On lihtne arvata, et teleskoop on optiline instrument, mis on loodud taevakehade vaatlemiseks. Tõepoolest, selle põhiülesanne on koguda kauge objekti kiirgavat elektromagnetkiirgust ja suunata see fookusesse, kus tekib suurendatud kujutis või võimendatud signaal. Praeguseks on saadaval palju erinevaid teleskoope – alates kodust, mida igaüks saab osta, kuni ülitäpseteni, nagu näiteks Hubble, mis suudab vaadata miljoneid ja miljardeid valgusaastaid sügavale universumisse …
Natuke ajalugu
Üldiselt aktsepteeritakse, et esimese kaheläätselise teleskoobi, mis ilmus 1609. aastal, leiutas Galileo Galilei. Siiski ei ole. Aasta varem soovis hollandlane Johann Lippershey patenteerida oma torusse sisestatud läätsedest koosnevat seadet, millele ta andis nimeks "spyglass", kuidlükati kujunduse lihtsuse tõttu tagasi.
Veelgi varem, 16. sajandi lõpus, püüdis astronoom Thomas Digges tähti vaadelda läbi nõguspeeglite ja läätsede. Tõsi, idee ei jõudnud kunagi loogilise lõpuni. Galileo juhtus lihts alt olema "õigel ajal, õiges kohas": Lippershey toru taeva poole suunates avastas ta Kuu pinn alt kraatrid ja mäed ning palju muud huvitavat. Seetõttu peetakse teda esimeseks astronoomiks, kes teleskoopi kasutas. Sellest sai alguse murduvate teleskoopide ajastu.
Optiliste seadmete tüübid
Optilised teleskoobid võib jagada tüüpideks, lähtudes elemendi peamisest tüübist, mis kogub valgust peegel-, läätse- ja peegel-läätse (kombineeritud) seadmetele. Igal neist tüüpidest on oma eelised ja puudused, seetõttu tuleb sobiva süsteemi valimisel arvestada mitmete teguritega: vaatluste tingimused ja eesmärgid, nõuded mõõtmetele, kaalule ja transporditavusele, hind jne. Proovime üksikasjalikum alt mõista, mis on teleskoop ja millised on selle kõige populaarsemate tüüpide peamised omadused. Kuidas teleskoop siis välja näeb?
Refraktorobjektiiviga teleskoobid
Need teleskoobid kasutavad sissesuumimiseks objektiive, mis koguvad valgust oma kumeruse tõttu. Nii nagu teistes optilistes seadmetes (kaamerad, mikroskoobid jne), on kõik objektiivid kokku pandud üheks seadmeks – objektiiviks.
Praegu kasutavad murduvaid teleskoope peamiselt amatöörid, kuna need on mõeldud vaatlusteksainult lähedalasuvate planeetide ja Kuu jaoks.
Väärikus:
- Suhteliselt lihtne disain, usaldusväärne ja lihtne kasutada.
- Erihooldust pole vaja.
- Suurepärane värviedastus apokromaatiliselt ja hea akromaatiliselt.
- Suurepärane kaksiktähtede, planeetide ja Kuu vaatlemiseks, eriti suurte avade korral.
- Kiire termiline stabiliseerimine.
- Lääts ei vaja reguleerimist, kuna seda reguleerib tootja valmistamise ajal.
Puudused:
- Katadioptriate ja helkuritega võrreldes on neil läätse läbimõõduühiku hind kõrgem.
- Praktilise suurima ava läbimõõt on piiratud kulu ja mahuga.
- Apertuuripiirangute tõttu on refraktorid üldiselt vähem sobivad kaugete, nõrkade objektide vaatlemiseks.
Peegeldavad teleskoobid
Peegeldav teleskoop on optiline seade, milles peegel täidab valgust koguva läätse funktsiooni. Põhipeegel võib olla väike (sfääriline) või suur (paraboolne).
Väärikus:
- Katadioptriate ja refraktoritega võrreldes on ava läbimõõduühiku maksumus madalam.
- Kompaktne ja lihtne transportida.
- Suhteliselt suure ava tõttu töötavad need suurepäraselt, kui vaadelda kaugeid ja hämaraid objekte: täheparvesid, udukogusid, galaktikaid.
- Kromaatilist aberratsiooni pole. Pildid on heledad ja vähese moonutusega
Puudused:
- Soojusstabiliseerimine võtab massiivse klaaspeegli tõttu aega.
- Pilt on avatud toru tõttu veidi moonutatud, kaitsmata sooja õhuvoolu ja tolmu eest.
- Nõutav on perioodiline peegli joondamine, mis võib töö või transportimise ajal kaduma minna.
Peegel- või katadioptriline lääts
Katadioptriline teleskoop on optiline seade, milles peeglite ja korrigeerivate läätsede kasutamise tõttu on minimeeritud mitmesugused kujutise moonutused. Tänu sellele, et toru sees olev valgus peegeldub mitu korda, võib fookus olla pikk. Mõned mudelid on võimelised jäädvustama pilti. Kui kasutate selleks katadioptrilist teleskoopi, osutuvad fotod üsna hea kvaliteediga.
Väärikus:
- Kõrgetasemeline aberratsiooni korrigeerimine.
- Suurepärane nii lähedaste objektide (nt Kuu) kui ka süvakosmoses olevate objektide vaatlemiseks.
- Suletud toru pakub maksimaalset kaitset tolmu ja sooja õhuvoolu eest.
- Võrreldes võrdse avaga helkurite ja refraktoritega, säilib suurim kompaktsus.
- Refraktoriga võrreldes on suurte avade maksumus palju madalam.
Puudused:
- Suhteliselt pikk termiline stabiliseerimine.
- Võrdne ava maksab rohkem kui helkurid.
- Isereguleerimine on disaini keerukuse tõttu keeruline.
Kaasaegsed kosmoseteleskoobid
Pika tee (17. sajandi silmaklaasist automaatsete kosmosehiiglasteni) läbinud teleskoop on avanud suurepärased võimalused tähistaeva uurimisel. Kuid on palju tegureid, mis takistavad igal, isegi kõige võimsamal maapealsel teleskoobil, uurimistööd läbi viia. Nende hulka võivad kuuluda nii sähvatus kui ka turbulents, aga ka kõige banaalsemad pilved. Orbitaalkosmosejaamadel on selles osas tohutu eelis, kuna nad on võimelised töötama ööpäevaringselt, kõikides ilmastikutingimustes, edastades pilte ilma vähimagi atmosfäärimoonutuseta. Üks selline jaam on kosmoseteleskoop Hubble. Selle optikaga tehtud fotod kujutavad veatult universumi kõige kaugemaid objekte, mis asuvad miljardite kilomeetrite kaugusel, võimaldades astronoomidel avastada uusi tähti, planeete ja galaktikaid.
