Mis on optilised teleskoobid ja kuidas neid valida?

Paljud inimesed ei tea, mis on optilised teleskoobid, ega suuda seetõttu aru saada, kuidas neid valida, kuidas klassifikatsioone ja skeeme analüüsida. Lisaks on astronoomiliste vaatluste huvilistel kindlasti hea meel teada saada, milleks esimesed teleskoobid mõeldud olid ja kes need leiutas. Samuti on neil kasulik teada maailma suurimaid kaasaegseid teleskoope optilises vahemikus.

Optilised teleskoobid on spetsiaalsed seadmed, mis koguvad ja fokusseerivad elektromagnetilisi kiiri nähtavas piirkonnas. Need on mõeldud astronoomiliste objektide heleduse intensiivsuse ja vaadeldava nurga suurendamiseks. Füüsika seisukohalt on seadme eesmärk suurendada taevakehalt tuleva valguse hulka ehk nagu eksperdid ütlevad, optilist läbitungimist.

Tasub arvestada, et sellised seadmed pole mõeldud mitte ainult otseseks isiklikuks ruumivaatluseks, vaid ka pildistamiseks.Veelgi enam, professionaalide jaoks koosneb põhiosa tööst fotode tegemine ja alles siis uurivad nad süsteemi vastuvõetud pilte. Teleskoopide peamised omadused on järgmised:

• objektiivi sektsioon;

• selle fookuskaugus;

• okulaari fookus ja vaateväli.

Teleskoopide tööpõhimõte on otseselt seotud nende ehitusega. Sees on läätsede või peeglite süsteem. Ühe optilise klaasiga seadmeid pole pikka aega leitud. Kui astronoom töötab oma teleskoobiga, muudab ta okulaari parameetreid, jättes objektiivi muutmata. See võimaldab teil muuta suurendusastet. Seade sisaldab nii koonduvaid kui ka lahknevaid objektiive, mille õigest valikust ja kasutamisest sõltub pildi selgus ja täpsus.

Mõnikord on väide, et esimese teleskoobi töötas välja Galileo. Siiski ei ole. Seni pole täpne arendaja teada ja tõenäoliselt ei installita seda kunagi. On üsna levinud seisukoht, et otsustava sammu astus prillimeister Johann Lippershey. Kuid suure tõenäosusega toimus teleskoobi loomine mitmes kohas korraga, üksteisest sõltumatult, sest 17. sajandi alguses oli vajadus selle järele tuntavalt küps.

Seda kinnitavad kaudselt üldtuntud faktid. Patendi taotlemisel selgus, et mitu sama tüüpi seadet on juba registreeritud. Arvatakse, et teleskoobi prototüübi lõi Leonardo da Vinci. Galileo roll seisnes selles, et ta töötas välja peegeldava teleskoobi ja pealegi suutis mitme proovi puhul suurendada suurendust 3-lt 32-le.

Tänapäeval tajuvad isegi amatöörastronoomid selliseid näitajaid alandlikult. Kuid siis võimaldasid Galilea teleskoobid teha mitmeid olulisi avastusi, sealhulgas Linnutee tähtede esiletõstmine ja täppide tuvastamine Päikesel. On uudishimulik, et nimetus "teleskoop" ilmus alles 1611. aastal ja selle andis Kreeka matemaatik Dimisianos.

XVII-XVIII sajandil kasutati murduvaid teleskoope endiselt laialdaselt. See on suuresti tingitud helkurite kõrgest hinnast ja keerukusest. 19. sajandi keskel hakati kasutama hõbetatud klaasiga peegleid. Eelmisel sajandil oli oluliseks uuenduseks peamiselt tohutute peeglite kasutamine. Nende loomine oleks mõeldamatu ilma võimsa tööstusbaasi arendamiseta.

Seda tüüpi nimetatakse ka refraktoriks. Mitme läätse kasutamine ühe asemel võimaldab nõrgendada igaühe optilisi puudusi eraldi. Skeem viitab fookuskauguse tähtsusele, mis määrab fookustasandil asuvate kaugete objektide lineaarsed mõõtmed. Igale teleskoobile on lisatud okulaaride komplekt, mis sobib konkreetseteks juhtumiteks. Tavaliste refraktorite kõrval on ka neid, mis on mõeldud pildistamiseks (neid nimetatakse astrograafideks).

Seda tüüpi teleskoopi nimetatakse ka reflektoriks. Peeglit on lihtsam teha. Sellel on nõgus paraboolne disain. Kumerus on üsna väike. Pinnale kantakse väike kogus alumiiniumipulbrit.

Peegelseadme kasutamine võimaldab enesekindlalt jälgida kohalike kosmoseobjektide pisidetaile - planeete ja nende satelliite, rõngaid. Helkurid sobivad udukogude, komeetide ja muude laiendatud objektide uurimiseks. Kuid on ka teleskoobid, mille objektiiviga on ühendatud peeglite ja läätsede kompleks. Just need mudelid on kõige kompaktsemad.

Teleskoobi suuruse määravad selle optiliste elementide mõõtmed. Suurimad isendid on paigutatud üsna etteaimatavalt sinna, kus atmosfääri seisund on ruumi vaatlemiseks optimaalne. Lõunapoolkera suurimate SALT-seadmete loendi tipus, mis asuvad Lõuna-Aafrika poolkõrbealal. Ainuüksi põhipeegli suurus on 11x9,8 m. Praktilistel vaatlustel on seda kasutatud aastast 2005, millele lisanduvad spetsiaalne digikaamera ja multifunktsionaalne spektrograaf.

Teiste kaasaegsete teleskoopide hulka kuulub GTC. Kodumaises kirjanduses ja allikates nimetatakse seda sageli Suure Kanaari teleskoobiks. Praktikas on seda kasutatud alates 2007. aastast. Lisaks optilisele saab see töötada ka infrapunaga. Kasutatakse mitmeid lisaseadmeid ja peegli suurus on 10,4 m.

"European Extremely Large Telescope" on nimi, mis räägib enda eest. See ei kuulu töötavate seadmete hulka, kuna kasutuselevõtt on kavandatud 2024. aastaks. Kuid see on juba ehitatud teleskoopidest suurim ja peamise segmentpeegli suurus on 39,3 m Objekt asub Tšiilis, Armazonesi mäel, veidi üle 3 km kõrgusel merepinnast.

Venemaa suurim teleskoop on nn "suur asimuuditeleskoop", mis asub Nižni Arkhyzi küla lähedal. Peegli ristlõige ei ületa 6 m. Tuleb kohe märkida, et instrumendi enda asukoht tunnistati ebaõnnestunuks ja ei saa loota kõige tõhusamatele tähelepanekutele.

Klassikaline on refraktorteleskoop. See, mis on võimalikult lähedane traditsioonilisele "jalgadega silmaklaasile". Refraktori skeem on optimaalne, kui kavatsete jälgida eredaid objekte, nagu Kuu või kaksiktähed. See sobib ka päevasteks vaatlusteks. Kuid refraktorteleskoobist on vähe kasu kaugemate nõrgalt helendavate objektide vaatlemisel. Selle puudusega ei saa ühildada ei suur kontrastsus ega lihtne hooldus.

Eespool juba mainitud helkurid jagunevad lihtsateks ja kallimateks alarühmadeks. Teisel juhul on ette nähtud paraboolpeegli kasutamine. Võrreldavate kuludega on helkuril suurem objektiivi ristlõige kui refraktoril. Seetõttu on optiline jõudlus ja ka valguse kontsentratsioon üsna suur. Just refleksiahelat soovitatakse erinevate objektide vaatlemiseks väljaspool päikesesüsteemi.

Peegeldusteleskoop on aga massiivsem kui refraktorteleskoop. Peate seda vaatama teatud nurga alt, millega kogenematul astronoomil on raske harjuda. Katadioptria on midagi vahepealset kahe peamise tüübi vahel. Nad ei vaja regulaarset hooldust.

Vaevalt on aga mõistlik piirduda kirjeldatud asjaoludega. Objektiivi ristlõige, see on ka ava, määrab eelkõige teleskoobi võimalused. Selle parameetri järgi saab hinnata objektide väikeste detailide demonstreerimise võimet. Valguse kontsentratsioon on palju olulisem kui suurendus. Ava suuremaks tegemine on palju lihtsam kui suurema peegli kasutamine ning erakasutajale on see lahendus mõnusalt kergem ja kompaktsem.

Enamikul juhtudel valivad amatöörastronoomid teleskoobid, mille ava on vahemikus 70–130 mm. Koos sellega peaksid nad uurima ka fookuskaugust. See on otseselt loogiliselt seotud objektiivi ava suhtega. Mida pikem on fookuskaugus, seda paremini optika suureneb, kuid samal ajal väheneb ava. Seetõttu püüdke peaaegu alati parameetrite tasakaalu poole.

Suurem suurendamine ei ole alati hea. Ja asi pole mitte ainult selles, et see halvendab teleskoobi teisi parameetreid. Sageli suureneb seetõttu liigne tundlikkus vibratsiooni suhtes, vastuvõtlikkus atmosfäärimoonutustele jne. Paigalduse tüübi järgi eristatakse asimuut- ja ekvatoriaalseid teleskoope. Esimesed pöörlevad mööda kahte telge ja teised ainult mööda ühte telge, mis on palju praktilisem.