทรรศน์กลายเป็นหลอดขนาดใหญ่ที่ราคาไม่แพง และแน่นอนว่าไม่สะดวกในการใช้งาน จากนั้นจึงคิดค้นขาตั้งขึ้นมาสำหรับพวกเขา กล้องโทรทรรศน์ได้รับการปรับปรุงและปรับปรุงอย่างค่อยเป็นค่อยไป อย่างไรก็ตามเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดไม่เกินหลายเซนติเมตรตั้งแต่นั้นมา เป็นเวลานานไม่สามารถผลิตเลนส์ขนาดใหญ่ได้

ในปี 1656 Christian Huyens ได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ที่ขยายวัตถุที่สังเกตได้ 100 เท่า ขนาดของมันคือมากกว่า 7 เมตร โดยมีรูรับแสงประมาณ 150 มม. กล้องโทรทรรศน์นี้ถือว่าอยู่ในระดับกล้องโทรทรรศน์สมัครเล่นสำหรับผู้เริ่มต้นในปัจจุบันแล้ว

ในช่วงทศวรรษที่ 1670 กล้องโทรทรรศน์ขนาด 45 เมตรได้ถูกสร้างขึ้นแล้ว ซึ่งสามารถขยายวัตถุเพิ่มเติมและให้มุมมองที่กว้างขึ้น

กล้องโทรทรรศน์ยังคงขยายความยาวต่อไป ผู้ค้นพบพยายามที่จะใช้ประโยชน์สูงสุดจากอุปกรณ์นี้โดยอาศัยกฎการมองเห็นที่พวกเขาค้นพบ - ความคลาดเคลื่อนสีของเลนส์ลดลงเกิดขึ้นเมื่อความยาวโฟกัสเพิ่มขึ้น เพื่อกำจัดการรบกวนสี นักวิจัยได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ที่มีความยาวเหลือเชื่อ ท่อเหล่านี้ซึ่งต่อมาเรียกว่ากล้องโทรทรรศน์มีความยาวถึง 70 เมตร และทำให้เกิดความไม่สะดวกอย่างมากในการทำงานและตั้งค่า ข้อบกพร่องของกล้องโทรทรรศน์หักเหแสงบังคับให้ผู้มีความคิดที่ดีต้องมองหาวิธีแก้ปัญหาใหม่ๆ เพื่อปรับปรุงกล้องโทรทรรศน์ พบคำตอบและวิธีการใหม่: การรวบรวมและการโฟกัสของรังสีเริ่มทำได้โดยใช้กระจกเว้า ตัวรีเฟล็กเตอร์ได้เกิดใหม่เป็นตัวรีเฟล็กเตอร์ โดยปราศจากโครมาติซึมโดยสิ้นเชิง

เครดิตสำหรับเรื่องนี้เป็นของ Isaac Newton โดยสิ้นเชิง เป็นของ Newton ที่สามารถให้ได้ ชีวิตใหม่กล้องโทรทรรศน์โดยใช้กระจก กระจกสะท้อนแสงชิ้นแรกของเขามีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงสี่เซนติเมตร นิวตันสร้างกระจกเงาตัวแรกสำหรับกล้องโทรทรรศน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 มม. จากโลหะผสมของทองแดง ดีบุก และสารหนูในปี 1704 ภาพก็ชัดเจน

กล้องโทรทรรศน์ของนิวตัน ลอนดอน. พิพิธภัณฑ์ดาราศาสตร์.

แต่เป็นเวลานานแล้วที่ช่างแว่นตาไม่สามารถสร้างกระจกเงาเต็มตัวเพื่อสะท้อนกล้องโทรทรรศน์ได้

ความก้าวหน้าทางวิวัฒนาการในการสร้างกล้องโทรทรรศน์

ปีเกิดของกล้องโทรทรรศน์ชนิดใหม่ถือเป็นปี 1720 เมื่อมีการสร้างกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงแบบใช้งานได้ตัวแรกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 เซนติเมตรในอังกฤษ

มันเป็นความก้าวหน้า ในยุโรป มีความต้องการกล้องโทรทรรศน์แบบพกพาและกะทัดรัดที่มีความยาวเกือบสองเมตร พวกเขาเริ่มลืมเรื่องท่อหักเหความยาว 40 เมตรไปซะ

Cassegrain ชาวฝรั่งเศสเสนอระบบกระจกสองบานใหม่ในกล้องโทรทรรศน์ Cassegrain เองไม่สามารถนำแนวคิดของเขาไปปฏิบัติได้อย่างเต็มที่เนื่องจากขาดความสามารถทางเทคนิคในการผลิตกระจกที่จำเป็น แต่ปัจจุบัน ภาพวาดของเขาได้ถูกนำมาใช้ในหลายโครงการ

เป็นกล้องโทรทรรศน์แบบนิวตันและแคสเสเกรนที่ถือเป็นกล้องโทรทรรศน์ "สมัยใหม่" ตัวแรก

กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลใช้หลักการของกล้องโทรทรรศน์แคสซีเกรน

หลักการพื้นฐานของนิวตันโดยใช้กระจกเว้าเดียวถูกนำมาใช้ในสหภาพโซเวียตในปี 1974 ที่หอดูดาวฟิสิกส์ดาราศาสตร์พิเศษ

ยุครุ่งเรืองของดาราศาสตร์แบบหักเหแสงเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 19 เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์ไม่มีสีค่อยๆ เพิ่มขึ้น หากในปี พ.ศ. 2367 เส้นผ่านศูนย์กลางยังคงเป็น 24 เซนติเมตรดังนั้นในปี พ.ศ. 2409 ขนาดของมันก็เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในปี พ.ศ. 2428 เส้นผ่านศูนย์กลางก็กลายเป็น 76 เซนติเมตร (หอดูดาว Pulkovo ในรัสเซีย) และในปี พ.ศ. 2440 กล้องโทรทรรศน์หักเหของ Yerkes ก็ถูกสร้างขึ้น คำนวณได้ว่าเมื่อผ่านไป 75 ปี เลนส์ได้เพิ่มขึ้นในอัตราหนึ่งเซนติเมตรต่อปี

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 กล้องโทรทรรศน์ขนาดกะทัดรัดและสะดวกได้เข้ามาแทนที่ตัวสะท้อนแสงขนาดใหญ่ กระจกโลหะกลับกลายเป็นว่าใช้งานไม่ได้จริงนัก - มีราคาแพงในการผลิตและจางหายไปตามกาลเวลา ภายในปี 1758 ด้วยการประดิษฐ์แก้วใหม่สองประเภท: เบา - มงกุฎและหนัก - หินเหล็กไฟ จึงเป็นไปได้ที่จะสร้างเลนส์สองเลนส์ สิ่งนี้ประสบความสำเร็จในการใช้ประโยชน์จากนักวิทยาศาสตร์ J. Dollond ซึ่งสร้างเลนส์สองเลนส์ ซึ่งต่อมาเรียกว่าเลนส์ Dollond

หลังจากการประดิษฐ์เลนส์ไม่มีสี ชัยชนะของตัวหักเหก็เป็นสิ่งที่แน่นอน สิ่งเดียวที่เหลือก็คือการปรับปรุงกล้องโทรทรรศน์แบบเลนส์ พวกเขาลืมเรื่องกระจกเว้าไปแล้ว พวกมันฟื้นคืนชีพขึ้นมาด้วยน้ำมือของนักดาราศาสตร์สมัครเล่น วิลเลียม เฮอร์เชล นักดนตรีชาวอังกฤษผู้ค้นพบดาวเคราะห์ยูเรนัสในปี พ.ศ. 2324 การค้นพบของเขาไม่มีความเท่าเทียมกันในทางดาราศาสตร์มาตั้งแต่สมัยโบราณ ยิ่งไปกว่านั้น ดาวยูเรนัสยังถูกค้นพบโดยใช้เครื่องสะท้อนแสงขนาดเล็กแบบโฮมเมดอีกด้วย ความสำเร็จดังกล่าวทำให้เฮอร์เชลเริ่มสร้างตัวสะท้อนแสงที่ใหญ่ขึ้น เฮอร์เชลเองก็หลอมกระจกจากทองแดงและดีบุกในเวิร์คช็อปของเขา งานหลักในชีวิตของเขาคือกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่มีกระจกเส้นผ่านศูนย์กลาง 122 ซม. นี่คือเส้นผ่านศูนย์กลางของกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดของเขา การค้นพบยังมาไม่ถึงเร็วๆ นี้ ต้องขอบคุณกล้องโทรทรรศน์นี้ที่ทำให้เฮอร์เชลค้นพบดาวเทียมดวงที่หกและเจ็ดของดาวเคราะห์ดาวเสาร์

ลอร์ดรอสส์เจ้าของที่ดินชาวอังกฤษอีกคนหนึ่งซึ่งมีชื่อเสียงไม่แพ้กันนักดาราศาสตร์สมัครเล่นได้ประดิษฐ์กระจกสะท้อนแสงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 182 เซนติเมตร ด้วยกล้องโทรทรรศน์ของเขา เขาจึงค้นพบเนบิวลากังหันที่ไม่รู้จักจำนวนหนึ่ง

กล้องโทรทรรศน์เฮอร์เชลและรอสส์มีข้อเสียหลายประการ เลนส์กระจกโลหะหนักเกินไปและสะท้อนเท่านั้น ส่วนเล็กๆมีแสงตกมาที่พวกเขาแล้วหรี่ลง จำเป็นต้องมีวัสดุใหม่ที่สมบูรณ์แบบสำหรับกระจก วัสดุนี้กลายเป็นแก้ว นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Leon Foucault ในปี 1856 พยายามสอดกระจกที่ทำจากกระจกสีเงินเข้าไปในตัวสะท้อนแสง และประสบการณ์ก็ประสบความสำเร็จ ในช่วงทศวรรษที่ 1890 นักดาราศาสตร์สมัครเล่นจากประเทศอังกฤษได้สร้างตัวสะท้อนแสงสำหรับการสังเกตการณ์ด้วยภาพถ่ายด้วยกระจกแก้วที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 152 เซนติเมตร นี่เป็นความก้าวหน้าอีกประการหนึ่งของการสร้างกล้องโทรทรรศน์

ความก้าวหน้านี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้หากปราศจากการมีส่วนร่วมของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย โลโมโนซอฟและเฮอร์เชลซึ่งเป็นอิสระจากกัน ได้คิดค้นการออกแบบกล้องโทรทรรศน์แบบใหม่โดยที่กระจกหลักจะเอียงโดยไม่มีกระจกรอง ดังนั้นจึงช่วยลดการสูญเสียแสงได้

Fraunhofer ช่างแว่นตาชาวเยอรมันได้ทุ่มเทให้กับสายการผลิตเป็นอย่างมาก เลนส์คุณภาพ- และวันนี้ที่หอดูดาว Tartu มีกล้องโทรทรรศน์ที่มีเลนส์ Fraunhofer ที่ยังใช้งานได้อยู่ แต่ผู้หักเหของช่างแว่นตาชาวเยอรมันก็ไม่ได้มีข้อบกพร่องเช่นกัน - โครมาติซึม

มันถูกประดิษฐ์ขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เท่านั้น วิธีการใหม่การผลิตเลนส์กระจก พื้นผิวกระจกเริ่มได้รับการเคลือบด้วยฟิล์มสีเงิน ซึ่งถูกนำไปใช้กับกระจกแก้วโดยให้น้ำตาลองุ่นสัมผัสกับเกลือซิลเวอร์ไนเตรต

เลนส์กระจกที่ปฏิวัติวงการเหล่านี้สะท้อนแสงได้มากถึง 95% ต่างจากเลนส์สีบรอนซ์แบบเก่าที่สะท้อนแสงได้เพียง 60%

L. Foucault สร้างตัวสะท้อนแสงด้วยกระจกพาราโบลาซึ่งเปลี่ยนรูปร่างของพื้นผิวของกระจก

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 นักดาราศาสตร์สมัครเล่น ครอสลีย์ หันมาสนใจกระจกอะลูมิเนียม กระจกพาราโบลาแก้วเว้าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 91 ซม. ที่เขาซื้อมาถูกใส่เข้าไปในกล้องโทรทรรศน์ทันที

ปัจจุบัน มีการติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ที่มีกระจกบานใหญ่เช่นนี้ในหอดูดาวสมัยใหม่ ในขณะที่การเติบโตของการหักเหของแสงช้าลง การพัฒนากล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนกลับได้รับแรงผลักดัน

ตั้งแต่ปี 1908 ถึง 1935 หอดูดาวหลายแห่งทั่วโลกได้สร้างตัวสะท้อนแสงพร้อมเลนส์มากกว่าหนึ่งโหลครึ่ง ซึ่งมากกว่า Yerke หนึ่งตัว ติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดที่หอดูดาว Mount Wilson มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 256 เซนติเมตร และแม้แต่ขีดจำกัดนี้ก็เพิ่มเป็นสองเท่าในไม่ช้า

ในปี 1976 นักวิทยาศาสตร์ของสหภาพโซเวียตได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ BTA ขนาด 6 เมตร - กล้องโทรทรรศน์อะซิมุธัลขนาดใหญ่ จนถึงปลายศตวรรษที่ 20 BRA ถือเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ผู้สร้าง BTA เป็นผู้ริเริ่มในโซลูชันทางเทคนิคดั้งเดิม เช่น การติดตั้ง alt-azimuth ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันนวัตกรรมเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์เกือบทั้งหมด ในตอนต้นของศตวรรษที่ 21 BTA ถูกผลักเข้าไปในกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่สิบแห่งที่สองของโลก

กล้องโทรทรรศน์รุ่นใหม่ประกอบด้วยกล้องโทรทรรศน์แฝดขนาดใหญ่ 10 เมตร KECK I และ KECK II สองตัว สำหรับการสังเกตการณ์ด้วยแสงอินฟราเรด ได้รับการติดตั้งในปี 1994 และ 1996 ในสหรัฐอเมริกา พวกเขาถูกรวบรวมด้วยความช่วยเหลือของมูลนิธิ W. Keck หลังจากนั้นจึงตั้งชื่อพวกเขา กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้มีขนาดเท่ากับอาคารแปดชั้นและมีน้ำหนักมากกว่า 300 ตันต่อตัว แต่ทำงานด้วยความแม่นยำสูงสุด หลักการทำงานเป็นกระจกหลักที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 เมตร ประกอบด้วยกระจกหกเหลี่ยม 36 ชิ้น ทำหน้าที่เป็นกระจกสะท้อนแสงบานเดียว กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ได้รับการติดตั้งในสถานที่ที่เหมาะสมที่สุดแห่งหนึ่งในโลกสำหรับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ - ในฮาวาย บนทางลาดของภูเขาไฟ Manua Kea ที่ดับแล้ว ซึ่งมีความสูง 4,200 เมตร

เริ่มตั้งแต่ปี พ.ศ. 2545 กล้องโทรทรรศน์ทั้งสองเครื่องซึ่งอยู่ห่างจากกัน 85 เมตร เริ่มทำงานในโหมดอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ โดยให้ความละเอียดเชิงมุมเท่ากับกล้องโทรทรรศน์ 85 เมตร

กล้องโทรทรรศน์

ประวัติความเป็นมาของกล้องโทรทรรศน์มีมาอย่างยาวนานตั้งแต่กล้องโทรทรรศน์ของช่างแว่นตาชาวอิตาลีไปจนถึงกล้องโทรทรรศน์ดาวเทียมขนาดยักษ์สมัยใหม่

ประเภทของกล้องโทรทรรศน์

ปัจจุบันมีกล้องโทรทรรศน์สำหรับสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าทุกช่วง:

กล้องโทรทรรศน์แสง,

กล้องโทรทรรศน์วิทยุ,

กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์,

กล้องโทรทรรศน์รังสีแกมมา

นอกจากนี้ เครื่องตรวจจับนิวตริโนมักเรียกว่ากล้องโทรทรรศน์นิวตริโน นอกจากนี้เครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงยังสามารถเรียกว่ากล้องโทรทรรศน์ได้

กล้องโทรทรรศน์แสง

กล้องโทรทรรศน์ถ่ายภาพด้วยแสงมีเลนส์และช่องมองภาพ ระนาบโฟกัสด้านหลังของเลนส์อยู่ในแนวเดียวกับระนาบโฟกัสด้านหน้าของช่องมองภาพ แทนที่จะใช้ช่องมองภาพ สามารถวางฟิล์มถ่ายภาพหรือตัวรับรังสีเมทริกซ์ไว้ในระนาบโฟกัสของเลนส์ได้ ในกรณีนี้ เลนส์กล้องโทรทรรศน์จากมุมมองเชิงแสงเป็นเลนส์ถ่ายภาพ และตัวกล้องโทรทรรศน์เองก็เปลี่ยนเป็นกล้องโทรทรรศน์ดาราศาสตร์

กล้องโทรทรรศน์เคลื่อนที่แบบออปติคอล-โหราศาสตร์

ตามการออกแบบด้านการมองเห็น กล้องโทรทรรศน์เชิงแสงส่วนใหญ่แบ่งออกเป็น:

เลนส์ (ตัวหักเหหรือไดออปเตอร์) - เลนส์หรือระบบเลนส์ที่ใช้เป็นเลนส์

กระจกเงา (ตัวสะท้อนแสงหรือตัวสะท้อน) - กระจกเว้าใช้เป็นเลนส์

กล้องโทรทรรศน์เลนส์กระจก (catadioptric) - กระจกหลักทรงกลมมักจะใช้เป็นเลนส์ และใช้เลนส์เพื่อชดเชยความคลาดเคลื่อน

กล้องโทรทรรศน์แสงแบบอยู่กับที่

นอกจากนี้ ในการสังเกตดวงอาทิตย์ นักดาราศาสตร์มืออาชีพยังใช้กล้องโทรทรรศน์สุริยะแบบพิเศษ ซึ่งมีการออกแบบที่แตกต่างจากกล้องโทรทรรศน์ดวงดาวแบบดั้งเดิม

กล้องโทรทรรศน์วิทยุ

กล้องโทรทรรศน์วิทยุใช้เพื่อศึกษาวัตถุอวกาศในช่วงคลื่นวิทยุ

กล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ซับซ้อน

องค์ประกอบหลักของกล้องโทรทรรศน์วิทยุคือเสาอากาศรับและเรดิโอมิเตอร์ - เครื่องรับวิทยุที่มีความละเอียดอ่อน ปรับความถี่ได้ และอุปกรณ์รับสัญญาณ เนื่องจากช่วงวิทยุกว้างกว่าช่วงออปติคัลมากจึงใช้ การออกแบบต่างๆกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ขึ้นอยู่กับระยะ ในบริเวณคลื่นยาว (ช่วงเมตร สิบและร้อยเมกะเฮิรตซ์) กล้องโทรทรรศน์ประกอบด้วย จำนวนมากตัวรับพื้นฐาน (นับสิบ ร้อยหรือหลายพัน) ซึ่งมักเป็นไดโพล สำหรับคลื่นที่สั้นกว่า (ช่วงเดซิเมตรและเซนติเมตร; หลายสิบกิกะเฮิรตซ์) จะใช้เสาอากาศแบบพาราโบลาหมุนแบบกึ่งหรือหมุนเต็มที่ นอกจากนี้ เพื่อเพิ่มความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์ พวกมันจึงถูกรวมเข้าด้วยกันเป็นอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ เมื่อรวมกล้องโทรทรรศน์เดี่ยวหลายตัวที่อยู่ในส่วนต่างๆ โลกในเครือข่ายเดียว พวกเขาพูดถึงพื้นฐานที่ยาวมาก radio interferometry (VLBI) ตัวอย่างของเครือข่ายดังกล่าวคือระบบ American VLBA (Very Long Baseline Array) กล้องโทรทรรศน์วิทยุวงโคจรของญี่ปุ่น HALCA (ห้องปฏิบัติการขั้นสูงเพื่อการสื่อสารและดาราศาสตร์) รวมอยู่ในเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ VLBA ทำงานในโหมดนี้ตั้งแต่ปี 1997 ถึง 2003 ซึ่งปรับปรุงความละเอียดของเครือข่ายทั้งหมดอย่างมีนัยสำคัญ

กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์

กล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ออกแบบมาเพื่อสังเกตวัตถุที่อยู่ห่างไกลในสเปกตรัมรังสีเอกซ์ ในการใช้งานกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าว โดยปกติจำเป็นต้องยกมันขึ้นเหนือชั้นบรรยากาศของโลกซึ่งมีความทึบแสง รังสีเอกซ์- จึงมีการติดกล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์ไว้ จรวดอวกาศและบนดาวเทียมโลกเทียม

กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์อวกาศ

กล้องโทรทรรศน์รังสีแกมมา

กล้องโทรทรรศน์รังสีแกมมาเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ออกแบบมาเพื่อสังเกตวัตถุที่อยู่ห่างไกลในสเปกตรัมรังสีแกมมา กล้องโทรทรรศน์รังสีแกมมาใช้เพื่อค้นหาและศึกษาแหล่งกำเนิดรังสีแกมมาแยกกัน วัดสเปกตรัมพลังงานของรังสีแกมมาในกาแลคซีและนอกกาแลคซีกระจาย ศึกษาการระเบิดของรังสีแกมมาและธรรมชาติของสสารมืด ในบรรดากล้องโทรทรรศน์รังสีแกมมามี:

กล้องโทรทรรศน์แกมมาอวกาศที่ตรวจจับรังสีแกมมาในอวกาศโดยตรง

กล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีแกมมา

กล้องโทรทรรศน์เชเรนคอฟภาคพื้นดินซึ่งกำหนดพารามิเตอร์ของรังสีแกมมา (เช่น พลังงานและทิศทางการมาถึง) โดยการสังเกตการรบกวนที่เกิดจากรังสีแกมมาในชั้นบรรยากาศ

กล้องโทรทรรศน์รังสีแกมมาเชเรนคอฟภาคพื้นดิน

กล้องโทรทรรศน์อวกาศ

เหตุใดกล้องโทรทรรศน์จึงถูกส่งไปยังอวกาศ?

ชั้นบรรยากาศของโลกส่งผ่านรังสีได้ดีในช่วงแสง (0.3-0.6 ไมครอน) ใกล้อินฟราเรด (0.6-2 ไมครอน) และช่วงคลื่นวิทยุ (1 มม.-30 ม.) อย่างไรก็ตาม เมื่อความยาวคลื่นลดลง ความโปร่งใสของบรรยากาศจะลดลงอย่างมาก ส่งผลให้การสังเกตในช่วงอัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์ และแกมมาเป็นไปได้จากอวกาศเท่านั้น

ในช่วงอินฟราเรด การดูดกลืนแสงในชั้นบรรยากาศก็รุนแรงเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ในพื้นที่ 2-8 ไมครอน จะมีหน้าต่างโปร่งใสจำนวนหนึ่ง (เช่นเดียวกับในช่วงมิลลิเมตร) ซึ่งสามารถสังเกตได้ นอกจากนี้ เนื่องจากเส้นดูดกลืนแสงส่วนใหญ่ในช่วงอินฟราเรดเป็นของโมเลกุลของน้ำ การสังเกตด้วยอินฟราเรดจึงสามารถทำได้ในบริเวณที่แห้งของโลก (แน่นอนว่าในช่วงความยาวคลื่นที่หน้าต่างแห่งความโปร่งใสก่อตัวขึ้นเนื่องจากไม่มีน้ำ) ตัวอย่างของการวางกล้องโทรทรรศน์เช่นนี้คือ กล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ ซึ่งติดตั้งอยู่ที่ขั้วโลกใต้ ซึ่งทำงานในช่วงซับมิลลิเมตร

ในช่วงแสง บรรยากาศจะโปร่งใส แต่เนื่องจากการกระเจิงของเรย์ลีห์ ทำให้ส่งแสงที่มีความถี่ต่างกันแตกต่างกัน ซึ่งนำไปสู่การบิดเบือนสเปกตรัมของผู้ทรงคุณวุฒิ (สเปกตรัมจะเปลี่ยนไปทางสีแดง) นอกจากนี้บรรยากาศยังมีความหลากหลายอยู่เสมอ กระแส (ลม) มีอยู่ตลอดเวลา ซึ่งนำไปสู่การบิดเบือนภาพ ดังนั้น ความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลกจึงถูกจำกัดไว้ที่ประมาณ 1 อาร์ควินาที โดยไม่คำนึงถึงรูรับแสงของกล้องโทรทรรศน์ ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้บางส่วนโดยใช้เลนส์ปรับแสง ซึ่งสามารถลดอิทธิพลของบรรยากาศที่มีต่อคุณภาพของภาพได้อย่างมาก และโดยการยกกล้องโทรทรรศน์ขึ้นให้สูงขึ้น โดยที่บรรยากาศจะบางลง - บนภูเขาหรือในอากาศบนเครื่องบิน หรือบอลลูนสตราโตสเฟียร์ แต่ ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดเกิดขึ้นได้เมื่อนำกล้องโทรทรรศน์ขึ้นสู่อวกาศ ภายนอกบรรยากาศ ความบิดเบี้ยวหายไปโดยสิ้นเชิง ดังนั้น ความละเอียดสูงสุดตามทฤษฎีของกล้องโทรทรรศน์จึงถูกกำหนดโดยขีดจำกัดการเลี้ยวเบนเท่านั้น: φ=แล/D (ความละเอียดเชิงมุมในหน่วยเรเดียนจะเท่ากับอัตราส่วนของความยาวคลื่นต่อเส้นผ่านศูนย์กลางรูรับแสง) ตัวอย่างเช่น ความละเอียดทางทฤษฎีของกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มีกระจกเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เมตร (เช่นกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล) ที่ความยาวคลื่น 555 นาโนเมตรคือ 0.05 อาร์ควินาที (ความละเอียดที่แท้จริงของฮับเบิลนั้นแย่กว่าสองเท่า - 0.1 วินาที แต่ยังคง ซึ่งมีลำดับความสำคัญสูงกว่ากล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลก)

การเข้าสู่อวกาศทำให้สามารถเพิ่มความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์วิทยุได้ แต่อีกเหตุผลหนึ่งก็สำคัญกว่าที่นี่ กล้องโทรทรรศน์วิทยุแต่ละตัวมีความละเอียดน้อยมาก สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าความยาวของคลื่นวิทยุนั้นยาวกว่าแสงที่ตามองเห็นหลายเท่า ดังนั้นขีดจำกัดการเลี้ยวเบน φ=แล/D จึงมากกว่ามาก แม้ว่าขนาดของกล้องโทรทรรศน์วิทยุจะมีหลายสิบเท่าก็ตาม มีขนาดใหญ่กว่ากล้องโทรทรรศน์แบบออปติก ตัวอย่างเช่น ด้วยรูรับแสง 100 เมตร (มีกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดใหญ่เพียงสองตัวในโลก) ความละเอียดที่ความยาวคลื่น 21 ซม. (เส้นไฮโดรเจนที่เป็นกลาง) เป็นเพียง 7 อาร์คนาที และที่ความยาว 3 ซม. - 1 นาที ซึ่งไม่เพียงพอสำหรับการวิจัยทางดาราศาสตร์โดยสิ้นเชิง (สำหรับการเปรียบเทียบ ความละเอียดของตาเปล่าคือ 1 นาที เส้นผ่านศูนย์กลางที่ปรากฏของดวงจันทร์คือ 30 นาที)

อย่างไรก็ตาม การรวมกล้องโทรทรรศน์วิทยุสองตัวเข้ากับอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์วิทยุ คุณสามารถเพิ่มความละเอียดได้อย่างมาก - ถ้าระยะห่างระหว่างกล้องโทรทรรศน์วิทยุสองตัว (ที่เรียกว่าฐานอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์วิทยุ) เท่ากับ L ความละเอียดเชิงมุมจะไม่ถูกกำหนดโดย สูตร φ=แล/D แต่ φ=แล/L ตัวอย่างเช่น ที่ L=4200 กม. และ แลมบ์=21 ซม. ความละเอียดสูงสุดจะอยู่ที่ประมาณหนึ่งในร้อยของส่วนโค้งวินาที อย่างไรก็ตาม สำหรับกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน ฐานสูงสุดต้องไม่เกินเส้นผ่านศูนย์กลางของโลกอย่างเห็นได้ชัด ด้วยการเปิดตัวกล้องโทรทรรศน์ตัวใดตัวหนึ่งสู่อวกาศคุณสามารถเพิ่มฐานและความละเอียดได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น ความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ RadioAstron เมื่อทำงานร่วมกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุบนโลกในโหมดอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์วิทยุ (ฐาน 390,000 กม.) จะอยู่ระหว่าง 8 ถึง 500 ไมโครวินาที ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น (1.2-92 ซม.) (สำหรับการเปรียบเทียบ มองเห็นวัตถุขนาด 3 เมตรที่มุม 8 µs ที่ระยะห่างของดาวพฤหัสบดี หรือวัตถุขนาดเท่าโลกที่ระยะห่างของ Alpha Centauri)

หลายคนรู้จักกล้องโทรทรรศน์ชนิดใด แต่มักจะค่อนข้างคลุมเครือ มีคนเห็นมันน้อยลงและมีโอกาสใช้เครื่องมือนี้น้อยลงด้วยซ้ำ แม้ว่าทุกวันนี้หากต้องการคุณสามารถซื้อกล้องโทรทรรศน์ที่ค่อนข้างดีในร้านค้าได้ แต่ก่อนที่คุณจะไปช้อปปิ้งอย่างน้อยคุณต้องมีความคิดว่ามันคืออะไรและทำไมจึงจำเป็นเพื่อที่กล่องจะได้ไม่สะสมฝุ่นที่ไหนสักแห่งบนระเบียง

ดังนั้น กล้องโทรทรรศน์จึงเป็น “เครื่องมือที่รวบรวมรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากวัตถุที่อยู่ห่างไกลและนำมันไปยังจุดโฟกัสที่เกิดภาพขยายของวัตถุหรือสร้างสัญญาณที่ขยายออกมา”

นั่นคือวิธีที่พวกเขาสรุปมัน! กล้องโทรทรรศน์แบบออพติคัลที่พบมากที่สุดและเป็นที่รู้จักมากที่สุด - พวกมันขยายวัตถุที่อยู่ห่างไกลและช่วยให้คุณตรวจสอบหรือถ่ายภาพรายละเอียดเล็ก ๆ ของพวกมันได้ เพราะแสงที่มองเห็นนั้นเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทหนึ่งเช่นกัน แต่มีกล้องโทรทรรศน์ที่ทำงานในช่วงอื่น เช่น ในช่วงรังสีเอกซ์และคลื่นวิทยุ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมแนวคิดของกล้องโทรทรรศน์จึงกว้างมาก

กล้องโทรทรรศน์วิทยุมีลักษณะคล้ายกับ "จาน" ดาวเทียมขนาดใหญ่และในความเป็นจริงหลักการทำงานของพวกมันก็เหมือนกัน พวกเขารวบรวมการปล่อยคลื่นวิทยุ จากนั้นจึงขยายและศึกษา นี่คือ "หู" ของนักดาราศาสตร์ที่ใช้ฟังท้องฟ้า และพวกเขาก็ได้ยินค่อนข้างมาก... ถึงกระนั้น เรายังเชื่อมโยงแนวคิดของกล้องโทรทรรศน์กับระบบออพติคอล ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์ประเภทหนึ่งบนขาตั้ง แน่นอนว่าก็มีบ้าง แต่นี่เป็นเพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้นจำนวนทั้งหมด

ระบบที่ทันสมัย

เชื่อกันว่ากล้องโทรทรรศน์ตัวแรกประกอบด้วยเลนส์คู่หนึ่ง เชื่อกันว่ากาลิเลโอ กาลิเลอีประดิษฐ์ขึ้นในปี 1609 แต่สิ่งนี้ไม่เป็นความจริง หนึ่งปีก่อนหน้านี้ ในปี 1608 ชาวดัตช์ Hans Lipperschlei พยายามจดสิทธิบัตรอุปกรณ์ที่ทำจากหลอดที่มีเลนส์สอดอยู่ ซึ่งเขาเรียกว่ากล้องส่องทางไกล แต่ถูกปฏิเสธเนื่องจากการออกแบบที่เรียบง่าย และก่อนหน้านี้ในปี 1450 Thomas Digges พยายามมองดวงดาวโดยใช้เลนส์และกระจกเว้า แต่เขาไม่เคยทำให้แนวคิดนี้สำเร็จเลย กาลิเลโอ “อยู่ถูกที่ถูกเวลา” และเขาเป็นคนแรกที่ชี้กล้องโทรทรรศน์ธรรมดาๆ ขึ้นไปบนท้องฟ้า ค้นพบภูเขาบนดวงจันทร์ และสิ่งที่น่าสนใจอื่นๆ อีกมากมาย... ดังนั้น เขาจึงเรียกได้ว่าเป็นนักดาราศาสตร์คนแรกที่ ใช้กล้องโทรทรรศน์

กล้องโทรทรรศน์ตัวแรกให้ภาพที่ไม่ดี เมื่อเวลาผ่านไป ระบบมีความซับซ้อนมากขึ้น - ทั้งเลนส์และช่องมองภาพประกอบด้วยเลนส์หลายตัวที่ทำจากแก้วประเภทต่างๆ ซึ่งชดเชยข้อบกพร่องของกันและกัน และกล้องโทรทรรศน์หักเหแสงสมัยใหม่ก็เป็นเครื่องมือที่ค่อนข้างดีและทรงพลัง

ในปี ค.ศ. 1720 ไอแซก นิวตัน ได้สร้างกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงดวงแรก มีกระจกเว้าโลหะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 40 มิลลิเมตร แต่ก็ให้ภาพที่ยอดเยี่ยม แสงที่สะท้อนไม่มีความไม่สมบูรณ์และการบิดเบี้ยวเหมือนกับแสงหักเห ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมกล้องโทรทรรศน์กระจกของระบบนิวตันจึงแพร่หลายอย่างมาก พวกมันมีขนาดค่อนข้างกะทัดรัดเมื่อเทียบกับตัวหักเหของเลนส์ที่มีกระจกบานใหญ่ที่ทรงพลังพอสมควร - เลนส์ และตอนนี้กล้องโทรทรรศน์นิวตันเป็นเครื่องมือที่นักดาราศาสตร์สมัครเล่นนิยมมากที่สุด หลายคนทำเองและตอนนี้มีรุ่นที่ค่อนข้างแข็งแกร่งและราคาไม่แพงลดราคามากมาย

เมื่อเวลาผ่านไป กล้องโทรทรรศน์ ทั้งตัวหักเหและตัวสะท้อนแสง ได้มีการดัดแปลงหลายอย่างซึ่งมีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง โดยทั่วไปแล้ว ตัวหักเหของแสงจะมีกำลังขยายสูงและใช้เพื่อศึกษาวัตถุที่สว่างแต่อยู่ห่างไกล เช่น ดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ เนบิวลา และดวงดาวต่างๆ ตัวสะท้อนแสงมีเลนส์ขนาดใหญ่ กระจกจะรวบรวมแสงได้มากกว่ามากเนื่องจากมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่า จึงมีอัตราส่วนรูรับแสงที่สูงกว่า เหมาะกว่าสำหรับการสังเกตวัตถุจางๆ เช่น เนบิวลา กาแล็กซี ดาวจางๆ แน่นอนคุณสามารถใช้รุ่นใดก็ได้เพื่อวัตถุประสงค์ใดก็ได้ แต่เมื่อเลือกคุณจะต้องคำนึงถึงเงื่อนไขการใช้งานในอนาคตด้วย หากคุณต้องการดูดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ หรือดาวหางให้มากขึ้น คุณสามารถซื้อทั้งตัวหักเหและตัวสะท้อนแสงได้ และหากคุณสนใจที่จะสังเกตและถ่ายภาพเนบิวลา ดาวแปรแสง หรือกาแล็กซีมากกว่า ก็ควรเลือกตัวสะท้อนแสงแบบกระจกจะดีกว่า

ระบบกล้องส่องทางไกลแบบใช้แสงถูกนำมาใช้ในดาราศาสตร์ (สำหรับการสังเกตเทห์ฟากฟ้า) ในด้านทัศนศาสตร์เพื่อวัตถุประสงค์เสริมต่างๆ เช่น เพื่อเปลี่ยนความแตกต่างของรังสีเลเซอร์ นอกจากนี้กล้องโทรทรรศน์ยังสามารถใช้เป็นกล้องโทรทรรศน์เพื่อแก้ปัญหาในการสังเกตวัตถุที่อยู่ห่างไกลได้ ภาพวาดแรกของกล้องโทรทรรศน์เลนส์ธรรมดาถูกค้นพบในบันทึกของ Leonardo Da Vinci สร้างกล้องโทรทรรศน์ในลิปเปอร์เฮย์ นอกจากนี้ การสร้างกล้องโทรทรรศน์ยังมีสาเหตุมาจาก Zachary Jansen ร่วมสมัยของเขา

เรื่องราว

ปีแห่งการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์หรือกล้องโทรทรรศน์นั้น ถือเป็นปี 1608 เมื่อ John Lippershey ผู้ผลิตแว่นตาชาวดัตช์ได้สาธิตสิ่งประดิษฐ์ของเขาในกรุงเฮก อย่างไรก็ตาม เขาถูกปฏิเสธสิทธิบัตรเนื่องจากปรมาจารย์คนอื่นๆ เช่น Zachary Jansen จาก Middelburg และ Jacob Metius จาก Alkmaar มีสำเนากล้องโทรทรรศน์อยู่แล้ว และคนหลังไม่นานหลังจาก Lippershey ได้ยื่นคำร้องต่อนายพลแห่งรัฐ (ดัตช์) รัฐสภา) เพื่อขอรับสิทธิบัตร การวิจัยในภายหลังแสดงให้เห็นว่ากล้องโทรทรรศน์อาจเป็นที่รู้จักมาก่อนหน้านี้ตั้งแต่ช่วงปี 1605 ในหนังสือ “Additives to Vitellius” ซึ่งตีพิมพ์ในปี 1604 เคปเลอร์ได้ตรวจสอบเส้นทางของรังสีในระบบการมองเห็นที่ประกอบด้วยเลนส์นูนสองด้านและเลนส์นูนสองเหลี่ยม ภาพวาดแรกของกล้องโทรทรรศน์เลนส์ที่ง่ายที่สุด (ทั้งเลนส์เดี่ยวและเลนส์คู่) ถูกค้นพบในบันทึกของ Leonardo da Vinci ย้อนหลังไปถึงปี 1509 บันทึกของเขายังคงอยู่: “ทำแก้วเพื่อดูพระจันทร์เต็มดวง” (“Atlantic Codex”)

บุคคลแรกที่ชี้กล้องโทรทรรศน์ขึ้นสู่ท้องฟ้า และเปลี่ยนให้เป็นกล้องโทรทรรศน์ และได้รับข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ คือ กาลิเลโอ ในปี 1609 เขาได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ตัวแรกที่มีกำลังขยาย 3 เท่า ในปีเดียวกันนั้น เขาได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ที่มีกำลังขยายแปดเท่า ยาวประมาณครึ่งเมตร ต่อมาเขาสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่ให้กำลังขยาย 32 เท่า ความยาวของกล้องโทรทรรศน์ประมาณ 1 เมตร และเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์คือ 4.5 ซม. มันเป็นอุปกรณ์ที่ไม่สมบูรณ์มากซึ่งมีความผิดปกติทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ด้วยความช่วยเหลือ กาลิเลโอได้ค้นพบหลายอย่าง

ชื่อ "กล้องโทรทรรศน์" ถูกเสนอในปี 1611 โดยนักคณิตศาสตร์ชาวกรีก Ioannis Demisiani (Giovanni Demisiani) สำหรับเครื่องมือชิ้นหนึ่งของกาลิเลโอที่แสดงในการประชุมสัมมนาระดับประเทศของ Accademia dei Lincei กาลิเลโอเองก็ใช้คำว่า Lat สำหรับกล้องโทรทรรศน์ของเขา เปอร์สปิซิลลัม

"กล้องโทรทรรศน์กาลิเลโอ" พิพิธภัณฑ์กาลิเลโอ (ฟลอเรนซ์)

ศตวรรษที่ 20 ยังได้เห็นการพัฒนากล้องโทรทรรศน์ที่ทำงานในช่วงความยาวคลื่นที่หลากหลายตั้งแต่วิทยุไปจนถึงรังสีแกมมา กล้องโทรทรรศน์วิทยุที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะตัวแรกเริ่มใช้งานในปี พ.ศ. 2480 ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา มีการพัฒนาเครื่องมือทางดาราศาสตร์ที่ซับซ้อนจำนวนมากมายมหาศาล

กล้องโทรทรรศน์แสง

กล้องโทรทรรศน์มีลักษณะเป็นท่อ (แข็ง โครง) ติดตั้งอยู่บนภูเขา มีแกนสำหรับชี้และติดตามวัตถุที่สังเกต กล้องโทรทรรศน์ภาพมีเลนส์และช่องมองภาพ ระนาบโฟกัสด้านหลังของเลนส์อยู่ในแนวเดียวกับระนาบโฟกัสด้านหน้าของช่องมองภาพ แทนที่จะใช้ช่องมองภาพ สามารถวางฟิล์มถ่ายภาพหรือตัวรับรังสีเมทริกซ์ไว้ในระนาบโฟกัสของเลนส์ได้ ในกรณีนี้ เลนส์กล้องโทรทรรศน์จากมุมมองของเลนส์เป็นเลนส์ถ่ายภาพ และกล้องโทรทรรศน์เองก็กลายเป็นกล้องโทรทรรศน์ดาราศาสตร์ กล้องโทรทรรศน์ถูกโฟกัสโดยใช้ตัวโฟกัส (อุปกรณ์โฟกัส)

ตามการออกแบบด้านการมองเห็น กล้องโทรทรรศน์ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็น:

  • เลนส์ ( ตัวหักเหหรือสายตา) - ใช้เลนส์หรือระบบเลนส์เป็นเลนส์
  • กระจกเงา ( แผ่นสะท้อนแสงหรือ cataptric) - ใช้กระจกเว้าเป็นเลนส์
  • กล้องโทรทรรศน์เลนส์กระจก (catadioptric) - กระจกหลักทรงกลมมักจะใช้เป็นเลนส์ และใช้เลนส์เพื่อชดเชยความคลาดเคลื่อน

กล้องโทรทรรศน์วิทยุ

กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Very Large Array ในนิวเม็กซิโก สหรัฐอเมริกา

กล้องโทรทรรศน์วิทยุใช้เพื่อศึกษาวัตถุอวกาศในช่วงคลื่นวิทยุ องค์ประกอบหลักของกล้องโทรทรรศน์วิทยุคือเสาอากาศรับและเรดิโอมิเตอร์ - เครื่องรับวิทยุที่มีความละเอียดอ่อน ปรับความถี่ได้ และอุปกรณ์รับสัญญาณ เนื่องจากช่วงวิทยุกว้างกว่าช่วงออพติคอลมาก กล้องโทรทรรศน์วิทยุหลายรูปแบบจึงถูกนำมาใช้เพื่อบันทึกการปล่อยคลื่นวิทยุ ขึ้นอยู่กับช่วง ในบริเวณคลื่นยาว (ช่วงเมตร; สิบและร้อยเมกะเฮิรตซ์) มีการใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ประกอบด้วยตัวรับพื้นฐานจำนวนมาก (หลายสิบ ร้อยหรือหลายพัน) ซึ่งมักจะเป็นไดโพล สำหรับคลื่นที่สั้นกว่า (ช่วงเดซิเมตรและเซนติเมตร; หลายสิบกิกะเฮิรตซ์) จะใช้เสาอากาศแบบพาราโบลาหมุนแบบกึ่งหรือหมุนเต็มที่ นอกจากนี้ เพื่อเพิ่มความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์ พวกมันจึงถูกรวมเข้าด้วยกันเป็นอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ เมื่อกล้องโทรทรรศน์เดี่ยวหลายตัวที่ตั้งอยู่ในส่วนต่างๆ ของโลกถูกรวมเข้าเป็นเครือข่ายเดียว พวกมันจะพูดถึงอินเตอร์เฟอโรเมทวิทยุ (VLBI) พื้นฐานที่ยาวมาก ตัวอย่างของเครือข่ายดังกล่าวคือระบบ American VLBA (Very Long Baseline Array) ตั้งแต่ปี 1997 ถึง 2003 กล้องโทรทรรศน์วิทยุวงโคจรของญี่ปุ่น HALCA ได้ดำเนินการ ห้องปฏิบัติการขั้นสูงด้านการสื่อสารและดาราศาสตร์) รวมอยู่ในเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ VLBA ซึ่งปรับปรุงความละเอียดของเครือข่ายทั้งหมดอย่างมีนัยสำคัญ กล้องโทรทรรศน์วิทยุวงโคจรของรัสเซีย Radioastron ก็มีแผนที่จะใช้เป็นหนึ่งในองค์ประกอบของอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ขนาดยักษ์

กล้องโทรทรรศน์อวกาศ

ชั้นบรรยากาศของโลกส่งผ่านรังสีได้ดีในช่วงแสง (0.3-0.6 ไมครอน) ใกล้อินฟราเรด (0.6-2 ไมครอน) และช่วงคลื่นวิทยุ (1 มม. - 30 ) อย่างไรก็ตาม เมื่อความยาวคลื่นลดลง ความโปร่งใสของบรรยากาศจะลดลงอย่างมาก ส่งผลให้การสังเกตในช่วงอัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์ และแกมมาเป็นไปได้จากอวกาศเท่านั้น ข้อยกเว้นคือการลงทะเบียนรังสีแกมมาพลังงานสูงพิเศษ ซึ่งวิธีการของดาราศาสตร์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์รังสีคอสมิกมีความเหมาะสม: โฟตอนแกมมาพลังงานสูงในชั้นบรรยากาศจะสร้างอิเล็กตรอนทุติยภูมิ ซึ่งบันทึกโดยการติดตั้งภาคพื้นดินโดยใช้การเรืองแสงเชเรนคอฟ ตัวอย่างของระบบดังกล่าวคือกล้องโทรทรรศน์กระบองเพชร

ในช่วงอินฟราเรด การดูดกลืนแสงในชั้นบรรยากาศก็รุนแรงเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ในพื้นที่ 2-8 ไมครอน จะมีหน้าต่างโปร่งใสจำนวนหนึ่ง (เช่นเดียวกับในช่วงมิลลิเมตร) ซึ่งสามารถสังเกตได้ นอกจากนี้ เนื่องจากเส้นดูดกลืนแสงส่วนใหญ่ในช่วงอินฟราเรดเป็นของโมเลกุลของน้ำ การสังเกตด้วยอินฟราเรดจึงสามารถทำได้ในบริเวณที่แห้งของโลก (แน่นอนว่าในช่วงความยาวคลื่นที่หน้าต่างแห่งความโปร่งใสก่อตัวขึ้นเนื่องจากไม่มีน้ำ) ตัวอย่างของการวางกล้องโทรทรรศน์เช่นนี้คือ กล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ กล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้) ติดตั้งที่ขั้วโลกใต้ทางภูมิศาสตร์ ซึ่งทำงานในช่วงซับมิลลิเมตร

ในช่วงแสง บรรยากาศจะโปร่งใส แต่เนื่องจากการกระเจิงของเรย์ลีห์ ทำให้ส่งแสงที่มีความถี่ต่างกันแตกต่างกัน ซึ่งนำไปสู่การบิดเบือนสเปกตรัมของผู้ทรงคุณวุฒิ (สเปกตรัมจะเปลี่ยนไปทางสีแดง) นอกจากนี้บรรยากาศยังมีความหลากหลายอยู่เสมอ กระแส (ลม) มีอยู่ตลอดเวลา ซึ่งนำไปสู่การบิดเบือนภาพ ดังนั้น ความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลกจึงถูกจำกัดไว้ที่ประมาณ 1 อาร์ควินาที โดยไม่คำนึงถึงรูรับแสงของกล้องโทรทรรศน์ ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้บางส่วนโดยใช้เลนส์ปรับแสง ซึ่งสามารถลดอิทธิพลของบรรยากาศที่มีต่อคุณภาพของภาพได้อย่างมาก และโดยการยกกล้องโทรทรรศน์ขึ้นให้สูงขึ้น โดยที่บรรยากาศจะบางลง - บนภูเขาหรือในอากาศบนเครื่องบิน หรือบอลลูนสตราโตสเฟียร์ แต่ผลลัพธ์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดจะเกิดขึ้นได้เมื่อนำกล้องโทรทรรศน์ขึ้นสู่อวกาศ ภายนอกบรรยากาศ ความบิดเบี้ยวหายไปโดยสิ้นเชิง ดังนั้น ความละเอียดสูงสุดตามทฤษฎีของกล้องโทรทรรศน์จึงถูกกำหนดโดยขีดจำกัดการเลี้ยวเบนเท่านั้น: φ=แล/D (ความละเอียดเชิงมุมในหน่วยเรเดียนจะเท่ากับอัตราส่วนของความยาวคลื่นต่อเส้นผ่านศูนย์กลางรูรับแสง) ตัวอย่างเช่น ความละเอียดทางทฤษฎีของกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มีกระจกเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เมตร (เช่นกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล) ที่ความยาวคลื่น 555 นาโนเมตรคือ 0.05 อาร์ควินาที (ความละเอียดที่แท้จริงของฮับเบิลนั้นแย่กว่าสองเท่า - 0.1 วินาที แต่ยังคง ซึ่งมีลำดับความสำคัญสูงกว่ากล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลก)

การขึ้นสู่อวกาศทำให้สามารถเพิ่มความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์วิทยุได้ แต่ด้วยเหตุผลอื่น กล้องโทรทรรศน์วิทยุแต่ละตัวมีความละเอียดน้อยมาก สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าความยาวของคลื่นวิทยุมีขนาดใหญ่กว่าแสงที่ตามองเห็นหลายเท่า ดังนั้นขีดจำกัดการเลี้ยวเบน φ=แล/D จึงมากกว่ามาก แม้ว่าขนาดของกล้องโทรทรรศน์วิทยุจะมีหลายสิบเท่าก็ตาม มีขนาดใหญ่กว่ากล้องโทรทรรศน์แบบออปติก ตัวอย่างเช่น ด้วยรูรับแสง 100 เมตร (มีกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดใหญ่เพียงสองตัวในโลก) ความละเอียดที่ความยาวคลื่น 21 ซม. (เส้นไฮโดรเจนที่เป็นกลาง) เป็นเพียง 7 อาร์คนาที และที่ความยาว 3 ซม. - 1 นาที ซึ่งไม่เพียงพอสำหรับการวิจัยทางดาราศาสตร์โดยสิ้นเชิง (สำหรับการเปรียบเทียบ ความละเอียดของตาเปล่าคือ 1 นาที เส้นผ่านศูนย์กลางที่ปรากฏของดวงจันทร์คือ 30 นาที) อย่างไรก็ตาม การรวมกล้องโทรทรรศน์วิทยุสองตัวเข้ากับอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แบบคลื่นวิทยุ ความละเอียดจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก หากระยะห่างระหว่างกล้องโทรทรรศน์วิทยุทั้งสองตัว (ที่เรียกว่า ฐานอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์วิทยุ) เท่ากับ L ดังนั้น ความละเอียดเชิงมุมจะไม่ถูกกำหนดโดยสูตร φ=แล/D อีกต่อไป แต่เป็น φ=แล/L ตัวอย่างเช่น ที่ L=4200 กม. และ แลมบ์=21 ซม. ความละเอียดสูงสุดจะอยู่ที่ประมาณหนึ่งในร้อยของส่วนโค้งวินาที อย่างไรก็ตาม สำหรับกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน ฐานสูงสุดต้องไม่เกินเส้นผ่านศูนย์กลางของโลกอย่างเห็นได้ชัด ด้วยการเปิดตัวกล้องโทรทรรศน์ตัวใดตัวหนึ่งสู่อวกาศคุณสามารถเพิ่มฐานและความละเอียดได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น ความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ RadioAstron เมื่อทำงานร่วมกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุบนโลกในโหมดอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์วิทยุ (ฐาน 390,000 กม.) จะอยู่ระหว่าง 8 ถึง 500 ไมโครวินาที ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น (1.2-92 ซม.) (สำหรับการเปรียบเทียบ วัตถุขนาด 3 เมตร มองเห็นได้ที่มุม 8 μs ที่ระยะห่างจากดาวพฤหัสบดี หรือวัตถุขนาดเท่าโลกที่ระยะไกล

กล้องโทรทรรศน์สมัยใหม่มีความคล้ายคลึงเล็กน้อยกับกล้องโทรทรรศน์ตัวแรกของกาลิเลโอ และมีโครงสร้างทางเทคนิคที่ซับซ้อนสูง แต่หลักการออกแบบยังคงเหมือนเดิม ด้วยความช่วยเหลือของเลนส์หรือกระจกพาราโบลา แสงจากวัตถุท้องฟ้าจะถูกรวบรวมและสร้างภาพขึ้นที่โฟกัสของเลนส์หรือกระจก มีการวางเครื่องรับรังสีไว้ที่นี่เพื่อจับภาพเพื่อใช้ศึกษาต่อไป

ศึกษาเทห์ฟากฟ้าโดยการรวบรวม รับ ลงทะเบียน และศึกษารังสีที่มาจากดาวฤกษ์ ดวงตายังเป็นอุปกรณ์ที่รวบรวมและบันทึกแสงที่ตกกระทบ แสงจากดาวฤกษ์ที่ผ่านรูม่านตาจะถูกเลนส์บนเรตินารวบรวมไว้ พลังงานของแสงตกกระทบทำให้เกิดการตอบสนองที่ปลายประสาท สัญญาณมาถึงสมอง และเราเห็นดวงดาว แต่พลังงานที่มาจากดวงดาวอาจจะน้อยเกินไป (ดาวอ่อน) จากนั้นเครือข่ายจะไม่ตอบสนอง และเราจะไม่เห็นดวงดาว

โดยพื้นฐานแล้ว กล้องโทรทรรศน์จะแตกต่างจากขนาดตาเพียงอย่างเดียว วิธีการรวมแสง และลักษณะของเครื่องบันทึกแสง

ลักษณะที่สำคัญที่สุดของกล้องโทรทรรศน์คือ อนุญาตและ ทะลุทะลวง ความสามารถ.

ปณิธาน

ความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์ถูกกำหนดโดยระยะห่างเชิงมุมที่เล็กที่สุดระหว่างจุดส่องสว่างที่สามารถมองเห็นได้ (แก้ไข) เป็นวัตถุแยกจากกัน

ความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์จะพิจารณาจากขนาดของมัน การเลี้ยวเบนของรังสีแสงที่ขอบหลุมทำให้ไม่สามารถแยกแยะจุดส่องสว่างสองจุดในกล้องโทรทรรศน์ได้หากทิศทางที่อยู่ตรงนั้นสร้างมุมน้อยกว่าจุดจำกัด

มุมจำกัด

มุมจำกัดสำหรับเลนส์ในอุดมคติและแสงที่มองเห็นได้ถูกกำหนดโดยสูตร

ที่ไหน α — มุมจำกัด แสดงเป็นอาร์ควินาที ดี- เส้นผ่านศูนย์กลางของกล้องโทรทรรศน์ (ซม.) สำหรับ ดวงตาของมนุษย์มุมจำกัดคือ 28 นิ้ว (จริงๆ แล้ว 1-1.5 ฟุต) สำหรับกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 เมตร มุมจำกัดคือ 0.015 นิ้ว ในความเป็นจริง มุมจำกัดนั้นใหญ่กว่าหลายเท่าเนื่องจากอิทธิพลของบรรยากาศ .

การเจาะ

พลังการเจาะทะลุของกล้องโทรทรรศน์กำหนดโดยการส่องสว่างต่ำสุดที่สร้างขึ้นโดยวัตถุที่ส่องสว่าง

พลังการเจาะทะลุของกล้องโทรทรรศน์จะพิจารณาจากเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นหลัก ยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่เท่าไร แสงก็จะยิ่งสะสมมากขึ้นเท่านั้น เครื่องรับรังสีก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน หากเมื่อ 200 ปีที่แล้วพวกเขาเพียงแค่มองผ่านกล้องโทรทรรศน์และพยายามวาดภาพสิ่งที่พวกเขาเห็น และเมื่อ 40 ปีที่แล้วพวกเขาถ่ายภาพที่สร้างโดยกล้องโทรทรรศน์เป็นหลัก แต่ตอนนี้พวกเขาใช้เครื่องรับภาพอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถบันทึกโฟตอนที่ตกกระทบได้ประมาณ 60% (แผ่นถ่ายภาพบันทึกเศษส่วนที่เล็กกว่าประมาณ 10-100 เท่า)

ตอนนี้มา เวทีใหม่ในการสร้างกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินซึ่งเรียกได้ว่าเป็นเครื่องมือแห่งศตวรรษที่ 21 อย่างถูกต้อง ประการแรกมีขนาดใหญ่มาก - เส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกหลักคือ 8-10 ม. ประการที่สองสร้างขึ้นโดยใช้หลักการใหม่ กระจกจะปรับตามการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในบรรยากาศ เพื่อลดความพร่ามัวของภาพที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นของอากาศและการไหลของอากาศให้เหลือน้อยที่สุด เลนส์ดังกล่าว "สามารถ" เพื่อปรับให้เข้ากับสภาวะที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเรียกว่า ปรับตัวได้- ในการเพิ่มความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์ ยังใช้วิธีการวัดอินเทอร์เฟอโรเมทแบบออพติคัลเส้นฐานขนาดใหญ่ด้วย

กล้องโทรทรรศน์รุ่นใหม่ประกอบด้วยกล้องโทรทรรศน์ Keck 10 เมตร (สหรัฐอเมริกา), กล้องโทรทรรศน์ Hobby-Eberly 10 เมตร และกล้องโทรทรรศน์ Gemini และ Subaru 8 เมตร, กล้องโทรทรรศน์ VLT (มากใหญ่กล้องโทรทรรศน์- Very Large Telescope) ของหอดูดาวยุโรปใต้ และกล้องโทรทรรศน์กล้องสองตาขนาดใหญ่ ซึ่งอยู่ระหว่างการก่อสร้าง (ใหญ่กล้องส่องทางไกลกล้องโทรทรรศน์)ในรัฐแอริโซนา (สหรัฐอเมริกา)

เป็นสิ่งสำคัญมากที่ในกล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ กระจกหลักจะประกอบขึ้นด้วยกระจกเงาที่แยกจากกัน ซึ่งจำนวนกระจกจะแตกต่างกันไปตามกล้องโทรทรรศน์แต่ละรุ่น ดังนั้น กล้องโทรทรรศน์ซูบารุจึงมีกระจก 261 ชิ้น VLT มีกระจกตามแนวแกน 150 ชิ้น กระจกมองข้าง 64 ชิ้น และกล้องโทรทรรศน์ราศีเมถุนมีกระจก 128 ชิ้น กล้องโทรทรรศน์กล้องสองตาขนาดใหญ่ (LBT) มีกระจกเงาหลัก 2 ชิ้น ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่าง เส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกหลักของกล้องโทรทรรศน์ทั้งหมดนี้อยู่ระหว่าง 8.1 ถึง 8.4 ม.

กระจกในกล้องโทรทรรศน์สมัยใหม่สามารถควบคุมได้ ทุกคนมีระบบอุปกรณ์ที่สามารถเปลี่ยนรูปร่างไปในทางที่ต้องการได้โดยการกดบนกระจก ซึ่งเป็นไปได้เมื่อพวกเขาเริ่มผลิตกระจกที่บางและเบามาก วัสดุจากเว็บไซต์

เมื่อใช้กล้องโทรทรรศน์ จำเป็นต้องได้ภาพดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลที่ชัดเจนที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ซึ่งควรมีลักษณะเป็นจุดเดียว วัตถุขนาดใหญ่ เช่น กาแล็กซี นับได้หลายจุด แสงจาก ดาวอันห่างไกลแพร่กระจายในรูปแบบของคลื่นทรงกลมที่เดินทางไกลออกไปในอวกาศ ด้านหน้าของคลื่นที่มาถึงโลกถือได้ว่าแบนเนื่องจากมีรัศมีขนาดมหึมาของทรงกลม - ระยะห่างจากดาวฤกษ์

หากคลื่นระนาบตกลงบนกล้องโทรทรรศน์ จุดนั้นจะปรากฏขึ้นในระนาบโฟกัส ซึ่งขนาดของจุดนั้นจะถูกกำหนดโดยการเลี้ยวเบนของแสงเท่านั้น กล่าวคือ เป็นไปตามเงื่อนไขของมุมที่จำกัด นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ซึ่งแม้จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 2.4 ม. แต่ก็ให้ภาพได้ดีกว่ากล้องโทรทรรศน์รุ่นเก่าขนาด 4-6 เมตร

ก่อนเข้าสู่กล้องโทรทรรศน์ คลื่นจะผ่านชั้นบรรยากาศของโลกและความปั่นป่วนของอากาศ ซึ่งรบกวนรูปทรงแบนของด้านหน้า ภาพบิดเบี้ยว เลนส์ปรับแสงได้รับการออกแบบมาเพื่อชดเชยการเบี่ยงเบนและคืนรูปร่างเริ่มต้น (แบน) ของด้านหน้าคลื่น

บทความใหม่

บทความยอดนิยม

2024 ตอนนี้ออนไลน์.ru
เกี่ยวกับแพทย์ โรงพยาบาล คลินิก โรงพยาบาลคลอดบุตร