ቴሌስኮፖች በሥነ ፈለክ ጥናት ውስጥ እንዴት እንደሚሠሩ
ቴሌስኮፖች በሥነ ፈለክ ጥናት ውስጥ ካሉት በጣም አስፈላጊ መሳሪያዎች አንዱ ናቸው። ለቴሌስኮፖች ምስጋና ይግባውና ሰዎች ዓይን እጅግ በጣም ርቀው የሚገኙ እና ደካማ የሆኑ የሰማይ ነገሮችን - ከጨረቃ፣ ከፕላኔቶች፣ ከኔቡላዎች እስከ በቢሊዮን የሚቆጠሩ የብርሃን ዓመታት ርቀት ላይ ያሉ ጋላክሲዎችን - የማየት ችሎታውን "ማጉላት" ይችላሉ። ሆኖም ግን፣ ብዙ ሰዎች ቴሌስኮፖችን እንደ ግዙፍ የማጉያ መነጽር አድርገው ያስባሉ። እንደ እውነቱ ከሆነ፣ የሥራ መርሆቸው የበለጠ አስደሳች ነው፡ ቴሌስኮፖች በዋናነት ብርሃንን (ወይም ሌላ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረር) ይሰበስባሉ፣ ከዚያም ሊያተኩሩ እና ሊተነተኑ የሚችሉ ምስሎችን ወይም መረጃዎችን ለማምረት ያካሂዳሉ።
1. የቴሌስኮፕ ዋና ተግባር፡- ብርሃንን መሰብሰብ
ከዋክብትና ጋላክሲዎች ትንሽ ሆነው የሚታዩት በእውነቱ ትንሽ በመሆናቸው ሳይሆን በጣም ርቀው በመሆናቸው ወደ ምድር የሚደርሰው ብርሃን በጣም ትንሽ ስለሆነ ነው። የሰው ዓይን ጥቂት ሚሊሜትር ብቻ የሆነ የነጥብ ዲያሜትር ስላለው የብርሃን መሰብሰቢያ አቅሙ ውስን ነው። ቴሌስኮፖች ይህንን የሚያሸንፉት በጣም ትልቅ "አፔርቸር" - ትልቅ ሌንስ ወይም ትልቅ መስታወት በመኖሩ ነው።
የአክታተሩ ስፋት በጨመረ ቁጥር የበለጠ ብርሃን ይሰበስባል። ለዚህም ነው ፕሮፌሽናል ቴሌስኮፖች በርካታ ሜትሮች ዲያሜትር ያላቸው መስተዋቶች ያላቸው። ውጤቱ፡ ቀደም ሲል ለማየት በጣም ደክመው የነበሩ ነገሮች ለመታየት በሚያስችል ሁኔታ ብሩህ ሊሆኑ ይችላሉ። በሥነ ፈለክ ጥናት፣ ብሩህነት መጨመር ብዙውን ጊዜ ከማጉላት የበለጠ አስፈላጊ ነው።
2. ጥራት፡ ቴሌስኮፖች የተሻሉ ዝርዝሮችን ለማየት ይረዳሉ
ቴሌስኮፖች ነገሮችን የበለጠ ብሩህ ከማድረግ በተጨማሪ ጥራትን፣ ትናንሽ ዝርዝሮችን የመለየት ችሎታን ያሻሽላሉ። ጥራት በቀዳዳ ዲያሜትር ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል፡ ቀዳዳው በጨመረ ቁጥር ሊፈቱ የሚችሉ ዝርዝሮች የተሻለ ይሆናሉ። ለምሳሌ በፕላኔታዊ ምልከታዎች፣ ጥራት የጁፒተርን የደመና ባንዶች፣ የሳተርን ቀለበቶች ወይም የቋጥኞችን ዝርዝሮች በጨረቃ ላይ ማየት እንደምንችል ይወስናል።
ይሁን እንጂ፣ በምድር ላይ ያለው የጥራት ደረጃ ብዙውን ጊዜ በከባቢ አየር የተገደበ ነው። የአየር ብጥብጥ ከዋክብት "እንዲብረከረኩ" እና ምስሎች እንዲንቀጠቀጡ ያደርጋል። ለዚህም ነው የጠፈር ቴሌስኮፖች (እንደ ሃብል ወይም የጄምስ ዌብ የጠፈር ቴሌስኮፕ ያሉ) በሚያስደንቅ ሁኔታ ስለታም ምስሎችን ሊያመነጩ የሚችሉት፣ እና ዘመናዊ የመሬት ላይ ቴሌስኮፖች በእውነተኛ ጊዜ የከባቢ አየር መዛባትን ለማስተካከል አዳፕቲቭ ኦፕቲክስ ቴክኒኮችን ይጠቀማሉ።
3. ሁለት ዋና ዋና የኦፕቲካል ቴሌስኮፖች ዓይነቶች፡- ሪፍራክተሮች እና አንጸባራቂዎች
በሚታይ ብርሃን (ኦፕቲክስ) ላይ የሚሰሩ ቴሌስኮፖች በአጠቃላይ በሁለት ይከፈላሉ፡
ሀ) ሪፍራክተር ቴሌስኮፕ
አንድ ሪፍራክተር ብርሃንን ለማቅለጥ (ለማጠፍ) እና በአንድ ነጥብ ላይ ለማተኮር ከፊት ለፊት ያለውን ሌንስ ይጠቀማል። መርህ ከዓይን መነፅር ወይም ከማጉያ መነፅር ጋር ተመሳሳይ ነው፣ ነገር ግን በጣም ትልቅ እና የበለጠ ትክክለኛ ነው።
የሪፍራክተር ጥቅም በአንጻራዊ ሁኔታ የተረጋጋ እና የተዘጋ መዋቅር ሲሆን በቱቦው ውስጥ ያለውን አቧራ እና የአየር ፍሰት ይቀንሳል። ሆኖም ትላልቅ ሪፍራክተሮችን ለማምረት አስቸጋሪ ነው ምክንያቱም ትላልቅ ሌንሶች ከባድ፣ ውድ ስለሆኑ እና በተለያዩ ቦታዎች ላይ የብርሃን ሞገድ ርዝመቶች በማተኮር ምክንያት ደማቅ ነገሮች ላይ የቀለም መቆራረጥን ሊያስከትሉ ይችላሉ።
ለ) አንጸባራቂ (መስታወት) ቴሌስኮፕ
አንጸባራቂዎች ብርሃንን ለማንፀባረቅ እና ለማተኮር ሾጣጣ መስተዋቶችን ይጠቀማሉ። በጣም የተለመዱት የኒውቶኒያን እና የካሴግሬን አንጸባራቂዎች ናቸው። አንጸባራቂዎች ለሙያዊ ቴሌስኮፖች ተመራጭ ምርጫ ናቸው ምክንያቱም መስተዋቶቹ ያለ ክሮማቲክ መዛባት ችግር በጣም ትልቅ ሊደረጉ ይችላሉ።
በኒውቶኒያን ዲዛይን፣ ብርሃን በቱቦው ፊት ለፊት ባለው ዋና መስታወት ይንጸባረቃል፣ ከዚያም ወደ ዓይን መስታወቱ ወይም ወደ ጎን ካሜራ በሚወስደው ትንሽ ዲያግናል መስታወት እንደገና ይንጸባረቃል። በካሴግሬን ዲዛይን፣ ብርሃን በዋናው መስታወት ውስጥ ባለ ቀዳዳ በኩል ወደ ኋላና ወደ ፊት ይንጸባረቃል፣ ይህም ስርዓቱን የበለጠ የታመቀ ያደርገዋል።
4. የቴሌስኮፕ አስፈላጊ ክፍሎች፡ ትኩረት፣ የዓይን ክፍል እና ማጉላት
ብርሃኑ ከተሰበሰበና ከተተኮረ በኋላ፣ ቴሌስኮፑ ምስልን "ማቅረብ" አለበት። በእይታ ቴሌስኮፕ ውስጥ፣ ምስሉ በአይን መነፅር ይጎላል። የአይን መነፅሩ አይን የሚያይበት ትንሽ ሌንስ ነው። የቴሌስኮፕ ማጉላት ብዙውን ጊዜ የሚሰላው እንደሚከተለው ነው፡
ማጉላት = የቴሌስኮፕ የትኩረት ርዝመት / የዓይን ክፍል የትኩረት ርዝመት
ለምሳሌ፣ 1000 ሚሜ የትኩረት ርዝመት እና 10 ሚሜ የዓይን መነፅር ያለው ቴሌስኮፕ 100 እጥፍ ማጉላትን ያመነጫል።
ነገር ግን ማጉላት ሁሉም ነገር አይደለም። ማጉላት ከክፍተቱ መጠን እና ከከባቢ አየር ሁኔታዎች ጋር ሲነጻጸር በጣም ከፍተኛ ከሆነ ምስሉ ጨለማ እና ብዥ ያለ ይሆናል። ብዙ አዲስ ፎቶግራፍ አንሺዎች ከፍተኛ የማጉላት ቁጥሮችን በማሳደድ ቅር ይላቸዋል፣ ነገር ግን የበለጠ አስፈላጊው ነገር ቀዳዳ፣ የኦፕቲካል ጥራት እና የመጫኛ መረጋጋት ናቸው።
5. ተራራ፡ የሰማይ አካላትን ለመከታተል ቁልፉ
የምድር ሽክርክሪት ምክንያት የሰማይ አካላት በሰማይ ላይ የሚንቀሳቀሱ ይመስላሉ። ቴሌስኮፑ በትክክል ካልተገጠመ፣ ነገሮች በተለይም በከፍተኛ ማጉላት በፍጥነት ከእይታ መስክ ይወጣሉ።
ሁለት ዋና ዋና የመገጣጠሚያ ዓይነቶች አሉ፡
– Alt-azimuth፡ ወደ ላይ እና ወደ ታች (ከፍታ) እና ወደ ግራ እና ቀኝ (አዚሙዝ) ይንቀሳቀሳል። ለጀማሪዎች ለመጠቀም ቀላል ነው፣ ነገር ግን ለኮከብ ቆጠራ፣ የእይታ መስክ ስለሚሽከረከር የማስተካከያ ስርዓት ያስፈልጋል።
– ኢኳቶሪያል፡- አንደኛው መጥረቢያ ከምድር የዙሪያ ዘንግ ጋር የተጣጣመ ነው። ይህም ቴሌስኮፑ የከዋክብትን እንቅስቃሴ ለመከተል በአንድ ዘንግ ላይ እንዲንቀሳቀስ ያስችለዋል። ይህ ተራራ ለከባድ ምልከታ እና ለሰማይ ፎቶግራፍ በጣም ጠቃሚ ነው።
ዘመናዊ ማውረጃዎች ብዙውን ጊዜ እቃዎችን በኮዴተሮች ላይ በመመስረት በራስ-ሰር ማግኘት የሚችሉ ሞተሮችን እና የ GoTo ስርዓቶችን ያካትታሉ።
6. ዘመናዊ መመርመሪያዎች፡ ከዓይኖች እስከ ካሜራዎች እና ዳሳሾች
ዘመናዊው የስነ ፈለክ ጥናት በእይታ ምልከታዎች ላይ ብቻ የተመካ አይደለም። ዛሬ ብዙ ቴሌስኮፖች በሲሲዲ ወይም በሲኤምኦኤስ ካሜራዎች የተገጠሙ ናቸው። እነዚህ ዳሳሾች ፎቶኖችን ይይዛሉ እና ወደ ኤሌክትሪክ ምልክቶች ይቀይሯቸዋል። ይህ ጉልህ ጥቅሞች አሉት፡ ካሜራዎቹ በረጅም ጊዜ (ረጅም ተጋላጭነት) ብርሃንን ሊሰበስቡ ይችላሉ፣ ይህም በጣም ደካማ የሆኑ ነገሮችን እንዲታዩ ያደርጋል፣ የተቀዳው መረጃ ደግሞ ንፅፅርን ለማሻሻል እና ዝርዝሮችን ለማሳየት ሊሰራ ይችላል።
በምርምር ውስጥ፣ የዳሳሽ መረጃዎች በቁጥርም ሊተነተኑ ይችላሉ፡- ብሩህነት (ፎቶሜትሪ)፣ የካርታ አቀማመጥ እና እንቅስቃሴ (አስትሮሜትሪ) ወይም የብርሃን ስፔክትራን መተንተን።
7. ስፔክትሮስኮፒ፡- ከብርሃን የሚገኘውን መረጃ "ማንበብ"
ቴሌስኮፖች የምስል መፈጠር መሳሪያዎች ብቻ ሳይሆኑ እንደ ስፔክትሮግራፍ ላሉ ሳይንሳዊ መሳሪያዎች "የብርሃን ሰብሳቢዎች" ናቸው። ስፔክትሮግራፎች ብርሃንን እንደ ቀስተ ደመና ወደተለያዩ ቀለማት ይከፋፍሏቸዋል፣ ከዚያም የሥነ ፈለክ ተመራማሪዎች የስፔክትራል መስመሮቹን በመተንተን የሚከተሉትን ለመወሰን ይተነትናሉ፡
- የከዋክብት ወይም የኔቡላዎች ኬሚካል ቅንብር፣
- የገጽታ ሙቀት፣
- የመጠጋት/የሚንቀሳቀስ ፍጥነት (የዶፕለር ውጤት)፣
- መግነጢሳዊ መስኮች እና ሌሎች ብዙ አካላዊ መለኪያዎች።
በስፔክትሮስኮፒ፣ በቀጥታ ለመንካት የማይቻሉ ነገሮችን - ከቴሌስኮፕ የሚመጣውን ብርሃን ብቻ - ማጥናት እንችላለን።
8. ከሚታየው ብርሃን ባሻገር ቴሌስኮፖች፡ ከሬዲዮ እስከ ኤክስሬይ
አጽናፈ ዓለም በብዙ የሞገድ ርዝመት (ሞገድ ርዝመት) ኃይል ያመነጫል፣ በሚታየው ብርሃን ብቻ አይደለም። ስለዚህ፣ በሚመለከቱት ስፔክትረም ላይ በመመስረት ብዙ “የቴሌስኮፕ ዓይነቶች” አሉ፡
- የሬዲዮ ቴሌስኮፖች የሬዲዮ ሞገዶችን ይይዛሉ፤ ብዙውን ጊዜ ትላልቅ ምግቦችን መልክ ይይዛሉ። ፑልሳርስን፣ ኢንተርስቴላር ጋዝን እና የኮስሚክ ማይክሮዌቭ ዳራዎችን ለማጥናት ተስማሚ ናቸው።
- የኢንፍራሬድ ቴሌስኮፖች እንደ ኮከብ የትውልድ ቦታ ያሉ ቀዝቃዛ ወይም አቧራ የተሸፈኑ ነገሮችን ይመለከታሉ። ብዙ የኢንፍራሬድ ቴሌስኮፖች በጠፈር ወይም በከፍተኛ እና ደረቅ ቦታዎች ይገኛሉ።
– አልትራቫዮሌት፣ ኤክስሬይ እና ጋማ-ሬይ ቴሌስኮፖች በአጠቃላይ ከከባቢ አየር ውጭ መቀመጥ አለባቸው ምክንያቱም ከባቢ አየር ከፍተኛ ኃይል ያለው ጨረር ስለሚስብ። እነዚህ ቴሌስኮፖች እንደ ጥቁር ቀዳዳዎች፣ ሱፐርኖቫ እና ኒውትሮን ኮከቦች ያሉ ከባድ ክስተቶችን ለማጥናት አስፈላጊ ናቸው።
እያንዳንዳቸው እነዚህ "ቴሌስኮፖች" በተመሳሳይ አጠቃላይ መርህ ላይ ይሰራሉ፡- ጨረር መሰብሰብ፣ የመድረሻ አቅጣጫውን ማተኮር ወይም ካርታ መስጠት፣ ከዚያም በልዩ መመርመሪያ መቅዳት።
9. ባጭሩ፡- ቴሌስኮፖች ለምን በጣም አስፈላጊ ናቸው?
ቴሌስኮፖች በሥነ ፈለክ ጥናት ውስጥ የሚሰሩበት መንገድ በሦስት ዋና ዋና ሚናዎች ሊጠቃለል ይችላል፤ በተቻለ መጠን ብዙ ብርሃን መሰብሰብ፣ የዝርዝር ጥርት ያለነትን መጨመር (ጥራት) እና እንደ ስፔክትሮግራፍ ባሉ ካሜራዎች እና መሳሪያዎች አማካኝነት ብርሃንን ወደ መረጃ መቀየር። ትክክለኛ ኦፕቲክስ፣ የመከታተያ ማውንቶች እና ዘመናዊ ዳሳሾች ጥምረት፣ ቴሌስኮፖች ሰዎች የአጽናፈ ዓለሙን አወቃቀር፣ የጋላክሲዎችን ታሪክ እና የከዋክብትን አካላዊ ሁኔታዎች እንኳን እንዲያጠኑ ያስችላቸዋል።
ቴሌስኮፖች የሰውን የስሜት ህዋሳት ማራዘሚያዎች ናቸው - በቅርብ ለማየት የሚያገለግሉ መሳሪያዎች ብቻ ሳይሆኑ በሰማይ ላይ ያሉትን የብርሃን ነጥቦች ወደ እውቀት የሚቀይሩ ሳይንሳዊ መሳሪያዎች። የሳተርን ቀለበቶች በትንሽ ቴሌስኮፕ እንኳን ተመልክተው የሚያውቁ ከሆነ፣ በተራራ ጫፍ ላይ እንዳለ ግዙፍ ቴሌስኮፕ ተመሳሳይ መርህ አይተዋል፡- ረጅም ርቀት የተጓዘ ብርሃንን መያዝ እና ወደ አጽናፈ ሰማይ መስኮት መቀየር።
