របៀបដែលតេឡេស្កុបដំណើរការក្នុងវិស័យតារាសាស្ត្រ
តេឡេស្កុបគឺជាឧបករណ៍មួយក្នុងចំណោមឧបករណ៍សំខាន់បំផុតនៅក្នុងវិស័យតារាសាស្ត្រ។ អរគុណចំពោះតេឡេស្កុប មនុស្សអាច "ពង្រីក" សមត្ថភាពរបស់ភ្នែកក្នុងការមើលឃើញវត្ថុសេឡេស្ទាលឆ្ងាយ និងស្រអាប់ខ្លាំង - ចាប់ពីព្រះច័ន្ទ ភព ណេប៊ុយឡា រហូតដល់កាឡាក់ស៊ីរាប់ពាន់លានឆ្នាំពន្លឺ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មនុស្សជាច្រើនគិតថាតេឡេស្កុបគ្រាន់តែជាកែវពង្រីកយក្សប៉ុណ្ណោះ។ តាមពិតទៅ គោលការណ៍ធ្វើការរបស់ពួកគេគឺគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ជាងនេះទៅទៀត៖ តេឡេស្កុបប្រមូលពន្លឺ (ឬវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចផ្សេងទៀត) ជាចម្បង បន្ទាប់មកផ្តោត និងដំណើរការវាដើម្បីបង្កើតរូបភាព ឬទិន្នន័យដែលអាចវិភាគបាន។
១. មុខងារចម្បងរបស់តេឡេស្កុប៖ ដើម្បីប្រមូលពន្លឺ
ផ្កាយ និងកាឡាក់ស៊ីមើលទៅតូច មិនមែនដោយសារតែពួកវាតូចនោះទេ ប៉ុន្តែដោយសារតែពួកវានៅឆ្ងាយពេក ដែលពន្លឺតិចតួចណាស់អាចទៅដល់ផែនដី។ ភ្នែកមនុស្សមានអង្កត់ផ្ចិតរន្ធភ្នែកត្រឹមតែពីរបីមីលីម៉ែត្រប៉ុណ្ណោះ ដូច្នេះសមត្ថភាពប្រមូលពន្លឺរបស់វាមានកម្រិត។ តេឡេស្កុបយកឈ្នះលើបញ្ហានេះដោយមាន "រន្ធ" ធំជាង - ទាំងកែវភ្នែកធំ ឬកញ្ចក់ធំ។
រន្ធកាន់តែធំ ពន្លឺកាន់តែប្រមូលបានច្រើន។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលតេឡេស្កុបអាជីពមានកញ្ចក់ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតច្រើនម៉ែត្រ។ ផលប៉ះពាល់៖ វត្ថុដែលពីមុនស្រអាប់ពេកមើលមិនឃើញ អាចក្លាយជាភ្លឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីសង្កេតឃើញ។ នៅក្នុងវិស័យតារាសាស្ត្រ ការបង្កើនពន្លឺច្រើនតែសំខាន់ជាងការពង្រីក។
២. គុណភាពបង្ហាញ៖ តេឡេស្កុបជួយឱ្យមើលឃើញព័ត៌មានលម្អិតកាន់តែល្អិតល្អន់
ក្រៅពីធ្វើឱ្យវត្ថុកាន់តែភ្លឺជាងមុន តេឡេស្កុបក៏ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវគុណភាពបង្ហាញ ដែលជាសមត្ថភាពក្នុងការបែងចែកព័ត៌មានលម្អិតតូចៗ។ គុណភាពបង្ហាញត្រូវបានជះឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងដោយអង្កត់ផ្ចិតនៃរន្ធ៖ រន្ធកាន់តែធំ ព័ត៌មានលម្អិតដែលអាចដោះស្រាយបានកាន់តែល្អ។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងការសង្កេតភព គុណភាពបង្ហាញកំណត់ថាតើយើងអាចមើលឃើញក្រុមពពករបស់ភពព្រហស្បតិ៍ ចិញ្ចៀនរបស់ភពសៅរ៍ ឬព័ត៌មានលម្អិតនៃរណ្ដៅនៅលើព្រះច័ន្ទដែរឬទេ។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ គុណភាពបង្ហាញនៅលើផែនដីជារឿយៗត្រូវបានកំណត់ដោយបរិយាកាស។ ភាពច្របូកច្របល់នៃខ្យល់បណ្តាលឱ្យផ្កាយហាក់ដូចជា "ភ្លឹបភ្លែតៗ" និងរូបភាពហាក់ដូចជាញ័រ។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលតេឡេស្កុបអវកាស (ដូចជា Hubble ឬតេឡេស្កុបអវកាស James Webb) អាចបង្កើតរូបភាពច្បាស់មិនគួរឱ្យជឿ ហើយតេឡេស្កុបដែលមានមូលដ្ឋានលើដីទំនើបប្រើបច្ចេកទេសអុបទិកសម្របខ្លួនដើម្បីកែតម្រូវការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយបរិយាកាសក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង។
៣. តេឡេស្កុបអុបទិកពីរប្រភេទសំខាន់ៗ៖ កែវយឺតឆ្លុះបញ្ចាំង និងកែវយឺតឆ្លុះបញ្ចាំង
តេឡេស្កុបដែលដំណើរការលើពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ (អុបទិក) ជាទូទៅត្រូវបានបែងចែកជាពីរ៖
ក) តេឡេស្កុបចំណាំងបែរ
ឧបករណ៍ចំណាំងបែរប្រើកែវមួយនៅខាងមុខដើម្បីចំណាំងបែរ (ពត់) ពន្លឺ ហើយផ្តោតវាទៅលើចំណុចតែមួយ។ គោលការណ៍គឺដូចគ្នានឹងវ៉ែនតា ឬកែវពង្រីក គ្រាន់តែវាធំជាង និងច្បាស់លាស់ជាង។
គុណសម្បត្តិនៃឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំងពន្លឺគឺរចនាសម្ព័ន្ធដែលមានស្ថេរភាព និងបិទជិត ដែលកាត់បន្ថយធូលី និងចរន្តខ្យល់នៅក្នុងបំពង់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំងពន្លឺធំៗពិបាកផលិតណាស់ ពីព្រោះកែវភ្នែកធំៗមានទម្ងន់ធ្ងន់ មានតម្លៃថ្លៃ និងអាចបណ្តាលឱ្យមានភាពមិនប្រក្រតីនៃពណ៌ ដែលជាការបន្លិចពណ៌លើវត្ថុភ្លឺដែលបណ្តាលមកពីរលកពន្លឺត្រូវបានផ្តោតនៅចំណុចផ្សេងៗគ្នា។
ខ) តេឡេស្កុបឆ្លុះបញ្ចាំង (កញ្ចក់)
កញ្ចក់ឆ្លុះប្រើកញ្ចក់ប៉ោងដើម្បីឆ្លុះបញ្ចាំង និងផ្តោតពន្លឺ។ ប្រភេទទូទៅបំផុតគឺកញ្ចក់ឆ្លុះញូតុន និងកាសេហ្គ្រេន។ កញ្ចក់ឆ្លុះគឺជាជម្រើសដែលពេញចិត្តសម្រាប់តេឡេស្កុបអាជីព ពីព្រោះកញ្ចក់អាចត្រូវបានធ្វើឱ្យធំខ្លាំងដោយគ្មានបញ្ហានៃភាពមិនប្រក្រតីនៃពណ៌។
នៅក្នុងការរចនាបែបញូតុន ពន្លឺត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងដោយកញ្ចក់បឋមទៅផ្នែកខាងមុខនៃបំពង់ បន្ទាប់មកឆ្លុះបញ្ចាំងម្តងទៀតដោយកញ្ចក់អង្កត់ទ្រូងតូចមួយឆ្ពោះទៅរកកែវភ្នែក ឬកាមេរ៉ានៅចំហៀង។ នៅក្នុងការរចនាបែប Cassegrain ពន្លឺត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងទៅមកតាមរយៈរន្ធមួយនៅក្នុងកញ្ចក់បឋម ដែលធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធកាន់តែតូច។
៤. ផ្នែកសំខាន់ៗនៃតេឡេស្កុប៖ ការផ្តោតអារម្មណ៍ កែវភ្នែក និងការពង្រីក
នៅពេលដែលពន្លឺត្រូវបានប្រមូល និងផ្តោតអារម្មណ៍ តេឡេស្កុបត្រូវ "បង្ហាញ" រូបភាព។ នៅក្នុងតេឡេស្កុបដែលមើលឃើញ រូបភាពត្រូវបានពង្រីកដោយប្រើកែវភ្នែក។ កែវភ្នែកគឺជាកែវតូចមួយដែលភ្នែកមើលតាមរយៈ។ ការពង្រីកនៃតេឡេស្កុបជាធម្មតាត្រូវបានគណនាដូចខាងក្រោម៖
ការពង្រីក = ប្រវែងប្រសព្វនៃតេឡេស្កុប / ប្រវែងប្រសព្វនៃកែវភ្នែក
ឧទាហរណ៍ តេឡេស្កុបដែលមានប្រវែងប្រសព្វ 1000 មីលីម៉ែត្រ និងកែវភ្នែក 10 មីលីម៉ែត្រ បង្កើតការពង្រីក 100x។
ប៉ុន្តែការពង្រីកមិនមែនជាអ្វីៗទាំងអស់នោះទេ។ ប្រសិនបើការពង្រីកខ្ពស់ពេកបើប្រៀបធៀបទៅនឹងទំហំរន្ធ និងលក្ខខណ្ឌបរិយាកាស រូបភាពនឹងងងឹត និងព្រិលៗ។ អ្នកថតរូបថ្មីថ្មោងជាច្រើនមានការខកចិត្តចំពោះការដេញតាមចំនួនការពង្រីកខ្ពស់ ខណៈដែលអ្វីដែលសំខាន់ជាងនោះគឺរន្ធ គុណភាពអុបទិក និងស្ថេរភាពនៃម៉ោន។
៥. ម៉ោន៖ គន្លឹះក្នុងការតាមដានវត្ថុនៅលើមេឃ
វត្ថុនៅលើមេឃហាក់ដូចជាផ្លាស់ទីឆ្លងកាត់មេឃដោយសារតែការបង្វិលរបស់ផែនដី។ ប្រសិនបើតេឡេស្កុបមិនត្រូវបានម៉ោនឱ្យបានត្រឹមត្រូវទេ វត្ថុនឹងផ្លាស់ទីចេញពីទិដ្ឋភាពយ៉ាងឆាប់រហ័ស ជាពិសេសនៅពេលពង្រីកខ្ពស់។
មានម៉ោនពីរប្រភេទសំខាន់ៗ៖
– Alt-azimuth៖ ផ្លាស់ទីឡើងលើចុះក្រោម (រយៈកម្ពស់) និងឆ្វេងនិងស្តាំ (azimuth)។ ងាយស្រួលប្រើសម្រាប់អ្នកចាប់ផ្តើមដំបូង ប៉ុន្តែសម្រាប់ការថតរូបតារាសាស្ត្រ ប្រព័ន្ធកែតម្រូវគឺត្រូវបានទាមទារ ពីព្រោះទិដ្ឋភាពបង្វិល។
– តំបន់អេក្វាទ័រ៖ អ័ក្សមួយត្រូវបានតម្រឹមជាមួយអ័ក្សរង្វិលរបស់ផែនដី។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យតេឡេស្កុបត្រូវបានផ្លាស់ទីតាមអ័ក្សមួយដើម្បីតាមដានចលនារបស់ផ្កាយ។ ជើងទម្រនេះមានប្រយោជន៍ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ការសង្កេតយ៉ាងម៉ត់ចត់ និងការថតរូបមេឃ។
ម៉ោនទំនើបៗច្រើនតែមានម៉ូទ័រ និងប្រព័ន្ធ GoTo ដែលអាចកំណត់ទីតាំងវត្ថុដោយស្វ័យប្រវត្តិដោយផ្អែកលើកូអរដោនេ។
៦. ឧបករណ៍រាវរកទំនើបៗ៖ ពីភ្នែករហូតដល់កាមេរ៉ា និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា
តារាសាស្ត្រសម័យទំនើបមិនពឹងផ្អែកតែលើការសង្កេតដែលមើលឃើញនោះទេ។ តេឡេស្កុបជាច្រើននាពេលបច្ចុប្បន្ននេះត្រូវបានបំពាក់ដោយកាមេរ៉ា CCD ឬ CMOS។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងនេះចាប់យកហ្វូតុង ហើយបំលែងវាទៅជាសញ្ញាអគ្គិសនី។ នេះមានគុណសម្បត្តិសំខាន់ៗ៖ កាមេរ៉ាអាចប្រមូលពន្លឺក្នុងរយៈពេលយូរ (ការប៉ះពាល់នឹងពន្លឺយូរ) ដែលធ្វើឱ្យវត្ថុដែលស្រអាប់ខ្លាំងអាចមើលឃើញ ខណៈពេលដែលទិន្នន័យដែលបានកត់ត្រាអាចត្រូវបានដំណើរការដើម្បីបង្កើនភាពផ្ទុយគ្នា និងបង្ហាញព័ត៌មានលម្អិត។
នៅក្នុងការស្រាវជ្រាវ ទិន្នន័យឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាក៏អាចត្រូវបានវិភាគជាបរិមាណផងដែរ៖ ការវាស់ពន្លឺ (ហ្វូតូម៉ែត្រី) ការគូសផែនទីទីតាំង និងចលនា (អាស្ត្រូម៉ែត្រី) ឬការវិភាគវិសាលគមពន្លឺ។
៧. ស្ពិចត្រូស្កូប៖ ព័ត៌មាន "អាន" ពីពន្លឺ
តេឡេស្កុបមិនត្រឹមតែជាឧបករណ៍បង្កើតរូបភាពប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ជា "ឧបករណ៍ប្រមូលពន្លឺ" សម្រាប់ឧបករណ៍វិទ្យាសាស្ត្រដូចជាស្ពិចត្រូក្រាហ្វផងដែរ។ ស្ពិចត្រូក្រាហ្វបំបែកពន្លឺទៅជាវិសាលគមនៃពណ៌ ដូចជាឥន្ទធនូ ហើយតារាវិទូបន្ទាប់មកវិភាគខ្សែវិសាលគមដើម្បីកំណត់៖
- សមាសធាតុគីមីនៃផ្កាយ ឬ ណេប៊ុយឡា
- សីតុណ្ហភាពផ្ទៃ,
- ល្បឿនខិតជិត/ផ្លាស់ទី (ឥទ្ធិពលដូបប្លឺរ)
- ដែនម៉ាញេទិក និងប៉ារ៉ាម៉ែត្ររូបវន្តជាច្រើនទៀត។
ដោយប្រើវិសាលគមវិទ្យា យើងអាចសិក្សាវត្ថុដែលមិនអាចប៉ះដោយផ្ទាល់បាន — គ្រាន់តែពីពន្លឺដែលមកដល់តេឡេស្កុបប៉ុណ្ណោះ។
៨. តេឡេស្កុបលើសពីពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ៖ វិទ្យុទៅកាំរស្មីអ៊ិច
សកលលោកបញ្ចេញថាមពលក្នុងរលកពន្លឺជាច្រើន មិនមែនគ្រាន់តែពន្លឺដែលអាចមើលឃើញនោះទេ។ ដូច្នេះ មាន "ប្រភេទតេឡេស្កុប" ជាច្រើនដោយផ្អែកលើវិសាលគមដែលពួកវាសង្កេតឃើញ៖
– តេឡេស្កុបវិទ្យុចាប់យករលកវិទ្យុ។ ជារឿយៗពួកវាមានទម្រង់ជាចានធំៗ។ ពួកវាស័ក្តិសមសម្រាប់សិក្សាពីភព Pulsar ឧស្ម័នអន្តរតារា និងផ្ទៃខាងក្រោយមីក្រូវ៉េវលោហធាតុ។
– តេឡេស្កុបអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដសង្កេតឃើញវត្ថុត្រជាក់ ឬគ្របដណ្ដប់ដោយធូលី ដូចជាកន្លែងកំណើតរបស់ផ្កាយ។ តេឡេស្កុបអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដជាច្រើនមានទីតាំងនៅក្នុងលំហ ឬនៅទីតាំងខ្ពស់ និងស្ងួត។
– ជាទូទៅ តេឡេស្កុបកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេ កាំរស្មីអ៊ិច និងកាំរស្មីហ្គាម៉ា ត្រូវដាក់នៅខាងក្រៅបរិយាកាស ពីព្រោះបរិយាកាសស្រូបយកវិទ្យុសកម្មថាមពលខ្ពស់។ តេឡេស្កុបទាំងនេះគឺចាំបាច់សម្រាប់ការសិក្សាអំពីបាតុភូតខ្លាំងៗដូចជា រន្ធខ្មៅ ស៊ូពើណូវ៉ា និងផ្កាយនឺត្រុង។
“តេឡេស្កុប” នីមួយៗដំណើរការលើគោលការណ៍ទូទៅស្រដៀងគ្នា៖ ការប្រមូលវិទ្យុសកម្ម ការផ្តោតអារម្មណ៍ ឬការគូសផែនទីទិសដៅមកដល់របស់វា ហើយបន្ទាប់មកថតវាជាមួយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពិសេស។
៩. សរុបមក៖ ហេតុអ្វីបានជាតេឡេស្កុបមានសារៈសំខាន់ម៉្លេះ?
របៀបដែលតេឡេស្កុបដំណើរការក្នុងវិស័យតារាសាស្ត្រអាចសង្ខេបជាតួនាទីសំខាន់ៗចំនួនបី៖ ការប្រមូលពន្លឺឱ្យបានច្រើនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន បង្កើនភាពច្បាស់នៃព័ត៌មានលម្អិត (គុណភាពបង្ហាញ) និងការបំប្លែងពន្លឺទៅជាព័ត៌មានតាមរយៈកាមេរ៉ា និងឧបករណ៍ដូចជាស្ពិចត្រូក្រាហ្វ។ ជាមួយនឹងការរួមបញ្ចូលគ្នារវាងអុបទិកដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ជើងទម្រតាមដាន និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទំនើបៗ តេឡេស្កុបអាចឱ្យមនុស្សសិក្សាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃសកលលោក ប្រវត្តិនៃកាឡាក់ស៊ី និងសូម្បីតែស្ថានភាពរូបវន្តរបស់ផ្កាយ។
តេឡេស្កុបគឺជាផ្នែកបន្ថែមនៃអារម្មណ៍របស់មនុស្ស - មិនត្រឹមតែជាឧបករណ៍សម្រាប់ការមើលឱ្យកាន់តែជិតប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែជាឧបករណ៍វិទ្យាសាស្ត្រដែលបំលែងចំណុចពន្លឺនៅលើមេឃទៅជាចំណេះដឹង។ ប្រសិនបើអ្នកធ្លាប់មើលចិញ្ចៀនរបស់ភពសៅរ៍តាមរយៈតេឡេស្កុបតូចមួយ អ្នកបានឃើញគោលការណ៍ដូចគ្នានឹងតេឡេស្កុបយក្សនៅលើកំពូលភ្នំដែរ៖ ចាប់យកពន្លឺដែលបានធ្វើដំណើរចម្ងាយឆ្ងាយ ហើយបំលែងវាទៅជាបង្អួចមួយទៅកាន់លំហអាកាស។
