ابزار ستاره شناسی

هزاران سال بود که مطالعه ستارگان فقط از راه چشم انجام می گرفت. خوشبختانه ، عدسی سازان آلمانی در اوایل قرن هفدهم میلادی (قرن یازدهم شمسی) تلسکوپ را اختراع کردند. آنها دریافتند که با ترکیب دو عدسی می‌توان اجسام دور دست را درشت‌تر نشان داد. گالیله ، دانشمند ایتالیایی ، تلسکوپ را در اخترشناسی به کار برد و توانست چندین کشف مهم انجام دهد. او چهار مشتری را کشف کرد و همچنین نشان داد که راه شیری از میلیونها ستاره کم نور تشکیل یافته است.
● تلسکوپ گالیله
خیلی‌ها فکر می‌کنند که گالیله تلسکوپ را اختراع کرده است اما واقعیت این است که یک عینک ساز هلندی اول دوربین را ساخت. در واقع گالیله اولین کسی بود که در ایتالیا ساختن دوربین را یاد گرفت و با آن به آسمان نگاه کرد. برای این کار هم از پادشاه و کلیسا و ... هدیه گرفت و یک مستمری بسیار زیاد سالیانه هم به او اختصاص دادند. باز هم بر خلاف تصور خیلی‌ها ، دوربینی که گالیله با آن کار می‌کرد از دو عدسی محدب ( یکی شیئی و یکی چشمی ) ساخته نشده بود، بلکه عدسی شیئی (جلویی) محدب بود و عقبی یا شیئی ، مقعر بود که باعث می‌شد، تصویر حقیقی تشکیل بشود و جلوتر از جایی که هست دیده شود. دوربین‌های کوچک قدیمی ای که ممکن است شما هم داشته باشین، همین طوری هستند.
▪ مشخصات تلسکوپ
به این تلسکوپهایی که از دو عدسی محدب استفاده می‌کنند "شکستی" یا "انکساری" می گویند. یعنی نور را می‌شکنند (در سرعتش تغییر ایجاد می‌کند) و با این کار نور را کانونی می‌کنند. تلسکوپ در واقع وسیله‌ای است که به خاطر جمع آوری نور بیشتر (نسبت به چشم انسان) اهمیت دارد نه به دلیل بزرگنمایی. در واقع چشم انسان کمتر از یک سانتیمتر مربع برای جذب نور (درواقع عصبهای حسی برای احساس نور) دارد. پس اگر قطر شیئی تلسکوپی مثلا ۱۰ سانتیمتر باشد، بیشتر از سی برابر چشم آدم نور جذب می‌کند. این باعث می‌شود که اجرام خیلی کم نورتر هم دیده شوند.
پس هر چه قطر شیئی بزرگتر باشد، تلسکوپ بهتری خواهیم داشت. مشکلی که در این بین وجود دارد این است که شیشه‌هایی را که به عنوان شیئی استفاده می‌شود، نمی‌شود از یک حدی بزرگتر ساخت. خود شیشه ، نور زیادی را جذب می‌کند و تا اندازه‌ای باعث تجزیه نور هم می‌شود. هرچند که با کمک راه حلهایی توانسته‌اند عدسی‌های بزرگی را تراش بدهند، اما باز هم این کار محدودیت زیادی دارد. اسحاق نیوتن اولین کسی بود که راه حلی برای این مشکل پیدا کرد.
اسحاق نیوتن که روی نور آزمایشهای زیادی انجام داده بود، برای جمع آوری نور بیشتر (و در واقع کانونی کردن یک سطح) به جای عدسی از آینه مقعر استفاده کرد. آینه‌های مقعری که سطح آنها اندود شده‌اند. به این ترتیب ، مشکل شکست نور و ابیراهی رفع می‌شد. به کمک همین تکنولوژی است که ما امروزه می‌توانیم تلسکوپهای غول پیکر بسازیم و در اعماق آسمان جستجو کنیم. البته بعدها انواع دیگری از تلسکوپها هم به وجود امدند که اساس کار انها بر روی استفاده از آینه مقعر است و تغییرات دیگری دادند که به این بجث مربوط نمی‌شود.
● کاربردهای تلسکوپ
کار اصلی تلسکوپ ، جذب تابشهای رسیده از سیاره‌ها ، ستارگان و کهکشان‌ها است. این تابشها ممکن است به شکل موج نوری ، علامتهای رادیویی و یا اشعه ایکس باشند. برای هر تابش تلسکوپ ویژه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. اخترشناسان ، با استفاده از تلسکوپ می‌توانند بسیار بیشتر از توانایی چشم ، تابشهای اجسام کم نور را آشکار کندبرای مثال ، بزرگترین تلسکوپ نوری جهان ، که در روسیه است ، آینه‌ای به قطر ۶ متر دارد. قدرت دید آن به هنگام مشاهده ستارگان ، یک میلیون برابر قدرت چشم انسان است. همچنین تلسکوپ می‌تواند تابش حاصل از یک جسم را در مدت کمتری جمع کند. هزاران هزار ستاره کم نور را اصلا نمی‌توانیم ببینیم. در حالی که تلسکوپ ، در مدت چند ساعت عکس آنها را به دست می‌آورد.
● انواع تلسکوپ
▪ تلسکوپ شکستی
▪ تلسکوپ بازتابی
▪ تلسکوپ رادیویی
▪ تلسکوپ اشعه ایکس
● تلسکوپ در ایران
در دهه ۳۰ هجری شمسی ، اولین تلسکوپ به ایران آمد. سید جلال تهرانی ، محقق ایرانی ای بود که در لندن مطالعه و زندگی می کرد. او در دهه سی به ایران بازگشت و همراهش یک تلسکوپ یازده سانتی متری شکستی هم با خود آورد. این تلسکوپ همراه کلی وسایل نجومی و ساعت آفتابی و ... الان در موزه آستان قدس رضوی در مشهد است.
آیا می‌دانستید که شما می‌توانید با یک تلسکوپ آماتوری ی حداقل از ۴۰ میلیون تا ۵۰۰ میلیارد سال نوری در فضا ببینید؟!
● تلسکوپهای اولیه
نخستین بار ده هزار سال قبل ازمیلاد مسیح شیشه در غرب آسیا تولید شد و تمدنهای اولیه خیلی زود دریافتند که شیشه ای محدب خاصیت بزرگ نمایی دارد. عینک در حدود سال ۱۳۰۰ میلادی در ایتالیا اختراع شد، اما تلسکوپ، ۳۰۰ سال بعد پدید آمد.
مخترع آن یک عینک ساز آلمانی به نام هانس لیپرشی(۱۶۱۹-۱۵۷۰) محسوب می شود چرا که او در سال ۱۶۰۸ برای ثبت اختراعش اقدام کرد، اما او اولین نفری نبود که خاصیت ترکیب عدسی ها را کشف کرد.
تا قرنها ستاره شناسان هیچ وسیله کمکی بینایی برای رصد آسمان نداشتند. سپس در اواخر قرن شانزدهم، تلسکوپهای ساده در میدانهای جنگ اروپا نمایان شدند.
در حوالی ۱۶۰۹،گالیله ستاره شناس ایتالیایی، بعد از شنیدن توصیفی از خواص تلسکوپ انکساری، یکی از این تلسکوپها را ساخت. از آن به بعد، تلسکوپ اساسی ترین ابزار ستاره شناسان بوده است.
● تلسکوپ کاتادیوپتریک
آینه تلسکوپ بازتابی باید به شکل یک سهمیوار باشد تا کجنمایی کروی از بین برود. در ۱۹۳۱ برنارد اشمیت سیستمی مرکب از عدسی و آینه اختراع کرد که در آن از آینه کروی که ساختن آن آسان است استفاده می شود. انحراف شکل کروی از سهمیوار توسط عدسی نازکی که تیغه تصحیح کننده نام دارد و در مرکز انحنای آینه جای می گیرد تصحیح می شود.
اندازه تلسکوپ اشمیت را قطر تیغه تصحیح کننده مشخص می کند که معمولاً گشودگی شیئ است. بنابر این قطرعدسی تصحیح کننده تلسکوپ اشمیت ۱۲۲ سانتیمتری رصد خانه مونت پالومار، ۱۲۲ سانتیمتر و قطر شیئ آن ۱۸۳ سانتیمتر است. شعاع انحنای آینه ۱۰/۶ متر است. فاصله کانونی، شعاع انحنا یعنی و نسبت کانونی بسیار کوچک و برابر است.
▪ گوشزد:
تلسکوپهایی که نسبت کانونی آنها کمتر از ۸ است، اختر نگار نامیده می شود. این تلسکوپها بیشتر برای عکسبرداری از نواحی وسیعی از آسمان (مثلاً ۱۰*۱۰ درجه ) که شامل چندین هزار ستاره است به کار می رود.
صفحه عکاسی باید خم شود تا بر انحنای صفحه کانونی منطبق گردد و به این ترتیب تصویری بسیار خوب از تمامی میدان دید به دست می آید.
● تلسکوپ ماکسوتف-باورز
در این تلسکوپ نیز مانند تلسکوپ اشمیت از آینه کروی استفاده می شود که ساختن آن آسان است.
واگرایی لازم برای آنکه شعاعها به درستی کانونی شوند با استفاده از عدسی ضخیمی به نام عدسی هلالی که سطوح آن کروی است حاصل می شود ساختن سطوح کروی بسیار ساده تر از ساختن سطح پیچیده تیغه تصحیح کننده تلسکوپ اشمیت است. در اینجا صفحه کانونی تخت است.