τηλεσκόπιο

2022

Τι είναι το τηλεσκόπιο;
Εφεύρεση του τηλεσκοπίου
Εξέλιξη του τηλεσκοπίου
Χαρακτηριστικά τηλεσκοπίου
Τύποι τηλεσκοπίων
Μέρη τηλεσκοπίου
Το τηλεσκόπιο Hubble
Τηλεσκόπιο και μικροσκόπιο

Εξηγούμε τι είναι το τηλεσκόπιο, την ιστορία της εφεύρεσης του, την εξέλιξη, τα μέρη και τα χαρακτηριστικά του. Επίσης, το τηλεσκόπιο Hubble.

Το τηλεσκόπιο είναι ένα θεμελιώδες εργαλείο στην αστρονομία.

Τι είναι το τηλεσκόπιο;

Το τηλεσκόπιο είναι ένα οπτικό όργανο που αναπτύχθηκε για να παρατηρεί μακρινά αντικείμενα, μέσω του χειρισμού του φως και τις ιδιότητες του. Είναι ένα θεμελιώδες εργαλείο για τη μελέτη του Αστρονομία, και ένας από αυτούς που έφεραν την πιο βαθιά επανάσταση στη σύλληψη του σύμπαν τι έχει αυτός ανθρώπινο ον.

Η λειτουργία του υπακούει στην αρχή της μεγέθυνσης των εικόνων, δηλαδή στην αλλοίωση των σχεδίων του ορατού φωτός για να μεγεθύνει αυτό που παρατηρείται, με τον ίδιο τρόπο που λειτουργούν τα κιάλια, μόνο πολύ πιο δυνατά. Για αυτό, χρησιμοποιεί συγκλίνοντες φακούς κυρτού τύπου, μέσω των οποίων διαθλά το φως που προέρχεται από αυτό που θέλουμε να δούμε.

Φυσικά, οι σύγχρονες και βελτιωμένες εκδόσεις του τηλεσκοπίου χρησιμοποιούν νεότερες τεχνολογίες που εκμεταλλεύονται στο έπακρο αυτές τις αρχές, καταφέρνοντας να λάβουν εικόνες από περιφέρειες άγνωστο στο σύμπαν.

Εφεύρεση του τηλεσκοπίου

Η εφεύρεση του (οπτικού) τηλεσκοπίου αποδίδεται στον Γερμανό κατασκευαστή φακών Hans Lippershey (1570-1619), τον πρώτο που σχεδίασε το τεχνούργημα, και στον διάσημο Ιταλό επιστήμονα Galileo Galilei (1564-1642), ο οποίος διαβάζοντας το περιγραφή του πρώτου τηλεσκοπίου που δημιούργησε το δικό του το 1609.

Η ιδιοφυΐα του Γαλιλαίου του επέτρεψε να δημιουργήσει μια βελτιωμένη έκδοση, η οποία δεν παραμορφώνει τις εικόνες και τους επιτρέπει να μεγεθύνονται έξι φορές, διπλάσια από την αρχική έκδοση. Αυτό άλλαξε τη ζωή του, καθώς προχώρησε στην περαιτέρω βελτίωση της εφεύρεσής του, καταφέρνοντας να μεγεθύνει αυτό που παρατήρησε οκτώ έως εννέα φορές.

Ωστόσο, υπάρχουν επίσης άφθονες ενδείξεις ότι ο Galileo δεν είχε ακόμη κατακτήσει πλήρως τους νόμους του οπτική. Στην πραγματικότητα, αν και κατασκεύασε περισσότερα από 60 τηλεσκόπια για τη Δημοκρατία της Βενετίας, μόνο λίγα ήταν πραγματικά αποτελεσματικά.

Αρχικά αυτή η εφεύρεση ονομαζόταν «κατασκοπικός φακός». Αργότερα το όνομα «τηλεσκόπιο» προτάθηκε από τον Έλληνα μαθηματικό Τζιοβάνι Ντεμισιανή το 1611, κατά τη διάρκεια ενός δείπνου προς τιμήν του Γαλιλαίου.

Εξέλιξη του τηλεσκοπίου

Μεγάλα τηλεσκόπια κατασκευάστηκαν τον 19ο και 20ο αιώνα και χρησιμοποιούνται ακόμη και σήμερα.

Από τις μελέτες του στην οπτική, ο Γερμανός αστρονόμος Johannes Kepler (1571-1630) πρότεινε τη χρήση δύο κυρτών φακών για το τηλεσκόπιο. Χρησιμοποιώντας τις δημοσιεύσεις του, εμφανίστηκαν νέες εκδόσεις αυτής της συσκευής Ευρώπη. Έτσι, ο Ολλανδός αστρονόμος Christiaan Huygens (1629-1695) δημιούργησε τα πρώτα τηλεσκόπια «Κεπλεριανού» γύρω στο 1655.

Δεδομένων των περιορισμών της εποχής, στόχοι με μεγάλες εστιακές αποστάσεις, για τις οποίες εφευρέθηκαν νέες εκδόσεις: Ο Τζιοβάνι Κασίνι (1625-1712) ανακάλυψε το 1672 το πέμπτο φεγγάρι του Κρόνος με τηλεσκόπιο 11 μέτρων και ο Johannes Hevelius (1611-1687) κατασκεύασε ένα τηλεσκόπιο 45 μέτρων. Μερικοί τέθηκαν σε αναστολή στο αέρας και ονομάστηκαν «εναέρια τηλεσκόπια».

Ωστόσο, ο Γάλλος ιερέας και φιλόσοφος Marin Mersenne (1588-1648) είχε προτείνει το 1636 τη χρήση παραβολικών κατόπτρων στα τηλεσκόπια. Ο Σκωτσέζος αστρονόμος James Gregory (1638-1675) χρησιμοποίησε αυτόν τον πόρο πολλά χρόνια αργότερα, ξεκινώντας τα λεγόμενα «Γρηγοριανά τηλεσκόπια», τα οποία δεν κατασκευάστηκαν σωστά.

Αργότερα, ο διάσημος Άγγλος φυσικός Ισαάκ Νεύτων (1642-1727) δημοσίευσε τις μελέτες του για την οπτική το 1666, αποδεικνύοντάς τις κατασκευάζοντας ένα νέο μοντέλο τηλεσκοπίου. Έτσι, το πρώτο «νευτώνειο τηλεσκόπιο» ολοκληρώθηκε το 1668, καταφέρνοντας να διορθώσει την μέχρι τότε αναπόφευκτη «χρωματική εκτροπή».

Αυτή η νέα έκδοση έφερε επανάσταση στην κατασκευή τηλεσκοπίων, μέχρι που 50 χρόνια αργότερα βελτιώθηκε περαιτέρω από τον Άγγλο εφευρέτη John Hadley (1682-1744).

Στο εξής εμφανίστηκε μια νέα γενιά αστρονόμων και εφευρετών: ο James Bradley, ο Samuel Molyneux, ο Mikhail Lemonosov, ο William Herschel (δημιουργός των 40 ποδιών "Herschelian telescopes") και ο William Parsons, ο οποίος το 1845 κατασκεύασε το 16 ποδιών "Parsonstown Leviathan". μέτρα εστιακής απόστασης, η μεγαλύτερη στον κόσμο έως ότου κατασκευάστηκε το τηλεσκόπιο Hooker το 1917.

Μεγάλα ανακλαστικά τηλεσκόπια κατασκευάστηκαν κατά τον 19ο και τον 20ο αιώνα. Το 1980 οι νέες τεχνολογίες κατέστησαν δυνατή την κατασκευή ακόμη μεγαλύτερων τηλεσκοπίων με καλύτερη ποιότητα εικόνας: ενεργή οπτική και προσαρμοστική οπτική.

Ταυτόχρονα, άρχισαν να εμφανίζονται προτάσεις για τηλεσκόπια που χρησιμοποιούσαν άλλα μήκη κύματος εκτός από το ορατό φως: ραδιοτηλεσκόπια, υπέρυθρες, υπεριώδεις, ακτίνες Χ, τηλεσκόπια ακτίνων γάμμα κ.λπ.

Χαρακτηριστικά τηλεσκοπίου

Τα τηλεσκόπια μπορούν να είναι διαφόρων μεγεθών, από προσωπικά όργανα για χομπίστες έως τεράστιες εγκαταστάσεις σε διεθνή παρατηρητήρια. Σε όλες τις περιπτώσεις όμως, οι σημαντικότερες παράμετροί του είναι:

Αντικειμενικός φακός. Ανάλογα με τη διάμετρο και το πάχος (σε χιλιοστά) του αντικειμενικού φακού, που είναι ο τελικός φακός της συσκευής, ο πιο εξωτερικός, ένα τηλεσκόπιο θα σας επιτρέψει να δείτε περαιτέρω και με μεγαλύτερη ευκρίνεια λεπτομέρειας.
Εστιακή απόσταση. Ακριβώς όπως πρέπει να βάλουμε ένα κείμενο σε μια ορισμένη απόσταση από τα μάτια μας για να εστιάσουμε σωστά την όψη, τα τηλεσκόπια απαιτούν επίσης μήκος εσωτερικό, το οποίο διαχωρίζει τον κύριο φακό από την εστίαση ή τον αντικειμενικό φακό όπου βρίσκεται ο προσοφθάλμιος φακός.
Περιοριστικό μέγεθος. Αντιπροσωπεύει το όριο του τι είναι παρατηρήσιμο, υπό ιδανικές συνθήκες, με ένα δεδομένο τηλεσκόπιο. Είναι ισοδύναμο με την ιδέα της «δύναμης» και υπολογίζεται χρησιμοποιώντας έναν συγκεκριμένο τύπο.
Αυξάνει. Αναφέρεται στον αριθμό των φορών που ένα τηλεσκόπιο μεγεθύνει το παρατηρούμενο αντικείμενο, σύμφωνα με τη σχέση μεταξύ της εστιακής απόστασης του τηλεσκοπίου και του προσοφθάλμιου φακού.

Τύποι τηλεσκοπίων

Τα τηλεσκόπια μπορούν να διαθλούν ή να αντανακλούν το φως.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι τηλεσκοπίων, όπως:

Διαθλαστικό τηλεσκόπιο. Λειτουργεί ως κεντραρισμένο οπτικό σύστημα, συλλαμβάνοντας εικόνες μακρινών αντικειμένων μέσω ενός συνόλου συγκλίνονων φακών, οι οποίοι παραμορφώνουν το φως που τους περνά, σύμφωνα με την αρχή της διάθλασης του φωτός.
Ανακλαστικό τηλεσκόπιο. Ο σχεδιασμός αυτών των τηλεσκοπίων προέρχεται από τον ίδιο τον Ισαάκ Νεύτωνα και το όνομά του οφείλεται στο γεγονός ότι, αντί να χρησιμοποιούν φακούς για να μεταφέρουν το φως, χρησιμοποιούν καθρέφτες. Γενικά χρησιμοποιούν δύο από αυτά: ένα κύριο και ένα δευτερεύον, επιτυγχάνοντας έτσι μια καλή ισορροπία μεταξύ ανοίγματος, ποιότητας και κόστους της συσκευής.
Καταδιοπτικό τηλεσκόπιο. Αυτός ο τύπος είναι το αποτέλεσμα της μίξης των δύο προηγούμενων, δηλαδή χρησιμοποιεί και καθρέφτες και οπτικούς φακούς, σύμφωνα με το λεγόμενο σύστημα Schmidt-Cassegrain. Μερικοί χρησιμοποιούν ακόμη και τρεις καθρέφτες αντί για δύο.

Μέρη τηλεσκοπίου

Αν και η ακριβής σύνθεση ενός τηλεσκοπίου μπορεί να ποικίλλει πολύ, τα κοινά στοιχεία του είναι συνήθως:

Στόχος. Ο τελικός φακός του τηλεσκοπίου, όπου πρώτα μπαίνει το φως, όπως και στις κάμερες.
Οφθαλμικός. Ο μεγεθυντικός φακός που φέρνει την εικόνα απευθείας στο μάτι.
Φακός Barlow. Φακός που σας επιτρέπει να μεγεθύνετε την παρατηρούμενη εικόνα, διπλασιάζοντας ή τριπλασιάζοντάς την ανάλογα με το οπτικό σύστημα στο οποίο βρίσκεστε.
Φίλτρο. Μικρά αξεσουάρ που βελτιώνουν την παρατήρηση, επισκιάζει ελαφρά την παρατηρούμενη εικόνα όταν τοποθετείται μπροστά από τον προσοφθάλμιο φακό.
Βουνό. Η φυσική υποστήριξη του τηλεσκοπίου, όταν πρόκειται για μεγάλα μεγέθη.
Τρίποδο. Σταθεροποιητικά στοιχεία του τηλεσκοπίου (ιδιαίτερα των μικρότερων).

Το τηλεσκόπιο Hubble

Από έξω από την ατμόσφαιρα, το τηλεσκόπιο Hubble λαμβάνει πιο άμεσες εικόνες.

Ένα από τα πιο διάσημα τηλεσκόπια στον κόσμο σήμερα είναι αυτό που αποτίει φόρο τιμής στον Αμερικανό αστρονόμο Edwin Hubble (1889-1953): το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Αυτό είναι σε α τροχιά κυκλοφορούν γύρω από το Γη, 593 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας.

Τέθηκε σε τροχιά το 1990 από την κοινή αποστολή της NASA και της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, καθώς βρισκόταν στα περίχωρα του ατμόσφαιρα δεν υποφέρει από τη συνήθη παραμόρφωση και φωτορύπανση των επίγειων τηλεσκοπίων. Σε αυτό το τηλεσκόπιο οφείλουμε μερικές από τις πιο εντυπωσιακές εικόνες που ελήφθησαν από το βαθύ σύμπαν.