☆ همه چیز درباره نجوم ☆

[*SAmiN]

این نوع تلسكوپ‌ها بجز كاسگرین‌های عادی كه امروز كمتر در اپتیك‌های كوچك به كار مي‌روند به دو دسته اصلی اشمیت - كاسگرین و ماكستوف – كاسگرین تقسیم می شوند.در هر دو یك تیغه تصحیح كننده شیشه‌ای به سر لوله اضافه شده است كه خطای كروی آینه‌ها را كاهش مي‌دهد (این مزیت بزرگی نسبت به تلسكوپ‌های نیوتنی است). علاوه بر این تیغه از نشستن غبار و هوا زدگی زیاد آینه جلوگیری مي‌كند و اندود آلمینیوم آینه سال‌های بیشتری دوام مي‌آورد. در اشمیت كاسگرین تیغه تصحیح كننده تقریبا مسطح به نظر مي‌رسد و نسبت كانونی تلسكوپ‌های ارائه شده در این نوع اغلب نزدیك به 10/fاست. در ماكستوف كاسگرین تیغه تصحیح كننده عدسی مقعری است كه آینه ثانویه نیز بر سطح درون آن به صورت اندود بازتاب‌كننده‌ای قرار مي‌گیرد. با نسبت كانونی زیاد (اغلب11/f تا 14/f) خطای كروی در این تلسكوپ‌ها بسیار كمتر است و وقتی تصویر را كانونی مي‌كند بسیار تیز و دقیق دیده مي‌شود. همچنین آینه ثانویه همواره با آینه اولیه هم‌خط است مانند نیوتني‌ها و اشمیت – كاسگرین‌ها نیازی به هم خط كردن آن پس از حمل و نقل نیست. اما نسبت كانونی زیاد ماكستوف‌ها در كنار دقت فوق‌العاده‌ای كه در رصد‌های خورشید، ماه و سیارات، ستاره‌ها و اجرام غیر ستاره‌ای دارند، كاربرد آنها را در رصد و عكاسی از اجرام كم‌نور غیر ستاره‌ای و اجرام گسترده‌ای مثل خوشه‌های باز و سحابي‌های پراكنده كمتر مي‌كند.



شكستی یا بازتابی؟

انتخاب تلسكوپ شكستی یا بازتابی وابسته به موضوعات رصدی محل رصد‌های شما و بودجه‌تان است.

 

[*SAmiN]

كاستي‌های تلسكوپ شكستی:

از زمانی كه نخستین تلسكوپ‌های شكستی در دوران گالیله وارد عرصه نجوم شدند، مشكل بزرگی پیش روی رصدگران بود: خطای رنگ. خطا یا ابیراهی رنگی حاصل شكست نور در عدسی شیئی تلسكوپ است. چون ضریب شكست طول موج‌های مختلف نور مرئی از بنفش تا سرخ فرق مي‌كند، آنها به جای این كه در یك نقطه كانونی شوند، چند كانون ایجاد مي‌كنند.

اكنون بیشتر تلسكوپ‌های شكستی آماتوری از نوع آكروماتیك‌اند كه عدسی شیئی تركیبی خطای رنگ را كاهش مي‌دهد اما باز هم در اطراف ستاره‌ای درخشان هاله‌ای آبی- بنفش كه حاصل كانون ثانویه است دیده مي‌شود. هر چه نسبت كانونی تلسكوپ بیشتر باشد خطای رنگ كمتر مي‌شود اما حمل و نقل و كار با تلسكوپ نیز به دلیل لوله بلند آن دشوار مي‌شود. برای رفع كامل خطای رنگ عدسي‌های تركیبی آپوكروماتیك ساخته شدند.تلسكوپ‌های آپوكروماتیك (یا به اختصار آپو) بهترین انتخاب برای عكاسان نجومی و رصدگرانی است كه تصویر بسیار دقیق مي‌خواهند. اما بهای یك تلسكوپ آپوكروماتیك معادل تلسكوپ آكروماتیك یا نیوتنی با دهانه 2 تا 3 برابر آن است. به همین دلیل تلسكوپ‌های شكستی آپو بین رصدگران تازه‌كار چندان جایی ندارند.

 

[*SAmiN]

برتری تلسكوپ‌های شكستی:

با وجود خطای رنگ در انواع متداول شكستي‌ها، تضاد نوری قابل توجه تصویر نما‌های دلنشین‌تری را از آسمان ارائه مي‌كند. چون مانند بازتابي‌ها آینه ثانویه‌ای بر سر تلسكوپ نیست از تمام دهانه استفاده مي‌شود و علاوه بر این اپتیك‌های مرغوب شكستی میزان افت نور در عدسی شیئی كمتر از این مقدار در آینه اصلی تلسكوپ بازتابی است. به همین دو دلیل شاید یك تلسكوپ 8 سانتیمتری شكستی را بتوان معادل10 سانتیمتری بازتابی در گردآوری نور و روشنایی تصویر دانست و همین‌طور مي‌توان تناسباتی را برای اپتیك‌های كوچك‌تر یا بزرگ‌تر ارائه كرد.

علاوه بر شكستي‌های با f كم آسانتر حمل و نقل مي‌شوند و به دلیل شكل یكپارچه تلسكوپ آسان‌تر مي‌توان با آنها كار كرد. در كار با شكستي‌ها برخلاف نیوتني‌ها دیگر نیازی به هم‌خط كردن آینه ثانویه و اولیه یا نگرانی از بین رفتن پوشش آلومینیوم سطح آینه پس از چند سال نیستیم. در واقع این تلسكوپ‌ها وقتی خریداری مي‌شوند دیگر نیازی به تنظیم، تصحیح یا تغییرات ندارد و رصد‌ها با آن ساده و "كاربر دوستانه" است.

اگرچه خطای رنگ در برخی رصدها و به وي‍ژه در عكاسی نجومی آزار دهنده است، تلسكوپ‌های شكستی مطلوب خطای كروی كمتری نسبت به آینه‌ها دارند.

 

[*SAmiN]

كاستي‌های تلسكوپ بازتابی:

خطا یا ابیراهی كروی سبب مي‌شود نور گردآوری شده از آینه اولیه درست در یك نقطه كانونی نشود زیرا لبه‌های آینه نسبت به نواحی مركزی آن نور را به یك نقطه مشترك نمي‌فرستند. به‌این ترتیب وقتی به میدان دید نگاه مي‌كنید در حالی كه وسط تصویر واضح است، ستاره‌های لبه‌ی تصویر كشیده و گیسو مانند دیده مي‌شوند.به همین دلیل آن را خطای گیسو نیز می نامند.

وقتی سعی مي‌كنید با چرخاندن آرام پیچ فكوس یا كانونی لبه‌های تصویر را واضح كنید مركز تصویر نا‌واضح می شود. شدت خطای كروی وابسته به نوع اپتیك آینه اولیه است. در آینه‌های كروی بیشترین حد است. در آینه‌های سهموی كمتر و در آینه‌های هذلولوی (با بیشترین انحنا و گودی) كمترین حد است. اغلب تلسكوپ‌های بازتابی مرغوب دارای آینه‌های سهموي‌اند (معمولا فقط تلسكوپ‌های تركیبی گران‌بهای نوع ریچی – كرتین در حیطه آماتوری با آینه هذلولوی ساخته مي‌شوند). شدت خطای كروی همچنین مي‌تواند به نسبت كانونی وابسته باشد. معمولا تلسكوپ‌هایی با f كم كه مناسب عكاسی اعماق آسمان و رصدهای بیرون از شهرند خطای كروی بیشتری دارند. از سوی دیگر بازتابي‌هایی باf زیاد نیز دلخواه نیستند زیرا بیش از حد بزرگ‌اند. پس باید با خطای كروی آنها كنار آمد.

 

[*SAmiN]

وجود آینه ثانویه كمی باعث كاهش نور مي‌شود اما آنقدرها تاثیر گذار نیست. مهم‌ترین دردسر در بازتابي‌ها و تلسكوپ‌های تركیبی مثل اشمیت – كاسگرین تنظیم آینه ثانویه است. اگر در یك شب رصدی به كشیدگی نور ستاره‌ها در سراسر میدان دید یا قرص سفید مشتری بدون اینكه كمربند‌ها و عوارضی روی آن مشخص باشد برخوردید، احتمالا مشكل شما در هم خط نبودن آینه ثانویه با اولیه است. سه پیچ تنظیم (و یك پیچ بزرگ نگهدارنده اصلی آینه است و تا حد امكان به سراغ آن نروید) روی آینه ثانویه قرار دارد. وقتی بسیار آرام آنها را حركت دهید مي‌بینید كه تصویر چگونه دقیق مي‌شود (برای این كار ستاره را از فكوس خارج كنید تا حلقه‌هایی از آن تشكیل شود. در حالت هم خطی كامل حلقه‌ها همه دایره‌ای و هم مركزند). هم خط نبودن گرچه در رصد اجرام غیر ستاره‌ای محو اثر چندانی ندارد برای رصد‌های ستاره‌ای و ستارگان دوتایی بسیار مهم است.

مشكل دیگری كه به مرور برای نیوتني‌ها رخ مي‌دهد هوا زدگی اندود آلومینیوم آینه است كه در حالت عادی معمولا 10 سال دوام مي‌آورد. در شهرهای آلوده یا نواحی بسیار مرطوب كمتر مي‌شود، مگر انواع مرغوب بازتابي‌ها. البته این مشكل چندان جدی نیست و مي‌توان آینه را در كارگاه‌های اپتیك دوباره اندود كرد (در ایران بخش اپتیك جهاددانشگاهی دانشگاه تهران و صنعتی شریف، صنایع اپتیك صاایران و برخی مراكز فروش و ارائه خدمات نجومی این كار را انجام مي‌دهند). همچنین مي‌توان آینه غبار گرفته یا چربی گرفته را شست. آینه اولیه باز مي‌شود و در محلولی با 70 درصد الكل سفید و 30 درصد آب مقطر شسته و بعد به مرور خشك مي‌شود.

 

[*SAmiN]

برتري‌های تلسكوپ بازتابی:

عدم خطای رنگ مهم‌تر از همه است. اگر خطای رنگ شدید در تصویر دیده شد یا چشمی نامرغوبی استفاده مي‌كنید یا به جای آینه ثانویه منشور نامطلوبی به كار رفته است.

برای بیشتر رصدگران آسمان آنچه بازتابي‌ها را متداول‌ترین كرده است، كمترین هزینه به ازای افزایش دهانه تلسكوپ است. به طور مثال با بودجه‌ای كه یك تلسكوپ شكستی 10سانتیمتری خریداری مي‌شود مي‌‌توان یك تلسكوپ 20 سانتیمتری(8 اینچ) بازتابی با پایه دابسونی تهیه كرد. نسبت كانونی كم تلسكوپ‌های نیوتنی برتری دیگری است كه آنها را به ابزار ایده‌آلی برای رصدهای اعماق آسمان تبدیل كرده است- از رصد سحابي‌ها و كهكشان‌ها تا جستجوی دنباله‌دارهای جدید و ناشناخته، كشف ابرنواخترها و عكسبرداری از اعماق آسمان با این ابزارها انجام مي‌شود و كماكان برای رصد سیارات و ماه نیز تا زمانی كه هم‌خط باشند، مطلوب‌اند- یعنی آنها ابزارهای همه كاره برای بودجه‌های محدود است كه انتخاب بهتری را نمي‌توان برای رصدگرانی یافت كه تلسكوپی با دهانه متوسط یا بزرگ را جستجو مي‌كنند.

قرارگیری كانون آینه در سر لوله تلسكوپ مزیت دیگری است كه نیاز به چپقی یا خم شدن در زیر تلسكوپ را برطرف مي‌كند و همین موضوع امكان قرارگیری لوله تلسكوپ بر پایه‌های ساده، سبك، و كم هزینه‌ای مانند پایه دابسونی را میسر مي‌كند تا امكان تهیه تلسكوپ‌های بزرگ برای علاقه‌مندانی با بودجه كم میسر مي‌شود.

 

[*SAmiN]

آشفتگی جوی یا خطای اپتیكی؟

تصویر ناواضح همیشه به سبب خطای اپتیكی رخ نمي‌دهد. گاهی فقط حاصل جو آشفته بالای سر تلسكوپ ما یا حتی به دلیل اختلاف دمای تلسكوپ با محیط است. به شكل‌های این صفحه دقت كنید كه هر كدام تصویر ستاره‌ای را نشان مي‌دهد كه در بزرگنمایی متوسط یا زیاد تلسكوپ از كانونی (فكوس) كمی خارج شده‌اند تا حلقه حلقه‌های حاصل پراش نور را نشان مي‌دهد. وقتی این كار را انجام مي‌دهید وضعیت سلامت اپتیك مشخص مي‌شود. عدم وضوح شاید به دلیل انبساط یا انقباض آینه به دلیل اختلاف شدید دمای محیط با دمای آینه باشد- وقتی تلسكوپ را تازه از داخل خانه به محیط بیرون آورده باشید، یا اینكه به دلیل همین اختلاف دما جریان هوای آشفته‌ای درون لوله ایجاد مي‌شود.تلسكوپ‌های شكستی زودتر از بازتابي‌ها و كاسگرین‌ها با محیط هم‌دما مي‌شوند و این مزیت قابل توجهی است. به هر حال بهتر است در شب‌های زمستانی دست كم نیم ساعتی پیش از رصد تلسكوپ را بیرون بگذارید.

آشفتگی جوی همواره وجود دارد گاهی كم و گاهی زیاد. وقتی با تلسكوپ به قرص سیاره، ماه یا در روز با صافی خورشیدی به قرص خورشید نگاه مي‌كنید، در بزرگنمایی مناسبی لبه‌ها "موج مي‌زنند" و گویی كه تصویر بر آب مواجی افتاده است، آشفتگی جوی شدید است. میزان آشفتگی جوی را با "دید نجومی" یا seeing مي‌شناسیم. این مشخصه نشان دهنده كوچكترین زاویه‌ای است كه مي‌توان با ابزار ایده‌آل تفنیک کند

 

[*SAmiN]

در شهرهای بزرگ و آلوده دید نجومی 3 تا 4 ثانیه قوس، در رصدگاه مناسب بیرون از شهر 1تا 2 ثانیه قوس و در رصدخانه‌های برتر جهان كمتر از یك ثانیه قوس است. هم دما كردن تلسكوپ، قرار دادن آن روی زمین خاكی یا چمن(به‌وي‍ژه دور از آسفالت و بام قیراندود شده كه شب به شدت گرما پس مي‌دهد) در كاهش آشفتگی هوای بالای سر اپتیك اثربخش است. اما آشفتگی لایه‌های بالای جو را نمي‌توان كاری كرد. برخی رصدگران با پوشاندن بخشی از دهانه تلسكوپ و افزایش نسبت كانونی، تا حدی كه از روشنایی موضوع رصدی چندان كم نشود، رصدهای سیاره‌ای دقیق‌تری را انجام مي‌دهند.



استقرار تلسكوپ

اما نیمه دوم تلسكوپ‌ مقر یا پایه آن است. حتی بهترین تلسكوپ جهان وقتی روی پایه‌ای قرار بگیرد كه وزش نسیمی بلرزد، بی ارزش مي‌شود. پس معیار بعدی در كنار گشودگی، فاصله كانونی و نوع اپتیكی تلسكوپ، بدون شك استقرار آن است. از یك سو باید به اندازه كافی محكم باشد و از طرف دیگر نه آنقدر سنگین باشد كه فقط محدود به استفاده در محل سكونت ما شود و هر بار حمل و نقل آن به بیرون از شهر به كابوسی دردناك تبدیل شود.فراموش نكنید تلسكوپی برای شما بهتر است كه بتوانید بیشترین استفاده را از آن بكنید.

 

[*SAmiN]

استقرار تلسكوپ به دو صورت سمت- ارتفاعی و استوایی است. همانطور كه از اسم آن پیداست استقرار سمت- ارتفاعی تلسكوپ را فقط به سادگی در امتداد سمت، یعنی موازی افق، به چپ و راست مي‌برد و در امتداد ارتفاع به بالا و پایین. این ساده‌ترین نوع حركت و پیمایش در آسمان است. به همین دلیل برای رصدگران تازه‌كار و آنهایی كه قصد دارند از تلسكوپ خود برای مشاهده مناظر زمینی و گشت و گذار در طبیعت نیز استفاده كنند بهترین انتخاب است. تلسكوپ روی پایه عكاسی قرار مي‌گیرد اما پیچ‌هایی برای حركت آرام وجود دارد. نوع دیگر استقرار، یعنی استوایی، تلسكوپ را در دو امتداد مختصات استوایی آسمان، یعنی بعد و میل، حركت مي‌دهد. این دو مختصه معادل طول و عرض جغرافیایی اما بر كره آسمان‌اند. حركت تلسكوپ در امتداد این دایره‌ها حركتی كمانی است.فرض كنید وقتی مي‌خواهید تلسكوپ را به بالا حركت دهید در امتداد یك كمان و به صورت اریب هم به جانب و هم به بالا حركت مي‌كند و مستقیما به جایی كه شما مایل‌اید نمي‌رود.این موضوع كار را برای رصدگران تازه‌كار دشوار مي‌كند و همین طور برای رصدگرانی كه مایل‌اند اجرام بسیاری را طی یك شب رصد كنند و در میان خوشه‌ها، سحابي‌ها و كهكشان‌ها پرسه بزنند(مثل شركت كنندگان در رقابت ماراتن مسیه). اما فایده آن چیست؟ بدون استقرار استوایی عكاسی بلندمدت از اجرام غیر ستاره‌ای امكان‌پذیر نیست (مگر با ابزارهای جانبی گران‌قیمتی كه منجمان آماتور كمتر به سراغ آن مي‌روند). باید تلسكوپ استوایی باشد و مجهز به موتور ردیاب. پس از آنكه محور قطبی استقرار استوایی با محور چرخش زمین، یعنی امتداد ستاره قطبی، هم خط شد، تلسكوپ آماده دنبال كردن اجرام است (درباره قطبی كردن تلسكوپ، مقاله راهنما در نجوم شماره 152 را بخوانید).تلسكوپی با استقرار استوایی مناسب افرادی است كه تجربه رصد و كار با تلسكوپ را تا حدودی كسب كرده‌ باشند یا این كه به طور جدی مایل‌اند رصدهای نجومی را دنبال كنند و فقط كاربری نجومی از تلسكوپ موردنظرشان مي‌خواهند. همین‌طور مناسب افرادی است كه قصد دارند عكاسی نجومی از اعماق آسمان را انجام دهند- چه با نصب دوربین بر قلمدوش تلسكپ (یعنی فقط استفاده از استقرار استوایی آن برای عكاسی بلند مدت با عدسی دوربین) و چه با نصب مستقیم دوربین به محل كانون تلسكوپ برای عكاسی نمای نزدیك از اجرام سماوی.

 

[*SAmiN]

موتور ردیاب: این ابزار كه بر استقرار استوایی (یا استقرار سمت- ارتفاعی مجهز به دستگاهGoTo) نصب مي‌شود پس از قطبی كردن دستگاه، تلسكوپ را با دوریك بار در 24 ساعت به دور محور قطبی استقرار مي‌گرداند، به طوری كه ستاره‌ای در میدان دید همواره درآنجا بماند. وقتی موتور ردیاب استفاده نمي‌كنید با چرخش زمین به دور خود و حركت ظاهری شرق به غرب تمام اجرام، ستاره‌ها از میدان دید به تدریج خارج مي‌شوند. در رصد ماه، سیارات و اجرام كوچك كه می خواهید از بزرگنمایی زیاد استفاده كنید این مشكل خیلی زود پدیدار مي‌شود. موضوع رصدی آنقدر سریع از میدان دید خارج مي‌شود كه هر چند ثانیه باید تلسكوپ را حركت دهید. همچنین فقط با موتور ردیاب و استقرار استوایی مي‌توان عكس‌هایی با نوردهی بلند مدت از اجرام و سحابي‌ها و اجرام كم نور اعماق آسمان گرفت.وقتی موتور ردیاب نباشد عكاسی محدود به درخشانترین اجرام است كه در نوردهي‌های كوتاه، پیش از آنكه براثر جابه‌جایي‌شان محو یا مثل خطی كشیده شوند، ثبت گردند- یعنی اجرامی مانند ماه و سیارات و برخی ستاره‌های دوتایی پرنور.

موتورهای ردیاب برای رصد فقط كافی است در محور بعد باشند اما برای عكاسی دقیق نیاز است كه در دو محور بعد و میل كار گذاشته شوند.



تلسكوپ‌های دابسونی:

این ابزار دوست داشتنی، از دهه 1339/1960 همراه منجمان آماتور بوده است. استقرار سمت- ارتفاعی این تلسكوپ ساده‌ترین نوع ممكن و درعین‌حال كارآمد، نسبتا سبك، بسیار كم هزینه و كاربر دوستانه است. به همین دلیل در جامعه نجوم آماتوری جهانی دابسوني‌ها پرطرفدارترین‌اند و بسیاری نیز تلسكوپ‌های نیوتنی دست‌ساز خود را بر پایه دابسونی ساده سوار مي‌كنند