Teleskop

Ovo je glavno značenje pojma Teleskop. Za druga značenja, pogledajte Teleskop (razdvojba).

Refraktor opservatorija u Harvardu.[1]

Teleskop (grčki tele = daleko, skopein = gledati) je jedan od najvažnijih astronomskih instrumenata. Teleskop skuplja elektromagnetsko zračenje promatranog izvora, dovodi ga u žarište i time stvara povećanu sliku ili pojačani signal objekta koji se proučava. Iako se pod riječi "teleskop" najčešće podrazumijeva opažanje u vidljivom dijelu spektra, pomoću njega možemo opažati udaljene objekte u cijelom spektru elektromagnetskih zračenja, od gama zračenja pa do radiovalova.

Povijest

Prvi teleskopi su po konstrukciji bili refraktori, a pojavili su se početkom 17. stoljeća u Nizozemskoj. Hans Lippershey je 1608. godine prijavio patent za otkriće teleskopa, ali je odbijen jer su slične instrumente prezentirali i drugi optičari - Zacharias Janssen i Jacob Metius. Galileo Galilei, iako nije izumitelj prvog teleskopa, unaprijedio mu je optičku konstrukciju 1609. godine te ga prvi upotrijebio u astronomiji. Galileovi teleskopi imali su promjer leće 2-3 centimetra i povećanje između 15x i 20x, ali vrlo usko vidno polje. Već početkom 1610. godine njime je napravio velika otkrića. Utvrdio je da na Mjesecu postoje planine te da planet Venera pokazuje faze kao Mjesec. Uočio je pjege na Suncu i pomoću njih izmjerio vrijeme njegove rotacije. Otkrio je četiri najveća Jupiterova mjeseca, a prvi je razlučio Mliječnu stazu kao mnoštvo zvijezda.

Ubrzo nakon refraktora počelo se razmišljati o konstrukciji teleskopa koji će umjesto leće imati zrcalo za skupljanje svjetlosti te imalo bolja optička svojstva. Isaac Newton je 1668. godine napravio prvi teleskop sa zrcalom. Takav tip teleskopa i u današnje vrijeme nosi njegovo ime - newtonov teleskop. Newtonovi teleskopi nemaju optičku pogrešku kromatske aberacije, ali je reflektivnost tadašnjih zrcala bila vrlo malena - svega 50-60 % svjetlosti bi nakon refleksije od primarnog zrcala dolazilo do okulara. Reflektori su tek u 19. stoljeću dobili srebrne premaze na zrcalima, a početkom 20. stoljeća počinju se raditi prva aluminizirana zrcala. Prvi radio teleskop pušten je u rad 1937. godine.

Podjela

Reflektorski teleskop na dobsonovoj montaži, na [2]Messierovu maratonu Višnjan-Rušnjak 2006.

Optički teleskopi

Optički teleskopi se razlikuju prema načinu stvaranja slike. To su:

• refraktori
• reflektori
• katadiopteri

Refraktori koriste leću za skupljanje svjetlosti. Lomom svjetlosti (refrakcijom) na površinma leće slika dolazi u žarište. Suvremeni teleskopi mogu biti akromatski i apokromatski. Akromatski teleskop ima konstrukciju leće od barem dva elementa kako bi se smanjila kromatska aberacija. Apokromatski teleskop ima leću od posebnih vrsta stakla s malim indeksom loma kako bi sve valne duljine vidljivog dijela svjetlosti na istom mjestu bile u žarištu te se potpuno uklonila kromatska aberacija.

Reflektori koriste zrcalo za skupljanje svjetlosti koje se odbija (reflektira) od njegove površine. Zrcalo se nalazi na dnu optičke cijevi, a zrake dolaze do dijagonalnog zrcala koje pod kutem od 90° odbija svjetlost do okulara na vrhu optičke cijevi. Budući da ne rade na principu loma svjetlosti reflektori nemaju kromatsku aberaciju. Profil zrcala je najčešće parabola kako bi se smanjila sferna aberacija.

Katadiopteri za skupljanje svjetlosti koriste sustav leća i zrcala. Takva konstrukcija omogućava veliku žarišnu daljinu unutar relativno kratke optičke cijevi. Ovisno o položajima leća i zrcala postoje mnoge vrste katadioptera. U amaterskoj astronomiji najčešće se koriste schmidt-cassegrain, maksutov-cassegrain te ritchey-chretien. Najveći svjetski teleskopi su većinom katadiopteri. Svemirski teleskop Hubble je katadiopter tipa ritchey-chretien.

Ostali teleskopi

• Neutrino teleskop

Amaterska astronomija

Amaterski schmidt-cassegrain teleskop na ekvatorijalnoj montaži[3]

U amaterskoj astronomiji većinom se koriste samo optički teleskopi. Oni su najčešće sklopivi te se prije svakog astronomskog opažanja sastavljaju, a nakon toga rastavljaju i ponovno spremaju.

Sastoje se od:

• optičke cijevi
• montaže
• okulara

Optička cijev sadrži optički sustav teleskopa (leću i/ili zrcalo) te fokuser. U fokuser teleskopa se stavljaju okulari - skup leća kojima se povećava slika nastala u žarištu teleskopa. Povećanje teleskopa je omjer žarišne duljine teleskopa i žarišne duljine okulara izraženih u milimetrima. Ipak, najvažnija osobina teleskopa je skupljanje što veće količine svjetlosti udaljenih objekata (zvijezda, maglica i galaksija), a ne njihovo povećanje. Prema tome, teleskop većeg promjera objektiva omogućiti će da objekti u njemu budu sjajniji te će se vidjeti tamnije zvijezde (veća granična magnituda). Razlučivost teleskopa (sposobnost raspoznavanja dvaju bliskih objekata) također ovisi o njegovom promjeru. Teleskop većeg promjera moći će razlučiti bliske dvojne zvijezde i više detalja na planetima neovisno o povećanju teleskopa. Maksimalno korisno povećanje teleskopa je otprilike 2x promjera objektiva u milimetrima. Prema tome, jeftini teleskopi promjera objektiva 60 mm mogu podnijeti maksimalno povećanje od 120x, a 200mm teleskop 400x. U praksi se takva povećanja vrlo rijetko koriste.

Montaža teleskopa može biti alt-azimutalna ili ekvatorijalna. Sastoji se od dva dijela - glave i tronošca.

• Alt-azimutalne montaže imaju mogućnost vodoravnog (lijevo-desno) i okomitog (gore-dolje) pomaka. Jednostavni su za postavljanje i upotrebu, a mogu biti motorizirani i kompjuterizirani kako bi mogli automatski tražiti i pratiti objekte na nebu. Alt-azimutalne montaže imaju vrlo ograničene mogućnosti za astrofotografiju - zbog rotacije objekta unutar vidnog polja s njima se mogu rabiti tek vrlo kratke ekspozicije. Problem, se dakako, može riješiti korištenjem tzv. derotatora polja, koji zaokreće fotoaparat sukladno rotaciji polja. Međutim, visoka cijena te uska kompatibilnost s modelima teleskopa ograničava njihovu upotrebu. Alt-azimutalne montaže popularne su u kombinaciji sa svim vrstama teleskopa. Alt-azimutalna montaža na koju se stavljaju veliki reflektori naziva se još i dobson montaža po njenom izumitelju Johnu Dobsonu. Kompjuterizirane viličaste montaže često se koriste s katadiopterima svih promjera.

• Ekvatorijalne montaže se postavljaju tako da im je jedna os pod kutem koji odgovara zemljopisnoj širini mjesta s kojeg se rade astronomska opažanja. Os je paralelna zemljinoj osi rotacije i tako usmjerena u sjeverni nebeski pol koji se trenutno nalazi u blizini zvijezde Sjevernjače. Proces usjeveravanja ekvatorijalne montaže zove ze rektifikacija. Uz pomoć ekvatorijalne montaže moguće je raditi dugačke ekspozicije koje su potrebne u astrofotografiji kako bi se snimili tamni i udaljeni astronomski objekti. Zbog svoje konstrukcije, potrebne preciznosti i robustnosti, ekvatorijalne montaže znatno su skuplje od alt-azimutalnih. Izuzetak su ekvatorijalne montaže na jeftinim početničkim teleskopima koje su najčešće loše kvalitete i neprikladne za optičke cijevi s kojima se nude u prodaji.

Okulari služe za vizualno opažanje slike koju stvara teleskop. Što je manja žarišna duljina okulara, veće je povećanje slike. Zbog turbulencija u atmosferi samo u vrlo rijetkim trenutcima moguće je vdjeti mirnu i oštru sliku na povećanjima većim od 250x. Takvim povećanjima promatraju se isključivo planeti, višestruke zvijezde i planetarne maglice. Objekti dubokog neba (maglice i galaksije) se najčešće promatraju na manjim povećanjima od oko 100x.

Poznatiji teleskopi

Teleskop Hubble u orbiti oko Zemlje snimljen iz svemirske letjelice Shuttle (izvor: NASA)

• Svemirski teleskop Hubble - umjetni satelit u orbiti oko Zemlje s teleskopom koji promatra u vidljivom spektru svjetlosti, kao i u spektru ultraljubičaste i infracrvene svjetlosti. Hubble je u prednosti nad zemaljskim teleskopima, jer ne ovisi niti o vremenskim prilikama, niti na kvalitetu slike utječe komešanje atmosfere. Osim toga, teleskopima na Zemlji atmosfera onemogućava prolaz valnih duljina u ultraljubičastom i infracrvenom spektru. Teleskop Hubble je razvila i lansirala američka svemirska agencija NASA tijekom devedesetih godina 20. stoljeća.

• Vrlo veliki teleskop ili VLT (engl. Very Large Telescope) je skup od četiri povezana teleskopa. Svaki teleskop ima promjer ogledala od 8 metara, što je trenutno među najvećim promjerima ogledala zemaljskih teleskopa. VLT je smješten u pustinji Atacami u Čileu.

Vanjske poveznice

1. Često postavljana pitanja o teleskopima
   
2. Principi rada teleskopa, Nebo na poklon