چه تلسکوپي؟
نويسنده: فاطمه عظيم لو
سلام، شمات تلسکوپ فروشي هم داريد؟
بله. شما چه جور تلسکوپي مي خواهيد؟
تلسکوپي که خوب باشه، خيلي خيلي دور رو نشون بده، ستاره ها رو بزرگ کنه...
براي چه کاري تلسکوپ رو لازم داريد؟ آموزش؟ رصد؟ عکاسي؟
رصد ديگه! من خيلي به نجوم علاقه دارم، مي خوام تازه شروع کنم...
مکالمه ي بالا براي افرادي که خدمات مشاوره و تهيه ابزار نجومي ارائه مي دهند کاملاً آشناست. پيش از اينکه به سراغ خريد ابزار نجومي برويم، بايد کمي درباره رصد و انواع ابزار رصدي اطلاعات پايه داشته باشيم. در دنياي حرفه اي ها، ابزار رصدي طيف وسيعي از طول موج ها را دربر مي گيرد. از امواج راديويي گرفته تا پرتوهاي ايکس و گاما. اما بيشتر آماتورها، در طول موج نور مرئي به رصد مي پردازند و از تلسکوپ هاي نوري استفاده مي کنند. برخلاف تصور عموم مردم، کار اصلي تلسکوپ بزرگنمايي نيست.
مهم ترين کاري که تلسکوپ انجام مي دهد گردآوري نور از منطقه وسيع تر از مردمک چشم و متمرکز کردن آن در منطقه اي کوچک است. تصور کنيد که هنگام بارش باران بخواهيد آب جمع کنيد. براي اين کار ليوان وسيله مناسبي نيست و بهتر است از ظرفي گسترده تر يا پارچه اي بزرگ و ضدآب استفاده کنيد. کدام ابزارهاي نوري مي توانند نوري مي توانند نور را گردآوري کنند؟ عدسي محدب و آينه ي مقعر. در نخستين تلسکوپ ها براي گردآوري نور از عدسي استفاده شده است. برخي تصور مي کنند که گاليله نخستين سازنده ي تلسکوپ است اما پيش از گاليله تلسکوپ وجود داشته است. گفته مي شود عينک سازي هلندي، به نام ليپرشي با قرار دادن دو عدسي محدب بزرگ و کوچک در کنار هم، نخستين تلسکوپ را ساخته است.
در تلسکوپ هاي نوري يک آينه يا عدسي، که به آن آينه يا عدسي شيئي گفته مي شود جمع آوري و متمرکز کردن نور را به عهده دارد. پرتوهاي نور موازي، که از ستارگان و اجرام آسماني مي آيند در کانون عدسي يا آينه متمرکز مي شوند. سپس توسط يک عدسي چشمي، که از شيئي کوچک تر است، نور دوباره موازي و وارد چشم مي شوند (اما اين پرتوها بسيار فشرده تر از پرتوهاي نور اوليه اند). در تلسکوپ هايي که براي تصويربرداري استفاده مي شوند به جاي عدسي چشمي صفحه يا فيلم عکاسي يا آشکارسازي مثل CCD قرار مي گيرد.
با توجه به اينکه براي گردآوري نور از عدسي يا آينه استفاده شود، تلسکوپ ها به سه دسته شکستي، بازتابي و شکستي- بازتابي تقسيم مي شوند.
نورهايي با طول موج و رنگ مختلف، که در عدسي شيئي شکست پيدا مي کنند، با زاويه هاي مختلفي منحرف مي شوند به همين سبب در يک نقطه کانوني نمي شوند. به اين ايراد اَبيراهي يا خطاي رنگي گفته مي شود. اگر در چشمي، به جاي عدسي محدب، عدسي مقعر استفاده کنيم و عدسي را قبل از کانون شيئي قرار دهيم تا حدي ابيراهي رنگي برطرف مي شود. گاليله از چنين تلسکوپي استفاده مي کرد. براي همين به اين تلسکوپ ها گاليله اي هم مي گويند. مي توانيم، به جاي استفاده از يک عدسي محدب، با قرار دادن يک عدسي محدب با فاصله کانوني کوتاه تر و همگرايي بيشتر و يک عدسي مقعر چسبيده به آن، که ضريب شکست متفاوتي دارد، ابيراهي رنگي را برطرف کنيم. به تلسکوپ هايي که عيب رنگي در آنها تا حدّي برطرف شده است آکروماتيک گفته مي شود. عدسي هاي کروي عيب يا ابيراهي ديگري نيز دارند. پرتوهاي موازي، که به لبه هاي عدسي مي تابند، در فاصله نزديک تر و پرتوهايي که به قسمت داخلي مي تابند دورتر کانوني مي شوند. مشکل ديگر تلسکوپ هاي شکستي اين است که شيئي آنها را نمي توان خيلي بزرگ با قطر زياد ساخت. زيرا شيشه در واقع يک سيال ضعيف است و، پس از مدتي زمان طولاني، سنگيني شيشه شکل آن را تغيير مي دهد. همچنين، چون عدسي فقط از لبه ها به لوله ي تلسکوپ وصل مي شود، اگر عدسي سنگين باشد وزن عدسي آن را خُرد مي کند و همچنين ساختن عدسي يک تکه ي بسيار بزرگ دشوار است. اما اين تلسکوپ ها ميدان ديد مناسب و جهت گيري راحتي دارند. بزرگ ترين تلسکوپ شکستي جهان با عدسي به قطر حدود 1متر (به طور دقيق 102 سانتي متر) و طول لوله ي 19/5 متر در ويسکانسين آمريکا و در رصدخانه يِرکِز وابسته به دانشگاه شيکاگو واقع است.
کاسگرين، دانشمند هم دوره نيوتون، پيشنهاد داد که با ايجاد روزنه اي در مرکز آينه ي شيئي مي توان عدسي چشمي را در راستاي لوله ي تلسکوپ قرار داد. جهت گيري و کار با تلسکوپ هاي کاسگرين بسيار آسان تر از تلسکوپ هاي نيوتوني است. نصب دوربين بر تلسکوپ هاي شکستني و تلسکوپ هاي کاسگرين هم بسيار آسان تر از نصب دوربين (بويژه دوربين هاي سنگين) بر تلسکوپ هاي نيوتوني است.
در برخي تلسکوپ هاي نيوتوني بزرگ مثل تلسکوپ 200 اينچي پالومار در آمريکا و تلسکوپ 243 اينچي روسيه عدسي چشمي وجود ندارد بلکه ابزار ثبت در کانون عدسي قرار مي گيرد.
براي اينکه ابيراهي کروي آينه شيئي از بين برود، مي توان آن را به صورت شَلجَمي (سهمي وار) تراش داد. اما ساخت آينه شلجمي مشکل است. حتي در نمونه هايي ابتکاري با دَوَران دادن جيوه در ظرفي استوانه اي چنين تلسکوپي ساخته شده است. البته با چنين تلسکوپي با آينه ي مايع تنها مي توان سَرسو را رصد کرد!
تراش تيغه ي تصحيح کننده هم کار آساني نيست. در تلسکوپ هاي ماکستوف، به جاي تيغه ي تصحيح کننده، از يک عدسي تصحيح کننده استفاده مي شود تا ابيراهي کروي از بين برود.
تلسکوپ هايي که شيئي آنها ترکيبي از آينه و عدسي است، تلسکوپ هاي بازتابي- شکستي نام دارند. هرچند اين تلسکوپ ها بسيار براي کار نجومي بهتر هستند اما قيمت آنها نيز بسيار بيشتر از تلسکوپ هاي نيوتوني است.
گاهي ترکيب از دو تکنيک در تلسکوپ استفاده مي شود. مثلا تلسکوپ اشميت- کاسگرين و...
تلسکوپ هاي شکستي ميدان ديد وسيعي دارند و براي رصد سيارات و دنباله دارها مناسب اند. اگر استقرار سمتي- ارتفاعي داشته باشند کار با آنها آسان است. تلسکوپ هاي نيوتوني براي رصد اجرام اعماق آسمان مناسب ترند. اگر تلسکوپ شکا بزرگ است يا مي خواهيد کار عکاسي از اجرام کم نور را انجام دهيد، بهتر است از تلسکوپي نيوتوني با استقرار استوايي استفاده کنيد. البته به ياد داشته باشيد که اين پايه ها سنگين اند و حمل و نقل آنها مشکل است اما قابليت نصب موتور دارند. موتور مي تواند حرکت وضعي زمين را به گونه اي جبران کند که با گردش زمين به دور خودش محل جسم مورد رصد در تلسکوپ تغيير نکند. خوبي تلسکوپ نيوتوني اين است که شما خودتان مي توانيد آينه آن را تراش دهيد و تلسکوپي قابل استفاده بسازيد. اگر تلسکوپ نيوتوني شما بزرگ است و تمايل داريد از استقرار سمتي- ارتفاعي استفاده کنيد بهترين استقرار پايه دابسوني است. با کمي مهارت در نجاري پايه دابسوني را هم مي توانيد خودتان بسازيد.
اگر تازه کار هستيد به هيچ وجه خريد تلسکوپ را توصيه نمي کنيم چون در مراحل اوليه داشتن تلسکوپ حتي مي تواند مضر باشد. بهتر است کار رصد را با يک دوربين دوچشمي قابل نصب بر روي پايه شروع کنيد.کوچک ترين دوربيني که به درد رصد نجومي مي خورد دوربين 50×10 است (عدد اول بزرگنمايي و عدد دوم،50، قطر عدسي شيئي برحسب ميلي متر است). با چنين دوربيني مي توانيد برخي سيارات، دنباله دارها، خورشيد و ماه را رصد کنيد اما رصد همه اجرام غير ستاره اي مسيه با آن ممکن نيست. با يک دوچشمي 60×20 يا 80×20 مي توان هلال نازک ماه و همه اجرام مسيه را رصد کرد. رصد اهله ي زهره و اقمار مشتري و برخي ستاره هاي متغير به راحتي با اين دوربين ها ممکن است.
نکته آخر (هرچند نکات مهم در خريد ابزار نجومي بسارند) اينکه، ابزار نجومي را از مرکز معتير خريداري کنيد. تلسکوپ هاي ارزان قيمت با ظاهري زيبا، که در لوازم التحرير فروشي ها ديده مي شوند، به هيچ وجه به درد کار نجومي نمي خورند. به ويژه اگر قطعات اپتيکي داخلي آنها پلاستيکي باشد. دوربين و تلسکوپ هاي دست دوم ارزان ترند اما در خريد آنها بسيار دقت کنيد چون معايب آنها به راحتي قابل تشخيص نيست. و به ياد داشته باشيد که بدون همراهي فردي خبره به سراغ ابزارهاي دست دوم نرويد.
منبع: ماهنامه نجوم، شماره 189.
بله. شما چه جور تلسکوپي مي خواهيد؟
تلسکوپي که خوب باشه، خيلي خيلي دور رو نشون بده، ستاره ها رو بزرگ کنه...
براي چه کاري تلسکوپ رو لازم داريد؟ آموزش؟ رصد؟ عکاسي؟
رصد ديگه! من خيلي به نجوم علاقه دارم، مي خوام تازه شروع کنم...
مکالمه ي بالا براي افرادي که خدمات مشاوره و تهيه ابزار نجومي ارائه مي دهند کاملاً آشناست. پيش از اينکه به سراغ خريد ابزار نجومي برويم، بايد کمي درباره رصد و انواع ابزار رصدي اطلاعات پايه داشته باشيم. در دنياي حرفه اي ها، ابزار رصدي طيف وسيعي از طول موج ها را دربر مي گيرد. از امواج راديويي گرفته تا پرتوهاي ايکس و گاما. اما بيشتر آماتورها، در طول موج نور مرئي به رصد مي پردازند و از تلسکوپ هاي نوري استفاده مي کنند. برخلاف تصور عموم مردم، کار اصلي تلسکوپ بزرگنمايي نيست.
مهم ترين کاري که تلسکوپ انجام مي دهد گردآوري نور از منطقه وسيع تر از مردمک چشم و متمرکز کردن آن در منطقه اي کوچک است. تصور کنيد که هنگام بارش باران بخواهيد آب جمع کنيد. براي اين کار ليوان وسيله مناسبي نيست و بهتر است از ظرفي گسترده تر يا پارچه اي بزرگ و ضدآب استفاده کنيد. کدام ابزارهاي نوري مي توانند نوري مي توانند نور را گردآوري کنند؟ عدسي محدب و آينه ي مقعر. در نخستين تلسکوپ ها براي گردآوري نور از عدسي استفاده شده است. برخي تصور مي کنند که گاليله نخستين سازنده ي تلسکوپ است اما پيش از گاليله تلسکوپ وجود داشته است. گفته مي شود عينک سازي هلندي، به نام ليپرشي با قرار دادن دو عدسي محدب بزرگ و کوچک در کنار هم، نخستين تلسکوپ را ساخته است.
در تلسکوپ هاي نوري يک آينه يا عدسي، که به آن آينه يا عدسي شيئي گفته مي شود جمع آوري و متمرکز کردن نور را به عهده دارد. پرتوهاي نور موازي، که از ستارگان و اجرام آسماني مي آيند در کانون عدسي يا آينه متمرکز مي شوند. سپس توسط يک عدسي چشمي، که از شيئي کوچک تر است، نور دوباره موازي و وارد چشم مي شوند (اما اين پرتوها بسيار فشرده تر از پرتوهاي نور اوليه اند). در تلسکوپ هايي که براي تصويربرداري استفاده مي شوند به جاي عدسي چشمي صفحه يا فيلم عکاسي يا آشکارسازي مثل CCD قرار مي گيرد.
با توجه به اينکه براي گردآوري نور از عدسي يا آينه استفاده شود، تلسکوپ ها به سه دسته شکستي، بازتابي و شکستي- بازتابي تقسيم مي شوند.
تلسکوپ هاي شکستني
نورهايي با طول موج و رنگ مختلف، که در عدسي شيئي شکست پيدا مي کنند، با زاويه هاي مختلفي منحرف مي شوند به همين سبب در يک نقطه کانوني نمي شوند. به اين ايراد اَبيراهي يا خطاي رنگي گفته مي شود. اگر در چشمي، به جاي عدسي محدب، عدسي مقعر استفاده کنيم و عدسي را قبل از کانون شيئي قرار دهيم تا حدي ابيراهي رنگي برطرف مي شود. گاليله از چنين تلسکوپي استفاده مي کرد. براي همين به اين تلسکوپ ها گاليله اي هم مي گويند. مي توانيم، به جاي استفاده از يک عدسي محدب، با قرار دادن يک عدسي محدب با فاصله کانوني کوتاه تر و همگرايي بيشتر و يک عدسي مقعر چسبيده به آن، که ضريب شکست متفاوتي دارد، ابيراهي رنگي را برطرف کنيم. به تلسکوپ هايي که عيب رنگي در آنها تا حدّي برطرف شده است آکروماتيک گفته مي شود. عدسي هاي کروي عيب يا ابيراهي ديگري نيز دارند. پرتوهاي موازي، که به لبه هاي عدسي مي تابند، در فاصله نزديک تر و پرتوهايي که به قسمت داخلي مي تابند دورتر کانوني مي شوند. مشکل ديگر تلسکوپ هاي شکستي اين است که شيئي آنها را نمي توان خيلي بزرگ با قطر زياد ساخت. زيرا شيشه در واقع يک سيال ضعيف است و، پس از مدتي زمان طولاني، سنگيني شيشه شکل آن را تغيير مي دهد. همچنين، چون عدسي فقط از لبه ها به لوله ي تلسکوپ وصل مي شود، اگر عدسي سنگين باشد وزن عدسي آن را خُرد مي کند و همچنين ساختن عدسي يک تکه ي بسيار بزرگ دشوار است. اما اين تلسکوپ ها ميدان ديد مناسب و جهت گيري راحتي دارند. بزرگ ترين تلسکوپ شکستي جهان با عدسي به قطر حدود 1متر (به طور دقيق 102 سانتي متر) و طول لوله ي 19/5 متر در ويسکانسين آمريکا و در رصدخانه يِرکِز وابسته به دانشگاه شيکاگو واقع است.
تلسکوپ هاي بازتابي
کاسگرين، دانشمند هم دوره نيوتون، پيشنهاد داد که با ايجاد روزنه اي در مرکز آينه ي شيئي مي توان عدسي چشمي را در راستاي لوله ي تلسکوپ قرار داد. جهت گيري و کار با تلسکوپ هاي کاسگرين بسيار آسان تر از تلسکوپ هاي نيوتوني است. نصب دوربين بر تلسکوپ هاي شکستني و تلسکوپ هاي کاسگرين هم بسيار آسان تر از نصب دوربين (بويژه دوربين هاي سنگين) بر تلسکوپ هاي نيوتوني است.
در برخي تلسکوپ هاي نيوتوني بزرگ مثل تلسکوپ 200 اينچي پالومار در آمريکا و تلسکوپ 243 اينچي روسيه عدسي چشمي وجود ندارد بلکه ابزار ثبت در کانون عدسي قرار مي گيرد.
براي اينکه ابيراهي کروي آينه شيئي از بين برود، مي توان آن را به صورت شَلجَمي (سهمي وار) تراش داد. اما ساخت آينه شلجمي مشکل است. حتي در نمونه هايي ابتکاري با دَوَران دادن جيوه در ظرفي استوانه اي چنين تلسکوپي ساخته شده است. البته با چنين تلسکوپي با آينه ي مايع تنها مي توان سَرسو را رصد کرد!
تلسکوپ هاي بازتابي- شکستي
تراش تيغه ي تصحيح کننده هم کار آساني نيست. در تلسکوپ هاي ماکستوف، به جاي تيغه ي تصحيح کننده، از يک عدسي تصحيح کننده استفاده مي شود تا ابيراهي کروي از بين برود.
تلسکوپ هايي که شيئي آنها ترکيبي از آينه و عدسي است، تلسکوپ هاي بازتابي- شکستي نام دارند. هرچند اين تلسکوپ ها بسيار براي کار نجومي بهتر هستند اما قيمت آنها نيز بسيار بيشتر از تلسکوپ هاي نيوتوني است.
گاهي ترکيب از دو تکنيک در تلسکوپ استفاده مي شود. مثلا تلسکوپ اشميت- کاسگرين و...
استقرار پايه
چي بخريم؟
تلسکوپ هاي شکستي ميدان ديد وسيعي دارند و براي رصد سيارات و دنباله دارها مناسب اند. اگر استقرار سمتي- ارتفاعي داشته باشند کار با آنها آسان است. تلسکوپ هاي نيوتوني براي رصد اجرام اعماق آسمان مناسب ترند. اگر تلسکوپ شکا بزرگ است يا مي خواهيد کار عکاسي از اجرام کم نور را انجام دهيد، بهتر است از تلسکوپي نيوتوني با استقرار استوايي استفاده کنيد. البته به ياد داشته باشيد که اين پايه ها سنگين اند و حمل و نقل آنها مشکل است اما قابليت نصب موتور دارند. موتور مي تواند حرکت وضعي زمين را به گونه اي جبران کند که با گردش زمين به دور خودش محل جسم مورد رصد در تلسکوپ تغيير نکند. خوبي تلسکوپ نيوتوني اين است که شما خودتان مي توانيد آينه آن را تراش دهيد و تلسکوپي قابل استفاده بسازيد. اگر تلسکوپ نيوتوني شما بزرگ است و تمايل داريد از استقرار سمتي- ارتفاعي استفاده کنيد بهترين استقرار پايه دابسوني است. با کمي مهارت در نجاري پايه دابسوني را هم مي توانيد خودتان بسازيد.
اگر تازه کار هستيد به هيچ وجه خريد تلسکوپ را توصيه نمي کنيم چون در مراحل اوليه داشتن تلسکوپ حتي مي تواند مضر باشد. بهتر است کار رصد را با يک دوربين دوچشمي قابل نصب بر روي پايه شروع کنيد.کوچک ترين دوربيني که به درد رصد نجومي مي خورد دوربين 50×10 است (عدد اول بزرگنمايي و عدد دوم،50، قطر عدسي شيئي برحسب ميلي متر است). با چنين دوربيني مي توانيد برخي سيارات، دنباله دارها، خورشيد و ماه را رصد کنيد اما رصد همه اجرام غير ستاره اي مسيه با آن ممکن نيست. با يک دوچشمي 60×20 يا 80×20 مي توان هلال نازک ماه و همه اجرام مسيه را رصد کرد. رصد اهله ي زهره و اقمار مشتري و برخي ستاره هاي متغير به راحتي با اين دوربين ها ممکن است.
نکته آخر (هرچند نکات مهم در خريد ابزار نجومي بسارند) اينکه، ابزار نجومي را از مرکز معتير خريداري کنيد. تلسکوپ هاي ارزان قيمت با ظاهري زيبا، که در لوازم التحرير فروشي ها ديده مي شوند، به هيچ وجه به درد کار نجومي نمي خورند. به ويژه اگر قطعات اپتيکي داخلي آنها پلاستيکي باشد. دوربين و تلسکوپ هاي دست دوم ارزان ترند اما در خريد آنها بسيار دقت کنيد چون معايب آنها به راحتي قابل تشخيص نيست. و به ياد داشته باشيد که بدون همراهي فردي خبره به سراغ ابزارهاي دست دوم نرويد.
منبع: ماهنامه نجوم، شماره 189.
