چهار دیدگاه تلسکوپی رایج و اشتباه!

نویسنده: گری سرونیک

تعداد منجمان آماتور بسیار زیاد است و هرروز هم بیشتر می‌شوند. منجمانی که پس از سال‌ها رصد و مطالعه به تجربیات بی‌نظیری دست می‌یابند. اما این روند سرآغازی هم دارد، سرآغازی که شاید برای بسیاری از منجمان آماتور تازه‌کار گمراه‌کننده باشد. بیشترین گمراهی همان‌طورکه حدس می‌زنید درباره‌ی تلسکوپ، اجزای آن و انتخاب مناسب آن پیش می‌آید. این‌جا چهار دیدگاه رایج و اشتباهی که درباره‌ی تلسکوپ‌ها بسیار به گوش می‌خورد را بررسی می‌کنیم تا ببینیم آیا تجربه و تقسیم کردن آن با دیگران می‌تواند اشتباه بودن این دیدگاه‌ها را به دیگر منجمان،‌ مخصوصاً آن‌هایی که تازه وارد دنیای نجوم شده‌اند، نشان دهد.

1-آینه‌هایی از جنس پیرکس بهتر از آینه‌های ساخته‌شده از شیشه‌ی معمولی‌اند

آینه‌ی اولیه‌ی تلسکوپ‌های بازتابی یا از جنس پیرکس‌اند یا شیشه‌ی معمولی اندود شده‌اند و هردو جنس هم در عمل کاربردی و عالی‌اند. اما چرا بسیاری معتقدند که آینه‌های پیرکس بهترند؟ خب این اعتقاد دو علت اساسی دارد.

علت نخست: شیشه‌ی معمولی ارزان‌تر از پیرکس است بنابراین این نگرش را ایجاد می‌کند که جنس بدتری دارد. با این‌حال بد نیست بدانید که در واقع قیمت مواد اولیه چندان ربطی به ارزش آینه‌ی کامل و نهایی ندارد. قیمت اصلی در واقع در تبدیل شیشه به ابزار نوری کارآمد نهفته است.

و اما علت دوم: علت دوم که شاید اصلی‌تر و مهم‌تر است به این برمی‌گردد که خلاف شیشه‌ی معمولی، پیرکس کم‌تر منبسط می‌شود. این دقیقاً به این معنا است که پیرکس در دماهای گوناگون تمایل کم‌تری به انحراف و تاب برداشتن دارد. هنگامی‌که تلسکوپ از گرمای خانه به هوای سرد شبانگاهی انتقال می‌یابد، می‌توان گفت انحنای بسیار ظریف سطح آینه‌ی پیرکس تقریباً اصلاً‌تغییر شکل نمی‌دهد.

البته این عدم حساسیت به تغییر دما مزیت خود را هنگامی بیشتر نشان می‌دهد که متخصص ابزارهای نوری، انحنای سطح آینه‌ی اندود شده را تصحیح می‌کند یا شکل می‌دهد. هنگام استفاده از شیشه، مقدار معینی گرما به علت اصطکاک میان ابزار و آینه آزاد می‌شود. از آن‌جایی‌که گرما پیرکس را کم‌تر از شیشه‌ی معمولی تحت‌تأثیر قرار می‌دهد بنابراین نیازی نیست که متخصص مدت بسیاری در انتظار بماند تا بتواند آن را آزمایش کند و سپس به مرحله‌ی بعدی شکل‌دهی آینه برود.

[box type="note" fontsize="14" radius="5"]اگر شما آینه می‌سازید، در نظر داشته باشید که پیرکس بهتر است اما اگر فقط خریدارید و قصد استفاده از آینه را دارید تفاوت‌هایی که گفتیم چندان فرقی برای شما نخواهد داشت.[/box]

خب با این توضیح می‌بینید که کارخانه‌ها ترجیح می‌دهند مدت کم‌تری برای آزمایش هر آینه صرف کنند و همین باعث می‌شود که بعضی از آماتورها به اشتباه گمان کنند که آینه‌های پیرکس از شیشه‌های معمولی بهترند.

البته این گمان چندان هم نامعقول نیست با این‌حال طی سال‌هایی که من آینه‌های گوناگون را آزمایش کرده‌ام تفاوتی میان این دو جنس ندیدم. چنین علت‌هایی بیشتر برای متخصصان ساخت ابزار و کارخانه‌ها اهمیت دارد تا کسانی که می‌خواهند از آینه‌ها استفاده کنند. اگر شما آینه می‌سازید، در نظر داشته باشید که پیرکس بهتر است اما اگر فقط خریدارید و قصد استفاده از آینه را دارید تفاوت‌هایی که گفتیم چندان فرقی برای شما نخواهد داشت.

شاید بعضی بپرسند که: «مگر آینه‌های پیرکس زودتر از شیشه‌های معمولی سرد نمی‌شوند؟» پاسخ این است: بله،‌زودتر سرد می‌شوند اما این «زودتر» آن‌قدری نیست که برای استفاده‌ی آماتورها به چشم بیاید. طبیعتاً پیرکس باید 20 درصد زودتر از شیشه خنک شود اما عوامل دیگر مانند: ضخامت و طرح آینه بسیار مهم‌تر از این موضوعند.

علت دیگری هم وجود دارد که انواع گوناگون شیشه با هم تفاوت دارند:

وقتی پای مشکلات گرمایی در میان است، بزرگ‌ترین دشمن شما لایه‌ای از هوای گرم است که روی آینه‌ی اولیه می‌نشیند. هر نوع آینه‌ای، فارق از جنس شیشه‌اش، پس از این‌که این مشکل برطرف شود به خوبی کار خواهد کرد. تغییر شکل دادن آینه به علت تغییر دما نسبت به اثرات مخرب این لایه‌های گرمایی در درجه‌ی دوم اهمیت قرار دارد. اگر آینه‌ی اولیه را خنک کنید (معمولاً این کار با پنکه انجام می‌شود) از شر این لایه‌های مزاحم دما خلاص خواهید شد.

در نتیجه: از لحاظ تئوری پیرکس تقریباً از شیشه‌ی معمولی بهتر است اما در عمل خیر و خنک‌سازی آینه‌ی اولیه نسبت به جنس آینه در اولویت است.

2-تلسکوپ‌های بزرگ بیشتر از انواع کوچک‌تر تحت‌تأثیر آلودگی نوری قرار می‌گیرند

این ادعا اصلاً صحت ندارد و بسیار ساده می‌توان فهمید که از کجا نشأت گرفته است. منطق پشت این ادعا این است که تلسکوپ‌های بزرگ‌تر، نسبت به کوچک‌ترها، نور بیشتری جمع‌آوری می‌کنند بنابراین باید نور ناخواسته‌ی (منظور همان آلودگی نوری است) بیشتری هم گردآورند. البته این گفته درست است اما آن‌چه در حقیقت اهمیت دارد کنتراست تصویر است. مقدار درخشندگی میان کهکشانی مانند M31 و آسمان پس‌زمینه فارق از اندازه‌ی تلسکوپ یکسان است. همه‌ی تلسکوپ‌ها به‌طور مساوی نسبت به آن‌چه که زیر آسمان تاریک نشان می‌دهند، تحت‌تأثیر آلودگی نوری هم قرار می‌گیرند.

در نتیجه:  مقدار نوری که تلسکوپ‌های بزرگ جمع می‌کنند و کیفیت بیشتر آن‌ها در آسمان درخشان یا تاریک یکسان است.

3-تلسکوپ‌های نیوتنی با فاصله‌کانونی کوچک‌تر (نسبت به مدل‌هایی با فاصله‌کانونی بزرگ‌تر) به آینه‌های ثانویه‌ی بزرگ‌تر نیاز دارند.

تولیدکنندگان تلسکوپ معمولاً بر سر اندازه‌ی آینه‌ی ثانویه‌ای که به کار می‌برند با هم در رقابتند. اما برای تلسکوپ مشخصی، اندازه‌ی آینه‌ی ثانویه تقریباً‌ اصلاً به‌ نسبت کانونی آینه‌ی اولیه بستگی ندارد. مثلاً آینه‌ی ثانویه‌ی یک اینچی به خوبی در تلسکوپ بازتابی 6 اینچی با نسبت کانونی f/4 تا f/10 کار می‌کند (با این فرض که همه اجزای دیگر این تلسکوپ‌ها مانند هم باشد). معمولاً آینه‌ها مقدار یکسانی از نور را در لبه‌ی میدان دید دریافت و پخش می‌کنند که یکی از مهم‌ترین پارامترهایی که باید برای انتخاب صحیح آینه‌ی ثانویه در نظر بگیرید (این مورد هنگامی صدق می‌کند که شما از تلسکوپ فقط برای رصد استفاده می‌کنید نه برای عکاسی نجومی).

[box type="note" fontsize="14" radius="5"]وقتی پای مشکلات گرمایی در میان است، بزرگ‌ترین دشمن شما لایه‌ای از هوای گرم است که روی آینه‌ی اولیه می‌نشیند. هر نوع آینه‌ای، فارق از جنس شیشه‌اش، پس از این‌که این مشکل برطرف شود به خوبی کار خواهد کرد.[/box]

بگذارید بهتر توضیح بدهم: تلسکوپ بازتابی با نسبت کانونی بزرگ‌تر مقدار نور بیشتری را جمع می‌کند و نسبت به همین نوع تلسکوپ با نسبت کانونی کوچک‌تر برتری دارد اما هنگامی‌که از حد نور تلسکوپ بگذرید (منظور از حد نور حدی است که تا آن هرکس می‌تواند همه‌ی مقدار نوری را که آینه‌ی اولیه جمع می‌کند، ببیند) به‌طور ناگهانی مقدار نور جمع‌‌شده کاهش می‌یابد.

اما این توضیحات برای سازندگان تلسکوپ‌های نیوتنی با نسبت کانونی بزرگ چه معنایی دارد؟ آن‌ها ترجیح می‌دهند که نور بیشتری را در لبه‌های میدان دید از دست بدهند اما با این حال احتمالاً به این نتیجه می‌رسند که آینه‌ی ثانویه‌ای به بزرگی آینه‌ای که در تلسکوپ‌های سریع‌تر(تلسکوپ‌هایی با نسبت کانونی کم‌تر) استفاده می‌شود، انتخاب کنند.

شما می‌توانید با تنظیم کردن آینه‌ی ثانویه به اندازه‌ای دلخواه برای برنامه‌ای رصدی برسید. رصدگران سیارات بیشتر ترجیح می‌دهند کوچک‌ترین اندازه‌ی آینه‌ی ثانویه را داشته باشند تا تأثیر انکسار یا پراش بر تصویر را به حداقل برسانند. در حالی‌که رصدگران ستاره‌های متغیر بیشترین اندازه را برای آینه‌های ثانویه می‌خواهند تا این آینه‌ها بیشترین مقدار نور را برایشان جمع کنند (که همین امر باعث می‌شود درخشندگی ستاره‌ی متغیر کاملاً با هرستاره‌ی دیگری در میدان دید متمایز باشد).

در نتیجه: اندکی سهل‌انگارانه است اگر بگوییم بازتابی‌ها با نسبت کانونی کم،‌ به چپقی بزرگ‌تر و بازتابی‌ها با نسبت کانونی بزرگ به چپقی کوچک‌تری نیاز دارند.

4-تلسکوپ‌های بزرگ نسبت به انواع کوچک‌تر بیشتر تحت‌تأثیر شرایط «دید یا seeing» قرار می‌گیرند  

رصدگران سیارات میل اندکی به گرفتن تلسکوپ‌های بزرگ دارند، مگر این‌که شرایط دید در محل رصدشان به‌طور غیرعادی‌ای خوب باشد. بعضی هم معتقدند که تلسکوپ‌های کوچک در شبی با دید متوسط بسیار بهتر عمل می‌کنند.

اما چرا از نظر من این دیدگاه اشتباه است؟ دو علت دارم، نخست این‌که خودم هرگز در رصدهایم چنین موردی را تجربه نکرده‌ام (به این معنا که لزوماً تلسکوپ‌های بزرگ بیشتر تحت‌تأثیر شرایط دید قرار می‌گیرند). علت دوم این‌که هیچ‌کس تا به حال برای این موضوع علتی پذیرفتنی و معقول نیاورده است. نتیجه‌ی رصد با تلسکوپ تحت‌تأثیر عواملی است که همه به هم وابسته‌اند، مانند: کیفیت ابزار رصدی، ثبات جوّ، طراحی تلسکوپ و خود رصدگر. هیچ شکی نیست که بعضی از تلسکوپ‌های کوچک‌ تصاویر بهتری نسبت به تلسکوپ‌های بزرگ ارائه می‌دهند اما این امرمی‌تواند به سادگی به عواملی غیر از عوامل جوّی مربوط باشد. در کل فراموش نکنید که دما و توازن بر تلسکوپ‌های بازتابی بزرگ تأثیرگذار است.

هنگامی‌که نخستین‌بار این ادعا را شنیدم خودم آن را امتحان کردم. آن زمان تلسکوپ اصلی من، تلسکوپ بازتابی 5/12 اینچی با نسبت کانونی f/5 بود. من روکشی 5 اینچی برایش ساختم که جلوی لوله‌ی تلسکوپ بگذارم و آن را به تلسکوپی 5 اینچی با دید بسته تبدیل کنم. طی چند سال رصد، هربار این روکش را با خود داشته‌ام و سیارات را عملاً با تلسکوپی روکش‌دار و تلسکوپی با تمام توان جمع‌آوری نور رصد کرده‌ام، این کار را در شبی با دید خوب، متوسط و ضعیف امتحان کرده‌ام. هرگز ندیدم که تلسکوپی که توان کم‌تری در گردآوری نور دارد تصویری بهتر نسبت به تلسکوپی با توان بیشتر داشته باشد.

[box type="note" fontsize="14" radius="5"]رصدگران سیارات بیشتر ترجیح می‌دهند کوچک‌ترین اندازه‌ی آینه‌ی ثانویه را داشته باشند تا تأثیر انکسار یا پراش بر تصویر را به حداقل برسانند.[/box]

البته باید اعتراف کنم که در شب‌هایی با ثبات جوّی ضعیف رصد با تلسکوپ روکش‌دار تصاویر زیباتری به من ارائه داده است. اما به این معنی نیست که این تصاویر زیباتر، جزئیات دقیق‌تر و بیشتری هم داشته‌اند. بسیاری از اوقات من از تمام توان تلسکوپم در جمع‌آوری نور استفاده می‌کنم زیرا حتی در شب‌هایی با شرایط دید نامناسب لحظات اندکی پیش می‌آید که شرایط جوّی به ثبات نسبی می‌رسد و می‌توانم جزئیات بی‌نظیری را ببینم، جزئیاتی که با وجود روکش دیده نمی‌شوند.

نتیجه

این چهار دیدگاه که آن‌ها را بررسی کردیم از معروف‌ترین دیدگاه‌های اشتباه درباره‌ی تلسکوپ‌ها هستند. با این‌حال بسیاری دیدگاه دیگر هم وجود دارند که به همین اندازه اشتباهند یا کاملاً درست نیستند. شاید بهتر باشد که با رصد بیشتر، مقایسه‌ی شرایط و ابزارهای گوناگون و البته در میان گذاشتن تجربیات و نتایج با یکدیگر، اشتباه بودن دیدگاه‌هایی که معمولاً‌فقط نظری هستند و به پای عمل نرسیده‌اند را نشان دهیم، در این صورت نه فقط ما که بسیاری از منجمان هم از این نتایج سود خواهند برد.