تصویری که بیشتر افراد از تلسکوپ در ذهن دارند، لوله بلندی است که در یک سر آن عدسی و در سر دیگر چشمی قرار دارد. این نوع تلسکوپ، شکستی است که توسط گالیله در اوایل دهه ۱۶۰۰ معرفی شد.
تلسکوپهای بازتابی نیز وجود دارند که به‌جای عدسی از آینه استفاده می‌کنند. در معروف‌ترین نوع تلسکوپ شکستی آینه در پایین لوله قرار دارد و چشمی در کنار لوله قرار دارد. این نوع تلسکوپ توسط نیوتن در اواسط دهه ۱۶۰۰ ساخته شد و به‌همین دلیل معمولا به‌عنوان نیوتنی شناخته می‌شود.
در این مقاله قصد داریم به دو سوال پاسخ دهیم: فرق بین تلسکوپ شکستی و بازتابی چیست و کدام مدل برای مبتدی‌ها بهتر است؟ پس با ما همراه باشید تا اولین تلسکوپ‌تان را با اطمینان بخرید یا برای خرید دوم آماده شوید.
قبل از هر چیزی باید معنای اصطلاحات مورداستفاده زیر را بدانید (به بیان ساده).
وقتی می‌گوییم تلسکوپ، در واقع درباره دو بخش صحبت می‌کنیم: مجموعه لوله و مقر. در این مقاله روی لوله‌ها، به‌ویژه دو نوع شکستی و بازتابی، تمرکز می‌کنیم. فقط بدانید که انواع مختلفی از مقر وجود دارد و هر نوع لوله تلسکوپ می‌تواند روی هر نوع مقری نصب شود.
مدلهای شکستی دارای عدسی در ورودی لوله هستند که نور را جمعآوری کرده و در یک نقطه کانونی در داخل لوله متمرکز میکند. می‌توان چشمی را مستقیما در مسیر نور قرار داد. بااین‌حال اگر چشمی در انتهای لوله باشد و تلسکوپ را بهسمت سرسو (سرسو یا سمت الراس بخشی از آسمان است که درست بالای سر رصدگر قرار دارد) نشانه بروید، باید روی زانو بنشینید تا از درون چشمی نگاه کنید.
تلسکوپهای شکستی نجومی معمولا چپقی هم دارند که مسیر نور را ۹۰ درجه خم میکند تا چشمی در موقعیت مناسب‌تری قرار بگیرد. بعضی از چپقیها نور را ۴۵ درجه خم می‌کنند و برای استفاده در روز مناسب‌تر هستند. برای نجوم به چپقی ستاره‌ای ۹۰ درجه نیاز دارید.
تلسکوپ شکستی با چپقی، تصویری را ارائه می‌دهد که بالا و پایین آن درست است، ولی چپ و راست آن معکوس شده است. این جابه‌جایی چپ و راست در کاربرد نجومی خیلی مهم نیست، زیرا در فضا چپ و راست وجود ندارد.
اگر می‌خواهید در طول روز از تلسکوپ برای تماشای قایق‌ها در دریاچه یا پرنده‌ها استفاده کنید، از نوعی چپقی استفاده کنید که برای اصلاح جابه‌جایی چپ و راست، منشور دارد. دوربین‌های دوچشمی با همین روش ساخته می‌شوند.
در این مدلها، ورودی لوله تلسکوپ باز است و در پایین آن آینه مقعر بهنام آینه اولیه یا اصلی قرار دارد. این آینه نور را از آسمان جمعآوری کرده و آن را بهسمت آینه ثانویه تخت در بالای لوله متمرکز میکند. آینه ثانویه با زاویه 45 درجه نصب شده است تا نور به فوکوسر که در کناره لوله قرار دارد هدایت شود.
چشمی در داخل فوکوسر است و چپقی هم وجود ندارد، زیرا آینه ثانویه کار آن را انجام می‌دهد. تصویری که مدل بازتابی تولید میکند، معکوس است. این مشکل بزرگی برای اهداف نجومی نیست، اگرچه برای برخی آزاردهنده است. این نوع تلسکوپ برای استفاده در روز کاربردی نیست و قایق‌های روی دریاچه را وارونه نشان خواهد داد.
از آن‌جایی که بزرگ کردن آینه اولیه تلسکوپ نیوتنی مقرون‌به‌صرفه است، بازتابی‌های زیادی با گشودگی بزرگ وجود دارند. این درباره مدلهای شکستی صدق نمی‌کند. البته گشودگی بزرگ‌تر به لوله نوری بلندتر هم نیاز دارد. آینه اولیه ۸ اینچی (20 سانتی) با نسبت کانونی f/10 ، به لولهای به‌طول 80 اینچ یا 2 متر نیاز دارد. واضح است که تلسکوپی با این اندازه خیلی مناسب افراد عادی نخواهد بود.
بنابراین، نسبت‌های کانونی f/6 و کمتر رایج‌تر هستند. طول تلسکوپ بازتابی 8 اینچی f/6 حدود 122 سانتیمتر است که در بیشتر ماشین‌ها جا می‌شود. با بزرگ‌تر شدن گشودگی، طراحان سعی می‌کنند نسبت کانونی را کاهش دهند تا طول لوله نوری بیش از حد طولانی نشود.
بازتابی‌های با گشودگی 16 اینچی رایج هستند و مدلهای زیادی با گشودگی 25 اینچی نیز وجود دارند. نسبت کانونی f/3 تا f/5 در این بازتابی‌های نیوتنی بزرگ رایج است. بزرگترین تلسکوپ بازتابی آینه‌ای 75 اینچی دارد و روی تریلری نصب شده است که توسط کامیون کشیده می‌شود.
توجه داشته باشید که غیر از تلسکوپ بازتابی نیوتنی، انواع دیگری از تلسکوپهای بازتابی هم وجود دارند که اینجا درباره آنها صحبت نکرده‌ایم.
دومین چیزی که در تلسکوپهای بازتابی می‌بینید، لوله جمع‌شونده است. در این طراحی، به‌جای لوله، دو یا چند تیرک یا خرپا داریم. آینه اصلی در محفظه‌ای در پایین قرار دارد. تیرک‌ها به یکدیگر متصل می‌شوند تا برای بخشی که آینه ثانویه، فوکوسر و جوینده آنجا قرار دارند رابط و تکیه‌گاه باشند.
از آن‌جایی که اجزای تلسکوپ "بازتابی نیوتنی جمع‌شونده"، جدا می‌شوند، می‌توانید تلسکوپ بزرگی را در خودرو جا دهید که لوله نوری عادی آن برای حمل‌ونقل به تریلر نیاز دارد. تلسکوپ نیوتنی جمع‌شونده 14 اینچی در سدان معمولی و 25 اینچی در شاسی‌بلند معمولی جا می‌شود.
| برای اطلاع از مقاله ایستگاه فضایی بین‌المللی روی لینک کلیک کنید. |
هر مدلی نقاط قوت و ضعف و مزایا و معایب خود را دارد. بنابراین، هیچ کدام بهترین نیست.
مزیت اصلی طراحی تلسکوپ شکستی این است که هیچ بخشی از تلسکوپ، ورود نور به داخل لوله را مسدود نمی‌کند. در تلسکوپ بازتابی آینه ثانویه مقداری از نور ورودی را مسدود میکند که باعث کاهش گشودگی موثر می‌شود. در تلسکوپ‌هایی با گشودگی 5 اینچ یا کمتر، نوع شکستی معمولا یک اینچ برتری دارد. این یعنی تلسکوپ بازتابی 5 اینچی و تلسکوپ شکستی 4 اینچی از نظر توانایی جمعآوری نور تقریبا برابر در نظر گرفته می‌شوند.
نبود انسداد آینه ثانویه همچنین ممکن است تا حدودی به وضوح تصویر کمک کند، البته این تا حدی به کیفیت ساخت دستگاه بستگی دارد. هم‌خطی محورهای نوری عناصر اپتیکی تلسکوپهای شکستی معمولا همیشه پابرجاست، زیرا عدسی‌های جلویی محکم در جای خود نصب شده‌اند. این مدلها تقریبا نیازی به رسیدگی و نگهداری ندارند و همین امر باعث محبوبیت آنها بین ستاره‌شناسان مبتدی شده است.
نقطه ضعف اصلی شکستی‌ها اعوجاج رنگی (CA) است. وقتی نور از عدسی اصلی عبور میکند، به اجزای رنگی خود تجزیه می‌شود. نور سفیدی را تصور کنید که توسط منشور شکسته می‌شود و رنگین‌کمانی روی دیوار می‌سازد. رنگ‌های مختلف نور همزمان به نقطه کانونی نمی‌رسند، در نتیجه حاشیه‌های رنگی دور اجسام روشن ایجاد می‌شود.
طراحان برای حل مشکل اعوجاج رنگی دو مدل توسعه داده‌اند. طراحی ارزان‌تر شکستی آکروماتیک نام دارد که عدسی آن از دو تکه شیشه با جنس متفاوت ساخته شده است. این مدل عدسی می‌تواند میزان اعوجاج رنگی را کاهش دهد.
هرچقدر نسبت کانونی لوله نوری آکروماتیک کمتر باشد، احتمال مشاهده اعوجاج رنگی بیشتر خواهد بود. هرچقدر نسبت کانونی بیشتر باشد، کاهش انحراف رنگی بیشتر می‌شود. تلسکوپی آکرومات با نسبت کانونی f/5 کمی حاشیه رنگی دور اجسام روشن مثل ماه نشان می‌دهد. آکروماتی با نسبت کانونی f/10 اعوجاج رنگی بسیار کمتری دارد و f/15 ممکن است تقریبا اصلا نداشته باشد.
تلسکوپهای آکروماتیک معمولا برای استفاده رصدی هستند نه عکاسی نجومی. اعوجاج رنگی مدل‌هایی که نسبت کانونی کم دارند برای برخی آزاردهنده است، در حالیکه عده‌ای دیگر به‌سختی متوجه آن می‌شوند. بااین‌حال اگر از طریق چشمی تلسکوپ آکروماتیک عکس بگیرید، احتمالا حاشیه‌های رنگی را در اطراف ماه و سایر اجرام درخشان خواهید دید.
طراحی گران‌تر شکستی آپوکروماتیک یا به‌اختصار APO است. در این طراحی، اعوجاج رنگی از طریق شیشه مخصوص و معمولا عدسی اصلی که بخشهای بیشتری دارد از بین می‌رود. مدلهای APO انتخاب عکاسان نجومی هستند، اگرچه وزن و قیمت بیشتری نسبت به مدلهای آکروماتیک دارند.
مزیت بازتابی‌ها این است که ساخت آینه‌های باکیفیت نسبت به عدسی‌ها هزینه کمتری دارد، به‌ویژه در اندازه‌های بزرگ‌تر.
در محدوده 2 اینچ (50 میلی‌متر) تا حدود 5 اینچ (127 میلی‌متر)، تفاوت هزینه خیلی محسوس نیست. ولی وقتی به بالای 5 اینچ می‌رسیم، این تفاوت آشکار می‌شود. در بازار فروش تلسکوپهای عمومی، تلسکوپ شکستی بزرگ‌تر از 8 اینچ غیرمعمول است، در حالیکه بازتابی‌های نیوتنی 25 اینچی و بزرگ‌تر در دسترس هستند.
تقریبا تمام لوله‌های نوری با آینه بزرگ‌تر از 16 اینچ بر اساس طراحی بازتابی هستند. وقتی از ۶ اینچ بالاتر می‌رویم، بازتابی‌ها از نظر هزینه به‌ازای هر اینچ گشودگی برتر هستند. اگر آنها را با مقر دابسونی ارزان ترکیب کنید، بهترین ترکیب عملکرد و قیمت را خواهید داشت.
آینه، نور را به اجزای رنگی تقسیم نمی‌کند، بنابراین مشکل اعوجاج رنگ وجود ندارد. بااین‌حال تلسکوپهای بازتابی، به‌ویژه مدل‌هایی که نسبت کانونی کم دارند، از خطای کما رنج می‌برند. خطای کما باعث می‌شود ستاره‌هایی که نزدیک لبه بیرونی میدان دید قرار دارند، دمی شبیه دنباله‌دار داشته باشند.
در تلسکوپ‌هایی که نسبت کانونی f/6 و بالاتر دارند، این خطا به‌میزان قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. در کمتر از f/5، معمولا یک لنز اضافی برای کنترل یا از بین بردن کما به مسیر نور اضافه می‌شود که به آن تصحیح‌گر خطای کما می‌گویند.
نقطه ضعف دیگر بازتابی‌ها نیاز به هم‌خط‌سازی منظم است. تلسکوپهای بازتابی نیوتنی معمولی آینه‌ای اصلی دارند که طوری نصب شده است که می‌توان آن را برای هم‌محور کردن اپتیکی حرکت داد. هرچقدر آینه بزرگ‌تر باشد، سنگین‌تر است و بیشتر احتمال دارد به‌دلیل تکان‌های ناشی از حمل‌ونقل از هم‌خطی خارج شده باشد.
همچنین هرچقدر آینه بزرگ‌تر باشد، بیشتر تحت‌تاثیر انبساط و انقباض حرارتی قرار می‌گیرد که روی هم‌خطی اثر می‌گذارد. آینه ثانویه نیز ممکن است از هم‌خطی خارج شود. ولی از آن‌جایی که کوچک‌تر و سبک‌تر است، بسیار کمتر از آینه اصلی در معرض از دست دادن هم‌خطی قرار دارد. بااین‌حال هر از گاهی آینه ثانویه هم باید بررسی شود.
هم‌خط سازی فرایندی است که باید برای بیشتر تلسکوپهای نیوتنی با گشودگی بیشتر از ۴ اینچ یاد بگیرید. در بعضی از مدلهای کوچک‌تر آینه اصلی ثابت است، ولی مدلهای با دیافراگم بزرگ‌تر معمولا آینه قابل‌تنظیم دارند.
هم‌خط سازی بسیار ساده است و فقط چند دقیقه طول می‌کشد. علاوه‌بر این لازم نیست هر بار که از تلسکوپ استفاده می‌کنید، این کار را انجام دهید. بااین‌حال برخی از مبتدی‌ها به‌همین دلیل از بازتابی‌ها دوری می‌کنند.
هر دو نوع عملکرد راضی‌کننده دارند و در طیف وسیعی از قیمت‌ها در دسترس هستند. هرچقدر گشودگی بیشتری داشته باشید، چیزهای بیشتر و کم‌نورتری را در آسمان خواهید دید. گشودگی بزرگ‌تر اجازه می‌دهد به بزرگنماییهای بیشتری برسید و جزئیات بیشتری را ببینید. به‌طور کلی با افزایش اندازه گشودگی، وزن و قیمت دستگاه بالا می‌رود.
اگر دنبال تلسکوپ ۴ اینچی (10 سانتیمتر) یا کمتر هستید و دغدغه یادگیری هم‌خط سازی دارید، شکستی گزینه خوبی است. کار کردن با این تلسکوپ‌ها راحت است، قابل‌حمل هستند و مدلهای کوچک‌تر حتی در چمدان دستی جا می‌شوند.
با یک چپقی 45 درجه خوب می‌توانید از تلسکوپ شکستی در طول روز نیز استفاده کنید. در شب به چپقی ۹۰ درجه نیاز دارید که برای نجوم بسیار مناسب است. به‌این‌ترتیب، تلسکوپ شکستی همه‌کاره‌تر است.
اگر چیزی بزرگ‌تر از 4 اینچ می‌خواهید، احتمالا باید دنبال بازتابی باشید. طراحی نیوتنی در این اندازه و بزرگ‌تر واقعا مقرون‌به‌صرفه است. اگر مقر دابسونی را هم انتخاب کنید، مجموعه بسیار مقرون‌به‌صرفه‌ای دارید که کاملا ثابت و استفاده از آن آسان است.
علاقه‌مندان نجوم معمولا سه نوع ابزار رصدی دارند: دوربین دوچشمی، تلسکوپ سبک و قابل‌حمل با گشودگی بین ۷۰ تا ۱۳۰ میلی‌متر و یک بازتابی ۸ اینچی (۲۰۳ میلی‌متر) یا بزرگ‌تر. اولین ابزار نوری شما می‌تواند یکی از این موارد باشد و با گذشت زمان، احتمالا چیزهای بیشتری به آن اضافه خواهید کرد.
