انتخاب و خرید تلسکوپ مناسب
خرید تلسکوپ مناسب کار خیلی ساده ای نیست و بسیار دیده شده که با خرید تلسکوپ نامناسب علاقه شخص فروکش کرده و کلا تلسکوپ به انباری منتقل شده و بلا استفاده مانده است.
حدود 30 سال پیش با شماره 19 مجله نجوم به شکل اتفاقی آشنا شدم و از آن زمان تا بحال نجوم رو با لذت تمام دنبال می کنم. و اتفاقا زمینه مورد علاقه من در نجوم تلسکوپ ها و عکاسی نجومی است. آن زمان اصلا تلسکوپی در بازار موجود نبود. انتخاب ها بسیار محدود بود و در واقع فقط دوربین های تک چشمی و دوچشمی در دسترس بودند.
من هم با یک دوربین تک چشمی روسی 20X50 شروع کردم که 3000 تومان خریده بودم و سه پایه ای ارزان به قیمت 1600 تومان.
چرا از تلسکوپ استفاده می کنیم؟
اجازه دهید برگردیم به بحث انتخاب تلسکوپ. قبل از هرچیز باید بدانیم اصولا دلیل استفاده از تلسکوپ چیست؟ احتمالا خیلی از شما خواهید گفت بزرگنمائی بیشتر که البته این یکی از وظایف تلسکوپهاست ولی در واقع مهم ترین کار یک تلسکوپ نیست. مهم ترین کار یک تلسکوپ جمع آوری نور بیشتر نسبت به چشم ما است. بعضی از اجرام آسمانی چنان کم نوراند که نور آنها باید هزاران بار تقویت شود تا چشم بتواند آنها را تشخیص دهد. بعضی کهکشانها چند صد میلیون سال نوری از ما فاصله دارند.
چند صد میلیون سال نوری یعنی فاصله ای که نور با سرعت 300 هزار کیلومتر در ثانیه در طول چند صد میلیون سال طی می کنه. بله درست شنیدید. این فاصله به شکل غیر قابل درکی زیاد است. اصلا سعی نکنید این فاصله رو تصور کنید چون ذهن زمینی ما برای درک چنین فاصله هائی ساخته نشده .
اما اجازه دهید برگردیم به بحث خودمان یعنی راهنمای خرید تلسکوپ. پس مهم ترین وظیفه یک تلسکوپ جمع آوری نور بیشتر نسبت به چشم ما است. قطر مردمک چشم ما در تاریکی به طور میانگین حدود 6 میلیمتر باز می شود. پس ما در طبیعت محدود شده ایم به این 6 میلیمتر.
یک مثال ساده از تاثیر قطر مردمک چشم در دیدن اجسام تاریک : وقتی در شب چراغ اتاقتان او خاموش میکنید چند ثانیه اول اتاق کاملا تاریک است و هیچ چیز دیده نمیشود اما بعد از چند لحظه اتاق کمی روشن تر میشود و اتاقتان رو میتوانید تشخیص دهید در واقع وقتی چراغ روشن است مردمک چشم شما بسته تراست مثلا حدود 2 یا شاید 3 میلیمتر ولی وقتی محیط تاریک میشود مردمک چشم به شکل خودکار بزرگ میشود و نور بیشتری وارد چشم میشود و ما میتونیم اجسام کم نور تر رو بهتر ببینیم. البته بخشی از فرایند دید بهتر در تاریکی تغییراتی شیمیائی در چشم است که در اینجا مورد نظر ما نیست.
اندازه مردمک چشم در شرایط نوری متفاوت
پس چکار باید کرد برای اینکه نور بیشتری رو بتوانیم جمع آوری کنیم؟ قطر مردمک چشم را که نمیتوان افزایش داد پس باید به روش دیگری فکر کنیم. اینجاست که قطر شیئ تلسکوپ نقش خودش را نشان می دهد. اپتیک تلسکوپ ها اصولا از دو تا بخش اصلی تشکیل شده اند. شیئی و چشمی. شیئی آینه یا عدسی ای است که نور اجرام آسمانی رو دریافت میکند و آن در یک نقطه به نام کانون متمرکز میکند. در واقع شیئی تلسکوپ مثل یک قیف عمل میکند که زیر بارون قرار رفته و قطره های باران رو جمع آوری کرده و به یک نقطه آنها را هدایت میکند. هر چقدر قطردهانه این قیف بزرگتر باشد طبیعتا باران بیشتری رو جمع میکند. پس هر چقدر قطر شیئی تلسکوپ ما هم بزرگتر باشد نور بیشتری رو جمع آوری کرده و ما میتونیم اجرام کم نور تری را ببینیم.
وقتی از یک تلسکوپ با قطر شیئی مثلا 60 میلیمتر استفاده می کنیم میتوان اینطور تصور کرد که قطر مردمک چشم ما 60 میلیمتر شده و در نتیجه اجرام خیلی کم نورتری رو میتوان دید. پس به همین دلیل است که مثلا منجمان آماتور هیچ وقت نمی گویند یک تلسکوپ دابسونی 400 برابر خریدم. بلکه میگویند یک تلسکوپ مثلا 8 اینچ خریدم . چون به خوبی میدانند که معیار سنجش یک تلسکوپ قطر شیئی است. پس یکی از مهم ترین فاکتورها در خرید تلسکوپ قطر شیئی آن است.
تلسکوپ هائی که معمولا جنبه تجاری و اسباب بازی دارند روی بزرگنمائی خیلی تاکید می کنند و معمولا روی جعبه آنها عدد بزرگنمائی زیادی نوشته میشود. بعد از اون دوربین تک چشمی روسی یک تلسکوپ 60 میلیمتری خریدم که روی جعبه اش نوشته بود 525 برابر بزرگنمائی و من حسابی به اون عدد دل بسته بودم ولی بعد از خرید تلسکوپ فهمیدم اون بزرگنمائی اصلا کاربرد نداره و در واقع غیر واقعی بوده.
نمونه ای از تلسکوپ های اسباب بازی که کارآئی چندانی نداشته و جهت تبلیغ از نمایش بزرگنمائی 525 برابر استفاده شده که اصلا قابل استفاده نیست.
البته حدس میزنم که هنوز در مورد تاثیر بزرگنمائی صد در صد قانع نشده اید و ته ذهنتان هنوز فکر میکنید بزرگنمائی بیشتر یعنی تصویر بزرگتر و تصویر بزرگتر هم یعنی تصویری بهتر. اولین بار که با یک تلسکوپ رصد کنید متوجه این موضوع می شوید و خواهید دید تصویر در بزگنمائی های بالا الزاما جزئیات بیشتری رو نمایان نمیکنه.
به عنوان اولین مشاوره خرید تلسکوپ میشه گفت هر چقدر قطر لوله تلسکوپ بزرگتر باشه اون تلسکوپ قوی تره. البته این یه قانون کلی است و اما و اگرهائی دارد که در ادامه بیشتر در مورد آن صحبت می کنیم. ولی اصولا قطر لوله بزرگتر یعنی شیئی بزرگتر و شیئی بزرگتر یعنی توان جمع آوری نور بیشتر.
توان تفکیک تلسکوپ
دومین کاری که یک تلسکوپ برای ما انجام میدهد افزایش توان تفکیک هست. اما توان تفکیک اصلا یعنی چی؟ شخصی از دور در حال نزدیک شدن به شماست مثلا در فاصله 200 متری شما. احتمالا در ابتدا نمی تونید اون شخص رو تشخیص بدهید. صبر می کنید تا به شما نزدیک تر شود هر چقدر فاصله شما کمتر میشود شما جزئیات بیشتری رو می توانید تشخیص دهید. اگر وقتی آن شخص در فاصله 200 متری قرار دارد او را با یک تلسکوپ نگاه کنید علاوه بر اینکه تصویر او را بزرگتر می بینید جزئیات بیشتری رو هم از آن شخص می توانید ببینید. حتی شاید بتوانید چهره آن شخص را تشخیص بدهید.
احتمالا خواهید گفت وقتی بزرگنمائی بیشتر از چشم انسان باشد طبیعتا جزئیات هم افزایش پیدا میکند. جواب منفی است. تفکیک جزئیات وابسته به قطر شیئی تلسکوپ است و رابطه مستقیم با آن دارد. خوشبختانه هم جمع آوری نور بیشتر و هم توان تفکیک تلسکوپ وابسته به قطر شیئی تلسکوپ است و باز هم تکرار می کنیم که فاکتور مهم در خرید تلسکوپ قطر شیئی آن است.
در رصد ماه و سیارات توان تفکیک تلسکوپ نقش اصلی را ایفا می کند. مثلا برای اینکه بتوانید جزئیات سطح سیاره مشتری را ببینید توان تفکیک تلسکوپ تعیین کننده است. اگر از تلسکوپی با قطر دهانه کم استفاده کنید حتی اگر کیفیت اپتیکی بسیار خوبی هم داشته باشد باز هم جزئیات زیادی را نخواهید دید حتی اگر از بزرگنمائی های بالا هم استفاده کنید. البته بحث کیفیت اپتیکی و ساخت تلسکوپ ها هم بسیار مهم است. مثلا در رصد سیارات ممکن است تلسکوپی 100 میلیمتری از تلسکوپی 150 میلیمتری به دلیل کیفیت ساخت بالاتر جزئیات بیشتری را نشان دهد که البته این موضوع بحث ما نیست.
دو تلسکوپ با اندازه شیئی متفاوت
در تصویر بالا دو تلسکوپ با قطر لوله متفاوت را ملاحظه می کنید. وقتی صحبت از قطر لوله تلسکوپ می شود در واقع منظور ما قطر عدسی یا آینه شیئی تلسکوپ است که تقریبا با قطر لوله تلسکوپ برابر است. امیدوارم کم کم قانع شده باشید که بزرگنمائی فاکتور چندان مهمی نست.
اجازه دهید مثال دیگری بزنم. حتما عکس های کم کیفیت در کامپیوتر یا گوشی های همراه تان دارید. و حتما این تجربه را دارید که هر چقدر این عکس ها را بزرگ کنیم یا به عبارتی بزرگنمائی را زیاد کنیم باز هم چون خود عکس کم کیفیت است جزئیات زیادی قابل تشخیص نیست. این همان تاثیر بزرگنمائی در کیفیت تصویر است یعنی اگر تلسکوپی قطر دهانه کمی داشته باشد در بزرگنمائی های بالا تصویر مات و بی کیفیت می شود طوریکه خودتان ترجیح خواهید داد بزرگنمائی را کم کنید.
در تصویر فوق نمائی از سیاره زیبای زحل دیده می شود که توسط یک تلسکوپ ولی با بزرگنمائی های مختلف گرفته شده است را می بینید. بزرگنمائی بیشتر الزاما به معنای جزئیات بیشتر نیست.
توان تفکیک تلسکوپ گاهی بزرگنمائی زاویه ای نیز گفنه می شود. یعنی توانائی تلسکوپ در تفکیک زوایای کم و تشخیص جزئیات بیشتر .
بزرگنمائی خطی تلسکوپ
بزرگنمائی خظی یا ظاهری تلسکوپ به این معنی است که اجسام از درون تلسکوپ به شکل ظاهری چند برابر بزرگتر دیده می شوند. بر خلاف دو مورد قبلی بزرگنمائی خطی تلسکوپ رابطه مستقیمی با قطر دهانه تلسکوپ یا قطر شیئی ندارد و مربوط به فاصله کانونی شیئی و چشمی تلسکوپ است. که در ادامه این مقاله مفصل درباره این مفاهیم توضیح خواهم داد. بزرگنمائی در تلسکوپ ها معمولا با نماد X مشخص می شود. مثلا 100X یعنی بزرگنمائی 100 برابر.
تلسکوپ ها چطور کار می کنند؟
در این باره قبلا توضیحاتی داده ایم ولی در اینجا کامل تر توضیح خواهم داد. برای اینکه بتوانیم نور بیشتری جمع آوری کنیم باید از عدسی ها و آینه های غیر تخت استفاده کنیم. عدسی ها یا آینه هائی که بتوانند نور را در نقطه ای متمرکز کنند. در آینه ها نوع مقعر این کار را انجام می دهد. آینه مقعر آینه ای است که مرکزش کمی نسبت به گوشه ها گودتر است. در این آینه ها وقتی نور به سطح آن برخورد می کند بازتاب شده و در نقطه ای متمرکز و به آن نقطه کانون گفته می گویند.
در تصویر بالا پرتوهای قرمز رنگ پرتوهای رسیده از اجرام دوردست مثل ستاره ها هستند. وقتی این پرتوها به سطح آینه مقعر می رسند به دلیل انحنای سطح آینه با زاویه های متفاوتی بازتاب می شوند و در یک نقطه با نام کانون آینه که با حرف F معمولا نمایش داده میشود به هم می رسند و در واقع متمرکز می شوند. به فاصله مرکز آینه تا نقطه کانون هم فاصله کانونی گفته می شود که معمولا با حرف f (کوچک) نمایش داده می شود. مثالی از آینه های مقعر آینه های ریش تراشی هستند. در این آینه ها تصویر بزرگتر دیده می شود. به شکل زیر دقت کنید.
تصویر در آینه مقعر بزرگتر دیده می شود. مثل ذره بین
با آینه های مقعر آشنا شدیم حالا لازم است در مورد عدسی ها و مخصوصا نوع محدب آنها آشنا شویم. عدسی ها تکه ای شیشه اپتیکی هستند که حداقل یک سطح غیر تخت دارند و نور هنگام ورود همگرا یا واگرا می شود. در عدسی های نوع محدب مرکز از لبه ها ضخیم تر است و مانند آینه مقعر نور های رسیده را در یک نقطه به نام کانون جمع می کند.
عدسی محدب و فاصله کانونی
عدسی های محدب و آینه های مقعر در کانون خود تشکیل تصویر می دهند. حتما از ذره بین استفاده کرده اید. ذره بین یک عدسی محدب است. وقتی توسط یک ذره بین نور خورشید را در یک نقطه متمرکز می کنید در واقع تصویر خورشید را در کانون تشکیل داده اید. اگر همان ذره بین را در فاصله چند متری از جسمی پرنور مثل لوستر با چند لامپ روشن قرار دهید و کاغذی سفید را در کانون عدسی قرار دهید تصویر لامپ ها را خواهید دید. در واقع از همین مکانیسم در دوربین های عکاسی برای تشکیل تصویر استفاده می شود. عدسی چشم ما نیز از نوع محدب است و تصویر روی شبکیه چشم تشکیل می شود.
در تصویر بالا تصویر توسط لنز عکاسی تولید شده و البته به شکل معکوس نیز تشکیل می شود.
حالا که با مفهوم عدسی های محدب و آینه های مقعر آشنا شدید اجازه دهید به سوال اول برگردیم. تلسکوپ چطور کار می کند؟
تمام تلسکوپ ها دارای یک شیئی هستند و یک چشمی. شیئی عدسی ای محدب و یا آینه ای مقعر است که نوری بیشتر از چشم ما از اجرام آسمانی جمع آوذی کرده و در کانون خود تصویر آن جرم آسمانی را ایجاد می کند. سپس عدسی ای کوچک که آن هم از نوع محدب است کمی بعد از کانون شیئی قرار می گیرد و در واقع تصویر تشکیل شده توسط شیئی را برای مان درشت تر کرده و ما می توانیم از پشت چشمی تصویر ایجاد شده را با چشم ببینیم.
تلسکوپ چگونه کار می کند؟
حال که با مفاهیم اولیه آشنا شدیم اجازه دهید انواع تلسکوپ ها را بررسی کنیم.
تلسکوپ های شکستی یا گالیله ای
تلسکوپ های شکستی یا گالیله ای از نظر تاریخی اولین نوع تلسکوپ ها هستند. گالیله دانشمند مشهور ایتالیائی اولین شخصی بود که این ابزار را جهت مشاهده آسمان شب به کار گرفت و به نتایج بسیار درخشانی هم رسید. که البته چیزی نمانده بود به دلیل بیان این نتایج جانش را از دست بدهد. تلسکوپ شکستی قبل از گالیله توسط عینک سازی هلندی اختراع شده بود. ولی برای مشاهده آسمان گالیله از آن استفاده کرد. علت نامگذاری این تلسکوپ به نام شکستی این است که بر اساس شکست نور در عدسی شیئی کار می کند و نه بازتاب نور.
در شکل زیر نمائی از یک تلسکوپ شکستی را می توانید ببینید.
پس همانطور که گفته شد در تلسکوپ های شکستی عدسی ای محدب جلوی لوله قرار دارد. البته در ادامه خواهید دید که این عدسی معمولا یک تک عدسی نیست و از ترکیب چند عدسی تشکیل می شود.
در تلسکوپ های شکستی بزرگترین مساله خطای رنگ یا ابیراهی رنگی یا Chromatic Abberation است. اجازه دهید قبل از توضیح در مورد خطای رنگی توضیحی در مورد خطاهای اپتیکی ارائه کنیم. این مطالب در انتخاب و خرید تلسکوپ بسیار مهم هستند. قبلا گفته شد که در کانون اپتیکی عدسی های محدب و آینه های مقعر تصویر تشکیل می شود. ولی سوال این است که آیا این تصویر بی عیب و نقص است؟
جواب خیر است. تصویر به دلایل زیادی مشکلاتی دارد. بعضی از این مشکلات ذاتی هستند به این معنی که هر قدر آینه یا عدسی هم با دقت تراش و سیقل داده شود باز هم آن عیب ذاتی وجود دارد. ولی خطاهای ساخت نیز وجود دارند که ناشی از کیفیت پائین در شکل دهی سطوح و سیقل و پولیش عدسی یا آینه است.
خطای رنگی نیز از خطاهای ذاتی عدسی ها است. عدسی به دلیل اینکه نور را از خود عبور می دهند طیف نور را تجزیه کرده و طیفی رنگین کمانی از خود نشان می دهند. همانطور که می دانید منشورها می توانند نور سفید را به اجزای تشکیل دهنده شان تفکیک کنند. به شکل زیر توجه کنید.
تجزیه نور سفید در منشور
اولین بار نیوتن به این موضوع پی برد که نور سفید خورشید را می توان از طریق عبور دادن از منشوری شیشه ای به طول مو های تشکیل دهنده اش تجزیه کرد و یک طیف رنگی تشکیل داد. شما هم می توانید آزمایشی ساده انجام دهید و این کار را انجام دهید .
اگر منشور ندارید ناراحت نباشید یک ظرف آب و یک آینه کوچک مشکل را حل می کند.
تجزیه نور
یک آینه کوچک را در گوشه ظرف آب قرار دهید و نور چراغ قوه و یا خورشید را پس از بازتاب از سطح آینه روی سقف یا تکه ای کاغذ سفید مشاهده کنید. نور به طیف رنگین کمانی اش تفکیک می شود.
عدسی های محدب نیز نور سفید را به طیف رنگی تجزیه می کنند و این طیف را در کانون عدسی نمایش می دهند و باعث می شوند که هنگام مشاهده اجسام مخصوصا پرنور طیف رنگی دیده شود که در واقع هیچ ربطی به جسم مورد نظر نداشته و عیب ذاتی شیئی تلسکوپ است.
خطای رنگی شیئی تلسکوپ
اگر با تلسکوپی از نوع شکستی که دارای خطای رنگی زیادی است ماه را رصد کنید تصویری شبیه به تصویر زیر می بینید.
خطای رنگی و تاثیر آن روی تصویر ماه
یک سمت ماه هاله ای زرد رنگ و بخشی دیگر آبی رنگ به نظر می آید. نیوتن با استدلالی صحیح به نتیجه ای غلط رسید. استدلال او این بود که چون نور در عدسی ها شکسته و تجزیه می شود خطای رنگی را نمی توان از بین برد. سالها بعد از نیوتن عدسی های آکروماتیک ساخته شدند که خطای رنگی را بسیار کاهش می دادند. اکثر تلسکوپ های شکستی موجود در بازار که قیمت مناسبی دارند از این نوع هستند. تلسکوپ های جدی تری به نام آپوکروماتیک نیز وجود دارند که خطای رنگشان در حد صفر است و یا بسیار کم که البته قیمت بسیار بالاتری دارند.
شیئی های از نوع آکروماتیک همچنان خطای رنگ مشخصی دارند ولی به دلایلی همچنان برای رصد آسمان بسیار مناسب اند.
تلسکوپ های شکستی معمولا گران هستند. یک تلسکوپ شکستی با قطر 4 اینچ چندین برابر یک تلسکوپ آینه ای قیمت دارد. تلسکوپ های شکستی قطر عدسی محدودی دارند و به ندرت اندازه های بزرگ آنها تولید می شود. یکی از دلایل آن قیمت بسیار بالای ساخت عدسی های بزرگ است. همچنین این تلسکوپ ها طول لوله بالائی دارند که در اندازه های بزرگ باعث می شود حمل و نقل آنها بسیار دشوار شود.
اجازه دهید با مفهومی به نام نسبت کانونی آشنا شویم. با فاصله کانونی آشنا شدید . اگر فاصله کانونی را بر قطر عدسی یا آینه تقسیم کنیم عدد حاصل نسبت کانونی گفته میشود. مثلا اگر عدسی یا آینه ای با فاصله کانونی 1000 میلی متر داشته باشیم و قطر عدسی یا آینه 100 میلی متر باشد نسبت کانونی 10 خواهد بود.
نسبت کانونی در یک عدسی محدب
هرچه نسبت کانونی بیشتر باشد طول لوله تلسکوپ بلندتر است. البته این موضوع در مورد بعضی از انواع تلسکوپ ها صحیح نیست. که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.
تلسکوپ شکستی با نسبت کانونی بالا
تلسکوپ شکستی با نسبت کانونی کم
دو تصویر بالا دو تلسکوپ شکستی با قطر شیئی 80 میلی متر را نشان می دهند که در تصویر اول نسبت کانونی حدود 10 و در تصویر پائین تر تسبت کانونی 5 است. تلسکوپ دوم طول لوله کوتاه تری دارد و برای حمل و نقل مناسب تر است. البته در تلسکوپ های شکستی قانونی کلی وجود دارد که نسبت کانونی کمتر یعنی خطای رنگی بیشتر . این نکته را باید در خرید تلسکوپ مد نظر قرار داد. تلسکوپ های شکستی 60 و 70 و 80 میلی متری در دنیای نجوم آماتوری بسیار محبوب اند. البته این تلسکوپ ها قطر شیئی کمی دارند ولی به دلیل حجم و وزن کم و سادگی استفاده و تصاویر واضحی که تولید می کنند محبوب اند. به طور مثال با چنین تلسکوپ هائی می توان عوارض سطح ماه را به خوبی دید. همچنین حلقه زحل را می توان تشخیص داد و قمرهای مشتری را نیز به خوبی می توان مشاهده کرد. خود سیاره مشتری نیز تفکیک شده و به صورت قرصی کوچک قابل مشاهده است. هلال سیارات زهره و عطارد نیز قابل رویت اند. همچنین در مکانی تاریک و به دور از آلودگی نوری می توان بعضی سحابی ها و کهکشان ها و خوشه های ستاره ای را رصد کرد.
تلسکوپ های بازتابی نیوتونی
تا اینجا با تلسکوپ های نوع شکستی آشنا شدید و فهمیدید که محدودیت هائی دارند از جمله خطای رنگی و گران بودن در سایزهای بزرگ . ایزاک نیوتن داشمند مشهور اولین بار تلسکوپ بازتابی نیوتونی را اختراع کرد. او به جای استفاده از عدسی محدب در شیئی تلسکوپ از آینه مقعر استفاده کرد. در آینه ها نور فقط بازتاب می شود و در نتیجه نور تجزیه نمی شود. به همین دلیل خطای رنگی کلا وجود ندارد. همچنین ساخت آن بسیار ساده تر و ارزان تر است. در تلسکوپ های شکستی نوع آکروماتیک دو عدسی محدب و مقعر با شیشه های اپتیکی مخصوص باید ساخته شوند و در کنار هم قرار گیرند. یعنی 4 سطح اپتیکی باید تراشیده شود در حالیکه در آینه های مقعر فقط یک سطح باید تراشیده شود پس ساخت آن بسیار آسان تر است.
اما تلسکوپ های نیوتونی چگونه کار می کنند؟
به شکل زیر دقت کنید.
تلسکوپ نیوتونی چگونه کار می کند
در شکل بالا عملکرد یک تلسکوپ نیوتونی را می توانید ملاحظه کنید. نور اجرام آسمانی وارد لوله تلسکوپ می شود و تا انتهای لوله پیش می رود سپس به آینه اصلی تلسکوپ که از نوع مقعر است برخورد می کند و بازتاب می شود. و دوباره طول لوله را طی می کند. سپس قبل از اینکه کانون تشکیل شود قطعه آینه ای تخت و کوچک نور را به شکل عمودی از لوله خارج کرده و به چشمی تلسکوپ که عمود بر بدنه تلسکوپ قرار گرفته می رسد. هیچ نوری در مسیر خود تجزیه نمی شود و در نتیجه خطای رنگی صفر است. احتمالا اولین سوالی که در رابطه با این نوع تلسکوپ در ذهن تان شکل گرفته مساله آینه ثانویه است. منظور از آینه ثانویه آینه کوچک 45 درجه است. شاید فکر کنید وجود آینه ثانویه باعث می شود که مثلا در مرکز تصویر لکه سیاهی دیده شود. خوشبختانه اصلا اینطور نیست. و اثر آینه ثانویه روی تصویر دیده نمی شود. البته تاثیراتی دارد که از حوصله این مقاله خارج است ولی در این حد بدانید که مشکلی ایجاد نمی شود.
تلسکوپ های نیوتونی ارزان ترین خانواده تلسکوپ ها هستند. اگر حداکثر قطر شیئی را می خواهید بدون شک تلسکوپ های نیوتونی از بهترین انتخاب ها هستند. در تلسکوپ های نیوتونی فقط یک سطح باید تراش و سیقل داده شود و حتی آن سطح نیز لازم نیست شیشه اپتیکی خاصی داشته باشد حداقل در اندازه های کوچک. در آینه های کوچک حتی می توان از شیشه معمولی نیز برای ساخت آینه استفاده کرد. یکی از جالب ترین فعالیت های نجوم آماتوری تراش آینه های نیوتونی است. در خرید تلسکوپ دقت زیادی باید به نوع و ساختار تلسکوپ داشت.
تلسکوپ های نیوتونی البته کمی به همخطی حساس اند. همخطی تلسکوپ به معنی تنظیم بودن تلسکوپ از نقطه نظر اپتیکی است. اگر تلسکوپ از همخطی خارج شود تصویر کیفیت خود را از دست می دهد و تصاویر محو دیده می شوند و جزئیات را از دست می دهید. تلسکوپ های نیوتونی پس از مدتی استفاده کمی از همخطی خارج می شوند و لازم است دوباره تنظیم شوند. مخصوصا اگر تلسکوپ را زیاد جابجا کنید. همخط کردن تلسکوپ کار پیچیده ای نیست و هر منجمی باید آن را یاد بگیرد.
تلسکوپ های نیوتونی را می توان با نسبت کانونی کم ساخت و در نتیجه طول لوله تلسکوپ خیلی کوتاه می شود. مثلا به راحتی می توانیم تلسکوپی 8 اینچ داشته باشیم که نسبت کانونی اش 5 باشد و در نتیه طول لوله تلسکوپ حدود یک متر خواهد بود. که این امر در مورد تلسکوپ های شکستی ممکن نیست. زیرا تلسکوپی شکستی با قطر شیئی 8 اینچ و نسبت کانونی 5 خطای رنگ بسیار بالائی خواهد داشت.
قطر شیئی تلسکوپ ها بر حسب اینچ نیز بیان می شود . هر اینچ حدود 2.5 سانتی متر است. از نماد ” برای بیان اینچ استفاده می شود مثلا تلسکوپی 8 اینچ را به شکل “8 نماش می دهند.
مقایسه اندازه نسبی تلسکوپ های مختلف
در شکل بالا تلسکوپ های مختلف با اندازه های مختلف نسبت به شخصی معمولی نمایش داده شده اند. مثلا تلسکوپ 6 اینچی نیوتونی (پائین چپ دومین تلسکوپ ) اندازه بسیار مناسبی دارد. البته در مورد پایه ها و انواع استقرار تلسکوپ ها در ادامه مقاله مفصل توضیح خواهیم داد.
همانطور که گفته شد هرچه نسبت کانونی بیشتر باشد طول لوله تلسکوپ بلندتر می شود. که البته نسبت کانونی بالاتر محاسنی دارد. به شکل زیر توجه کنید.
نسبت کانونی در تلسکوپ های نیوتونی
نسبت کانونی بالاتر معمولا کیفیت بالاتری تولید می کند. البته این قاعده ای کلی است و الزاما برای هر تلسکوپی صحیح نیست. نیوتونی های با نسبت کانونی کمتر بیشتر به همخطی اپتیکی حساس اند . همچنین در نیوتونی های با نسبت کانونی کم ستاره ها در گوشه های تصویر کمی کشیده به نظر می رسند که به این عیب خطای کما یا گیسو می گویند.
البته فعلا و در مورد اولین تلسکوپ خود اصلا به خطای کما توجه نکنید. این خطا در عکاسی نجومی و نیوتونی های با نسبت کانونی خیلی کم خود را نشان می دهد.
نمونه ای از یک تلسکوپ نیوتونی کوچک که می تواند یکی از انتخاب های مناسب برای تازه کارها باشد.
تلسکوپ های ترکیبی و بازتابی
تلسکوپ های بسیار متنوع دیگری نیز وجود دارند که توضیح آنها خارج از این مقاله مقدماتی است. تلسکوپ هائی مانند کلاسیک کسگرین ، ریچی کرتین ، اشمیت کسگرین ، ماکسوتف کسگرین و غیره. از بین این طیف مختلف تلسکوپ ها که البته تمام آنها در اصل از نوع بازتابی هستند چرا که شیئی تمام این تلسکوپ ها از نوع آینه مقعر است و نور را بازتاب می کند دو نوع اشمیت کسگرین و ماکسوتف کسگرین در دنیای آماتوری رایج تر اند.
دو نوع آخر یعنی اشمیت کسگرین و ماکسوتف کسگرین طول لوله بسیار کوتاهی دارند و این مزیت بسیار بزرگی است. طول لوله این دو تلسکوپ ربطی به نسبت کانونی موثر این دو تلسکوپ ندارد. به شکل زیر دقت کنید.
تصویر فوق نمایی از تلسکوپ اشمیت کسگرین را نمایش می دهد. در انتهای لوله تلسکوپ آینه ای مقعر قرار دارد که از نوع کروی است. این آینه که نسبت کانونی بسیار کمی دارد ( معمولا 2) نور را کانونی می کند. مرکز این آینه سوراخ است و برای خروج نور در نظر رفته شده است. نور قبل از کانونی شدن به آینه ای محدب برخورد می کند و نسبت کانونی موثر تلسکوپ بسیار بیشتر می شود و نور از سوراخ آینه اصلی خارج شده و کانون پشت آینه تشکیل می شود. البته یک تیغه تصحیح کننده جلوی لوله تلسکوپ قرار دارد که وظیفه اش تصحیح خطای کروی آینه کروی اصلی تلسکوپ است. همانطور که ملاحظه می کنید طول لوله این تلسکوپ بسیار کم است و در نتیجه حمل و نقل آن بسیار آسان است. طرح اپتیکی ماکسوتف کسگرین نیز بسیار شبیه به اشمیت کسگرین است با این تفاوت که تیغه تصحیح کننده شکل متفاوتی دارد و هلالی شکل است. البته تفاوت های کوچک دیگری نیز وجود دارند که در مقالاتی دیگر به آنها می پردازیم.
به نمونه ای از تلسکوپ های طرح اشمیت و ماکسوتف کسگرین توجه کنید.
تلسکوپ اشمیت کسگرین 8 اینچ
همانطور که در تصویر بالا مشاهده می کنید این تلسکوپ ها طول لوله بسیار کمی دارند و برای حمل و نقل بسیار مناسب اند.تلسکوپ های ماکسوتف کسگرین هم بسیار فشرده و جمع و جور هستند.
تلسکوپ ماکسوتف کسگرین 5 اینچ
تلسکوپ های ماکسوتف کسگرین برای رصد سیارت کمی مناسب تر اند. البته باز هم باید تذکر دهیم که این قانون کلی نیست. بسیاری از بهترین عکاسان سیارات در دنیا از اشمیت کسگرین های بزرگ استفاده می کنند. شاید یکی از علت های این موضوع این باشد که ماکسوتف کسگرین ها در اندازه های بزرگ مثل 14 اینچ ساخته نشده اند. حداقل به شکل تجاری. این تلسکوپ ها نسبت به نیوتونی ها بسیار گران تر هستند و این شاید بزرگترین عیب آنها باشد. در غیر اینصورت برای منجمی آماتور بسیار مناسب اند.
استقرار تلسکوپ ها
بدون شک تلسکوپ ها را باید روی پایه ای قرار داد و از آن پایه برای داشتن تصاویر ثابت و بدون لرزش استفاده کرد. مساله ای که در مورد استقرار تلسکوپ ها وجود دارد این است که اجرام آسمانی به دلیل حرکت زمین به دور محورش حرکتی ظاهری در آسمان دارند. یعنی ستارگان و تمام اجرام آسمانی از شرق طلوع می کنند و کمانی را در آسمان طی می کنند و در غرب غروب می کنند.
هنگام استفاده از تلسکوپ به دلیل بزرگنمائی بالای آن این حرکت ظاهری کاملا مشخص و واضح است. به این معنی که مثلا هنگام رصد ماه می توانید به خوبی حرکت ماه را درون چشمی تلسکوپ ببینید و متوجه خواهید شد که پس از چند ثانیه ماه از میدان دید خارج شده و باید دوباره تصویر را تنظیم کنید. پس باید بتوان جرم آسمانی را در حین رصد دنبال کرد. این کار می تواند هم به شکل دستی انجام شود یعنی اینکه رصدگر مثلا با حرکت دادن تلسکوپ به شکل دستی حرکت زمین را خنثی کند و یا موتوری الکتریکی این کار را انجام دهد.
اصولا دو روش کلی برای استقرار تلسکوپ ها وجود دارد.
استقرار سمت ارتفاعی
استقرار استوائی
استقرار سمت ارتفاعی
در استقرار سمت ارتفاعی که شکل ساده تر استقرار است پایه تلسکوپ در دو جهت افقی و عمود بر آن حرکت می کند. درست شبیه سه پایه های عکاسی. نکته بسیار مهم در این استقرار این است که شما جهت ردیابی آسمان باید هر دو محور را حرکت دهید. یعنی برای تعقیب جرم آسمانی همزمان دو محور باید حرکت کنند. به شکل زیر توجه کنید.
استقرار تلسکوپ ها
تلسکوپ سمت راست در تصویر بالا از استقرار سمت ارتفاعی استفاده می کند. سمت در نجوم همان محور افقی است و ارتفاع نیز محور عمود بر آن است. فعلا به همین تعریف بسنده کنید. در استقرار سمت ارتفاعی بسته به اینکه به کجای آسمان نشانه رفته اید باید سرعت حرکت محورها مشخص باشد و در واقع برای نواحی مختلف سرعت های مختلفی لازم است. اگر تلسکوپ را بیشتر جهت رصد و مشاهده استفاده می کنید این استقرار می تواند انتخاب بسیار خوبی باشد. همچنین پایه های سمت ارتفاعی معمولا ارزان تر هستند.
مقر دابسونی
نوع خاصی از استقرار سمت ارتفاعی وجود دارد که به نوع دابسونی معروف است. این استقرار بسیار ساده و ارزان و قابل حمل است و از این رو در سالهای اخیر بسیار مورد توجه علاقمندان قرار گرفته است.
تلسکوپ دابسونی
در شکل فوق این نوع پایه تلسکوپ را مشاهده می کنید. ترکیب یک پایه دابسونی و لوله تلسکوپ نیوتونی ارزان ترین ترکیب ممکن است. یعنی با بودجه ای مشخص بزرگترین تلسکوپی که می توانید بخرید تلسکوپی نیوتونی با استقرار دابسونی است. این ترکیب چنان محبوب شده است که وقتی صجبت از تلسکوپ دابسونی می شود فرض بر این است که لوله اپتیکی تلسکوپ از نوع نیوتونی است. این تلسکوپ ها جهت رصد عالی اند. اندازه های بزرگ این نوع تلسکوپ را می توانید با بودجه ای معقول خریداری کنید. در ایران نیز دابسونی های تا قطر 18 اینچ وارد شده اند. بزرگ ترین تلسکوپ دابسونی ایران مربوط به دانشگاه تفت با قطر آینه 25 اینچ است. خرید تلسکوپ دابسونی یکی از بهترین انتخاب ها برای تازه واردان به دنیای نجوم است.
دابسونی های 6 و 8 و 10 اینچ در ایران بسیار رایج اند و با قیمت معقولی می توان آنها را تهیه کرد.
تلسکوپ های دابسونی
در تصویر بالا دو تلسکوپ دابسونی با قطر آینه متفاوت را مشاهده می کنید. حمل و نقل این تلسکوپ ها حتی در اندازه های بزرگ نیز ممکن است.
استقرار استوائی
همانطور که در مورد استقرار سمت ارتفاعی صحبت شد این استقرار محدودیت هائی دارد. برای ردیابی اجرام آسمان هر دو محور باید حرکت کنند که این خود مشکلاتی دارد. در استقرار استوائی همچنان دو محور عمود بر هم داریم. ولی یکی از محورها با محور گردش زمین به دو خودش موازی می شود به این ترتیب برای ردیابی جرم آسمانی فقط محور بعد باید با سرعتی ثابت گردش کند. مطمئن هستم خوب متوجه نشده اید. درک استقرار استوائی و عملکرد آن در ابتدا کمی دشوار است.
همانطور که روی کره زمین از طول و عرض جرافیائی برای مشخص کردن نقطه ای استفاده می کنیم برای کره سماوی نیز از مختصات بعد و میل استفاده می کنیم.
در تصویر استقرار تلسکوپ ها ( 3 تصویر به عقب برگردید) استقرار سمت راست استوائی است. یک محور به سمت قطب سماوی ( در ایران قطب شمال سماوی) قرار گرفته می شود. خوشبختانه ستاره قطبی به قطب شمال سماوی بسیار نزدیک است و از آن می توان جهت راهنمائی استفاده کرد. پس کافی است محور قطبی مقر استوائی را به سمت ستاره قطبی بگیرید تا اصطلاحا مقر قطبی شود. البته جهت عکاسی نجومی دقت بسیار بالاتری نیاز است.
پس از قطبی کردن کافی است جرم آسمانی مورد نظر را پیدا کنید و سپس با چرخاندن محور بعد مقر با سرعت ثابت جرم آسمانی در هر نقطه ای از آسمان که باشد ردیابی خواهد شد.
استقرار استوائی
در استقرار استوائی می توان موتوری بسیار ساده به محور بعد متصل کرد و کافیست که این موتور این محور را با سرعت ثابت حدود یک دور در هر 24 ساعت بگرداند. به همین سادگی می توان تمام اجرام آسمان را ردیابی کرد و دیگر نیازی نیست که در بزرگنمائی های بالا پیچ محور بعد را دائم چرخاند.
در مورد موتور تلسکوپ ها در مقاله ای جداگانه بحث خواهیم کرد.
جستجوی حودکار (GOTO)
تصور کنید تلسکوپی دارید که می تواند اتوماتیک تمام اجرام آسمان را برایتان پیدا کند. مثلا کهکشان آندرومدا را در صفحه کلیدی وارد می کنید و سپس تلسکوپ شروع به حرکت کرده و به سمت آن می رود. این تکنولوژی کاملا در دسترس است و جالب اینجاست که قیمت چندان زیادی هم ندارد. تلسکوپ ها یا به عبارت بهتر مقرهای جستجوی خودکار (GOTO) بسیار هیجان انگیزاند. این تکنولوژی هم در استقرار استوائی و هم سمت ارتفاعی وجود دارد. البته در دنیای نجوم آماتوی بحث بر سر استفاده از این تکنولوژی زیاد است. خیلی ها معتقداند که این تکنولوژی منجم را از آشنائی با آسمان دور می کند و بهتر است در ابتدای کار از آن استفاده نشود. عده ای هم چنین نظری ندارند و آن را توصیه می کنند.
مقر استوائی جستجوی خودکار
تصویر فوق مقر استوائی EQ6 را نشان می دهد که مجهز به سیستم جستجوی خودکار است.
یکی از موارد مهم در خرید تلسکوپ آینده نگری در مورد ارتقا آن است. مثلا مقری که انتخاب می کنید شاید قابلیت افزودن موتور ردیاب و یا سیستم جستوی حودکار را نداشته باشد.
بزرگنمائی تلسکوپ
یکی از اشتباهات رایج تازه واردین به دنیای رصد آسمان و تلسکوپ بحث بزرگنمائی است. البته پیش تر در این مورد صحبت کرده بودیم ولی توضیحات بیشتری در اینجا خواهیم داد. بزرگنمائی تلسکوپ ها حاصل تقسیم فاصله کانونی شیئی بر فاصله کانونی چشمی تلسکوپ است.
فاصله کانونی شیئی تلسکوپ ها عددی بزرگ مثل 1000 میلی متر است. و فاصله کانونی چشمی تلسکوپ ها عددی کوچک مثل 25 میلی متر است. در همین مثال حاصل تقسیم 1000 بر 25 می شود 40 که بزرگنمائی تلسکوپ با این چشمی است. 40 برابر یعنی جسم مورد نظر از نظر ظاهری 40 برابر بزرگتر دیده می شود. شک نکنید که در ابتدای کار تمایل به استفاده از بزرگنمائی های بالا را دارید. این موضوع تا حدود معینی هم صحیح است. مثلا حلقه زحل در بزرگنمائی 20 برابر بسیار سخت تشخیص داده می شود و در بزرگنمائی حدود 50 برابر بسیار بهتر دیده می شود. ولی با افزایش بزرگنمائی الزاما جزئیات افزایش نمی یابد. اگر تلسکوپ مورد استفاده کیفیت بالائی داشته باشد و شرایط جوی نیز مناسب باشد به ازای هر سانتی متر از قطر شیئی می توان تا 20 برابر بزرگنمائی تولید کرد.
مثلا به شکل تئوریک حداکثر بزرگنمائی مفید یک تلسکوپ 15 سانتی متری حدود 300 برابر است.
برای تولید بزرگنمائی های مختلف می توان از چشمی های با فواصل کانونی مختلف استفاده کرد. چشمی ای با فاصله کانونی کمتر یعنی بزرگنمائی بیشتر.
در شکل فوق چشمی هائی با فواصل کانونی متفاوت جهت تولید بزرگنمائی های مختلف را می بینید. انتخاب چشمی در خرید تلسکوپ بحث مهمی است که در مقاله ای جداگانه به آن می پردازیم.
قابلیت حمل و نقل تلسکوپ
اگر از من که بیش از 30 سال است در نجوم آماتوری فعالیت دارم در مورد خرید تلسکوپ سوال کنید بدون شک قابلیت حمل و نقل تلسکوپ ها یکی از مهم ترین فاکتورهای انتخاب است. بله تلسکوپ بزرگتر یعنی تلسکوپ قوی تر و تلسکوپ قوی تر یعنی دیدن جزئیات بیشتر و اجرام کم نور تر. اما اگر از تلسکوپ نتوانید استفاده کنید چه؟ چند سالی در یکی از موسسات فروش تلسکوپ کار می کردم و آنجا شخصی مراجعه می کرد که قصد خرید تلسکوپی 16 اینچ از نوع دابسونی داشت. بارها به او گفتم که چنین تلسکوپی را نمی توان جابجا کرد. اما او اسرار بر خرید این تلسکوپ داشت و بالاخره کار خودش را کرد و تلسکوپ را حرید. و با زحمت فراوان و یک خودروی ون تلسکوپ را به خانه برد. دو هفته بعد تماس رفت و گفت قصد برگرداندن تلسکوپ را دارد چون نمی تواند از آن استفاده کند. جابجائی چنین تلسکوپی واقعا مشکل است. البته این فقط در مورد تلسکوپ های غولپیکر 16 اینچی نیست حتی تلسکوپی 10 اینچ نیز برای بعضی افراد می تواند غیر قابل حمل باشد. بهترین تلسکوپ تلسکوپی است که بیشترین استفاده را از آن ببرید.
دوربین دو چشمی و تک چشمی
دوربین های دوچشمی و تک چشمی نیز برای رصد آسمان بسیار مناسب اند. میدان دید بسیار باز و سبک بودن آنها بسیار مورد توجه اند. این دوربین ها در واقع تلسکوپ های شکستی کوچکی هستند که می توانند بسیاری از اجرام آسمان را به شما نشان دهند. شاید حتی در منزلتان چنین دوربینی داشته باشید و تا بحال نمی دانستید که می توان از آن برای رصد آسمان استفاده کرد. جهت اطلاعات بیشتر به این مقاله مراجعه کنید.
قبل از خرید تلسکوپ
قبل از خرید تلسکوپ کارهای زیادی باید انجام داده باشید. باید با مفاهیم نجوم و رصد آسمان آشنا باشید. صور فلکی را با چشم غیر مسلح بتوانید در آسمان پیدا کنید. سیارات را بتوانید در آسمان تشخیص دهید و خلاصه اگر یکباره تلسکوپی خرید کنید احتمال اینکه از آن دلسرد شوید بیشتر از 50 درصد است. امروزه اپلیکیشن های نجومی فوق العاده ای به شکل رایگان برای گوشی های هوشمند اندروید و اپل موجود است که یادگیری آسمان را بسیار راحت می کنند. حتما از آنها استفاده کنید. بسیاری از این اپلیکیشن ها این قابلیت را دارند که گوشی تان را به سمت آسمان گرفته و اجرام پشت آن را به شما نمایش می دهند توسط سنسورهای داخلی شان. و به راحتی می توانید با صورت های فلکی و سیارت آشنا شوید در این مقاله با این نرم افزارها آشنا می شوید.
امروزه خوشبختانه مراکز آموزشی فراوانی در کشورمان در زمینه نجوم وجود دارند که می توانید از آنها استفاده کنید. انجمن های نجوم در سرتاسر کشور فعال اند. از آسمان نماهای دیجیتال غافل نشوید. ما بیش از 10 سال است که آسمان نمای دیجیتال تولید می کنیم و تا به حال بیش از 100 دستگاه در ایران عرضه کرده ایم. پس احتمالا در شهر شما نیز یکی از آسمان نماهای ما موجود است.حتما از آنها بازدید کنید و لذت ببرید.
آلودگی نوری
متاسفانه همه ما با آلودگی هوا آشنا هستیم. انواع دیگر آلودگی های محیطی وجود دارند از جمله آلودگی نوری و آلودگی صوتی. اما آنچه که منجمان را بسیار آزار می دهد آلودگی نوری است. آلودگی نوری حاصل نورهای تولید شده در شب است. نور خانه ها ، خیابان ها ، نور افکن ها و خلاصه هر منبع نوری دیگری که در شب وجود دارد. این نورها باعث می شوند که زمینه آسمان روشن شده و نتوانیم ستارگان کم نور را ببینیم. اگر از شهر فاصله بگیریم و به مکان های تاریک برویم آسمان پر ستاره شب را می توان دید. برای دیدن اجرام پر نور مثل ماه و سیارت لازم نیست به خارج از شهر برویم ولی برای رصد سحابی ها و کهکشان ها باید به خارج از شهر رفت.
پیشنهادات ما :
تلسکوپ تان را از فروشگاه ها و موسسات معتبر به جای اسباب بازی فروشی ها تهیه کنید.
برای شروع تلسکوپی با قطر شیئی بین 70 تا 150 میلی متر مناسب است. و توازن خوبی بین قدرت و قیمت و قابلیت جابجائی برقرار می شود.
تلسکوپ های بازتابی نیوتونی بیشترین ارزش خرید را دارند.
برای شروع استقرار سمت ارتفاعی مناسب تر است زیرا ساده و سریع است.
فعلا سیستم جستجوی خودکار را در نظر نگیرید پیچیدگی کار با آن بالاست.
یک دوربین دوچشمی ارزان قیمت می تواند در ابتدا گزینه بسیار خوبی باشد.
تلسکوپ های دست دوم را زیر نظر داشته باشید. تلسکوپ ها عموما عمر مفید مشخصی ندارند و اگر درست نگهداری شده باشند می توانند مثل روز اول برای شما کارآئی داشته باشند.
قبل از خرید تلسکوپ سعی کنید با افراد و انجمن های نجومی تماس بگیرید و حداقل یک بار در برنامه ای رصدی شرکت کنید. تورهای نجومی نیز امروزه کم نیستند.