ווי טעלעסקאָפּן אַרבעטן אין אַסטראָנאָמיע
טעלעסקאָפּן זענען איינע פון די וויכטיקסטע מכשירים אין אַסטראָנאָמיע. דאַנק טעלעסקאָפּן קענען מענטשן "פאַרגרעסערן" די אויג'ס מעגלעכקייט צו זען גאָר ווייטע און שוואַכע הימלישע אָביעקטן - פון דער לבנה, פּלאַנעטן, נעבולעס, ביז גאַלאַקסיעס ביליאָנען ליכט-יאָרן אַוועק. אָבער, פילע מענטשן טראַכטן פון טעלעסקאָפּן ווי פּשוט ריזיקע פאַרגרעסערונג גלעזער. אין פאַקט, זייער אַרבעט פּרינציפּ איז מער אינטערעסאַנט: טעלעסקאָפּן זאַמלען בפֿרט ליכט (אָדער אַנדערע עלעקטראָמאַגנעטישע ראַדיאַציע), און דאַן פאָקוסירן און פּראָצעסירן עס צו פּראָדוצירן בילדער אָדער דאַטן וואָס קענען אַנאַליזירט ווערן.
1. די הויפּט פֿונקציע פֿון אַ טעלעסקאָפּ: צו זאַמלען ליכט
שטערן און גאַלאַקסיעס דערשייַנען קליין נישט ווײַל זיי זענען טאַקע קליין, נאָר ווײַל זיי זענען אַזוי ווײַט אַוועק אַז זייער ווייניק ליכט דערגרייכט די ערד. דאָס מענטשלעכע אויג האָט אַ פּופּיל דיאַמעטער פֿון בלויז אַ פּאָר מילימעטער, אַזוי איז זײַן ליכט-זאַמלענדיקע קאַפּאַציטעט באַגרענעצט. טעלעסקאָפּן איבערקומען דאָס דורך האָבן אַ פיל גרעסערע "אַפּערטשער" - אָדער אַ גרויסע לינז אָדער אַ גרויסער שפּיגל.
ווי גרעסער די עפענונג, אלץ מער ליכט זאמלט עס. דעריבער האבן פראפעסיאנעלע טעלעסקאפן שפיגלען עטליכע מעטער אין דיאמעטער. דער עפעקט: אביעקטן וואס זענען פריער געווען צו שוואך צו זען קענען ווערן העל גענוג צו ווערן באמערקט. אין אסטראנאמיע איז פארגרעסערן העלקייט אפט וויכטיגער ווי פארגרעסערן ליכטיקייט.
2. רעזאָלוציע: טעלעסקאָפּן העלפֿן צו זען פיינערע דעטאַלן
חוץ מאכן אביעקטן העלער, פארבעסערן טעלעסקאפן די רעזאלוציע, די מעגלעכקייט צו אונטערשיידן קליינע דעטאלן. רעזאלוציע ווערט שטארק באאיינפלוסט דורך די אפערטור דיאמעטער: ווי גרעסער די אפערטור, אלץ פיינער די דעטאלן וואס קענען ווערן אויפגעקלערט. אין פלאנעטארע אבזערוואציעס, למשל, באשטימט רעזאלוציע צי מיר קענען זען יופיטער'ס וואלקן בענדער, סאטורן'ס רינגען, אדער די דעטאלן פון קראטערן אויף דער לבנה.
אבער, רעזאלוציע אויף דער ערד איז אפט באגרענעצט דורך דער אטמאספערע. לופט טורבולענץ מאכט אז שטערן זאלן אויסזען ווי זיי "בלינקען" און בילדער זאלן אויסזען ציטערדיק. דעריבער קענען ספעיס טעלעסקאפען (ווי האבל אדער דער דזשעימס וועב ספעיס טעלעסקאפ) פראדוצירן גאר שאַרפע בילדער, און מאדערנע ערד-באזירטע טעלעסקאפען ניצן אדאפטיוו אפטיקס טעכניקעס צו פאררעכטן פאר אטמאספערישער פארדרייאונג אין רעאל-צייט.
3. צוויי הויפּט טיפּן אָפּטישע טעלעסקאָפּן: רעפראַקטאָרן און רעפלעקטאָרן
טעלעסקאָפּן וואָס אַרבעטן אויף זעבאר ליכט (אָפּטיק) ווערן בכלל צעטיילט אין צוויי:
א) רעפראַקטאָר טעלעסקאָפּ
א רעפראַקטאָר ניצט אַ לינז אין פראָנט צו רעפראַקטירן (בייגן) ליכט און פאָקוסירן עס אויף אַן איינציקן פּונקט. דער פּרינציפּ איז דער זעלביקער ווי ביי ברילן אָדער אַ פאַרגרעסערונג גלאָז, נאָר פיל גרעסער און מער פּינקטלעך.
דער מעלה פון א רעפראַקטאָר איז זיין רעלאַטיוו סטאַבילע און פארמאכטע קאנסטרוקציע, וואָס מינימיזירט שטויב און לופט שטראָמען אין דער רער. אָבער, גרויסע רעפראַקטאָרן זענען שווער צו פאַבריצירן ווייל גרויסע לענסעס זענען שווער, טייער, און קענען פאַראורזאַכן כראָמאַטיש אַבעראַציע, אַ קאָליר ראַנדינג אויף העלע אָביעקטן פאַראורזאַכט דורך ליכט כוואַליע לענגקטס וואָס זענען פאָקוסירט אין פאַרשידענע פונקטן.
ב) רעפלעקטאָר (שפּיגל) טעלעסקאָפּ
רעפלעקטאָרן ניצן קאָנקאַווע שפּיגלען צו רעפלעקטירן און פאָקוסירן ליכט. די מערסט פּראָסטע טיפּן זענען ניוטאָנישע און קאַסעגראַין רעפלעקטאָרן. רעפלעקטאָרן זענען די בילכער ברירה פֿאַר פּראָפעסיאָנעלע טעלעסקאָפּן ווייַל די שפּיגלען קענען געמאַכט ווערן זייער גרויס אָן דעם פּראָבלעם פון כראָמאַטיש אַבעראַציע.
אין א ניוטאנישן דיזיין, ווערט ליכט רעפלעקטירט דורך דעם הויפט שפיגל צו דער פראנט פון דער רער, און דערנאך רעפלעקטירט ווידער דורך א קליינעם דיאַגאָנאַלן שפיגל צו דער אויגנשטיק, אדער קאַמעראַ, אויף דער זייט. אין א קאַסעגריין דיזיין, ווערט ליכט רעפלעקטירט אהין און צוריק דורך א לאָך אין דעם הויפט שפיגל, מאַכנדיג די סיסטעם מער קאָמפּאַקט.
4. וויכטיגע טיילן פון א טעלעסקאָפּ: פאָקוס, אויגנשטיק, און פאַרגרעסערונג
אזוי שנעל ווי דאס ליכט איז געזאמלט און פאקוסירט, דארף דער טעלעסקאפ "פארשטעלן" א בילד. אין א וויזועלן טעלעסקאפ ווערט דאס בילד פארגרעסערט מיט אן אויגנשטיק. דער אויגנשטיק איז די קליינע לינז דורך וועלכער דאס אויג קוקט. די פארגרעסערונג פון א טעלעסקאפ ווערט געווענליך אויסגערעכנט ווי:
פֿאַרגרעסערונג = פֿאָקוס לענג פֿון טעלעסקאָפּ / פֿאָקוס לענג פֿון אויגנשטיק
למשל, אַ טעלעסקאָפּ מיט אַ פֿאָקוס לענג פֿון 1000 מ״מ און אַ 10 מ״מ אויגנשטיק פּראָדוצירט אַ פֿאַרגרעסערונג פֿון 100x.
אבער פארגרעסערונג איז נישט אלעס. אויב די פארגרעסערונג איז צו הויך קאמפערד צו די אפערטור גרייס און אטמאספערישע באדינגונגען, וועט די בילד זיין טונקל און פארשוואומען. אסאך אנפאנגער פאטאגראפן זענען אנטוישט פון נאכיאגן הויכע זום נומערן, ווען וואס איז וויכטיגער איז אפערטור, אפטישע קוואליטעט, און בארג סטאביליטעט.
5. באַרג: דער שליסל צו טראַקינג הימלישע אַבדזשעקץ
הימלישע אביעקטן זעען אויס צו רירן זיך איבערן הימל צוליב דער ערד'ס ראָטאַציע. אויב דער טעלעסקאָפּ איז נישט ריכטיק מאָנטירט, וועלן אביעקטן זיך שנעל אַרויסרוקן פון דעם זעאונגספעלד, ספּעציעל ביי הויכע פֿאַרגרעסערונגען.
עס זענען דא צוויי הויפּט טיפּן פון מאַונטינגז:
– אַלט-אַזימוט: באַוועגט זיך אַרויף און אַראָפּ (הייך) און לינקס און רעכטס (אַזימוט). גרינג צו נוצן פֿאַר אָנפֿענגער, אָבער פֿאַר אַסטראָפאָטאָגראַפיע איז אַ קאָרעקציע סיסטעם נויטיק ווייל די זעאונגספֿעלד דרייט זיך.
– עקוואַטאָריאַל: איינע פון די אַקסן איז אויסגעשטעלט מיט דער ערד'ס ראָטאַציע אַקס. דאָס דערמעגלעכט דעם טעלעסקאָפּ צו ווערן באַוועגט אויף איין אַקס צו נאָכפאָלגן די באַוועגונג פון די שטערן. די מאַונטינג איז זייער נוצלעך פֿאַר ערנסטע אָבסערוואַציע און הימל פאָטאָגראַפיע.
מאָדערנע מאַונטס האָבן אָפט מאָטאָרן און GoTo סיסטעמען וואָס קענען אויטאָמאַטיש לאָקאַליזירן אָביעקטן באַזירט אויף קאָאָרדינאַטן.
6. מאָדערנע דעטעקטאָרן: פֿון אויגן ביז קאַמעראַס און סענסאָרן
מאָדערנע אַסטראָנאָמיע פֿאַרלאָזט זיך נישט בלויז אויף וויזועלע אָבסערוואַציעס. פילע טעלעסקאָפּן היינט זענען אויסגעשטאַט מיט CCD אָדער CMOS קאַמעראַס. די סענסאָרן כאַפּן פאָטאָנען און קאָנווערטירן זיי אין עלעקטרישע סיגנאַלן. דאָס האט באַדייטנדיקע מעלות: די קאַמעראַס קענען זאַמלען ליכט איבער לאַנגע פּעריאָדן (לאַנגע עקספּאָוזשערז), מאַכנדיג זייער שוואַכע אָביעקטן קענטיק, בשעת די רעקאָרדירטע דאַטן קענען ווערן פּראַסעסט צו פֿאַרבעסערן קאָנטראַסט און אַנטדעקן דעטאַלן.
אין פאָרשונג, קען מען אויך אַנאַליזירן סענסאָר דאַטן קוואַנטיטאַטיוו: מעסטן ליכטיקייט (פאָטאָמעטריע), מאַפּינג פּאָזיציע און באַוועגונג (אַסטראָמעטריע), אָדער אַנאַליזירן ליכט ספּעקטראַ.
7. ספּעקטראָסקאָפּיע: "לייענען" אינפֿאָרמאַציע פֿון ליכט
טעלעסקאָפּן זענען נישט נאָר בילד-פאָרמינג דעוויסעס, נאָר אויך "ליכט קאָלעקטאָרס" פֿאַר וויסנשאַפטלעכע ינסטראַמאַנץ ווי ספּעקטראָגראַפן. ספּעקטראָגראַפן צעברעכן ליכט אין אַ ספּעקטרום פון פארבן, ווי אַ רעגנבויגן, און אַסטראָנאָמען אַנאַליזירן דאַן די ספּעקטראַל ליניעס צו באַשטימען:
– כעמישע צוזאמענשטעלונג פון שטערן אדער נעבולעס,
– ייבערפלאַך טעמפּעראַטור,
– גיכקייט פון זיך אנקומען/באוועגן (דאפלער עפעקט),
– מאַגנעטישע פעלדער און פילע אַנדערע פיזישע פּאַראַמעטערס.
מיט ספּעקטראָסקאָפּיע קענען מיר שטודירן אָביעקטן וואָס זענען אוממעגלעך צו אָנרירן גלייך — נאָר פֿון דעם ליכט וואָס קומט אָן צום טעלעסקאָפּ.
8. טעלעסקאָפּן ווייטער פון זעבאר ליכט: ראַדיאָ צו X-שטראַלן
די אוניווערס לאָזט אַרויס ענערגיע אין פֿאַרשידענע כוואַליע לענגס, נישט נאָר זעבאר ליכט. דעריבער, זענען דאָ פֿאַרשידענע "טיפּן טעלעסקאָפּן" באַזירט אויף דעם ספּעקטרום וואָס זיי באַאָבאַכטן:
– ראַדיאָ טעלעסקאָפּן כאַפּן ראַדיאָ כוואַליעס; זיי נעמען אָפט די פאָרעם פון גרויסע שיסלען. זיי זענען פּאַסיק פֿאַר שטודירן פּולסאַרן, אינטערשטעלער גאַז, און דעם קאָסמישן מיקראָוועוו הינטערגרונט.
– אינפֿראַרויט טעלעסקאָפּן באַאָבאַכטן קאַלטע אָדער שטויב-באדעקטע אָביעקטן, ווי שטערן געבורטספּלעצער. פילע אינפֿראַרויט טעלעסקאָפּן זענען ליגן אין קאָסמאָס אָדער אין הויכע, טרוקענע ערטער.
– אולטראוויאלעט, X-שטראַל, און גאַמאַ-שטראַל טעלעסקאָפּן דאַרפן בכלל זיין פּלאַצירט אַרויס פון דער אַטמאָספער ווייל די אַטמאָספער אַבזאָרבירט הויך-ענערגיע ראַדיאַציע. די טעלעסקאָפּן זענען וויכטיק פֿאַר שטודירן עקסטרעמע דערשיינונגען ווי שוואַרצע לעכער, סופּערנאָוועס, און נעיטראָן שטערן.
יעדער פון די "טעלעסקאָפּן" אַרבעט אויף אַ ענלעכן אַלגעמיינעם פּרינציפּ: זאַמלען ראַדיאַציע, פאָקוסירן אָדער מאַפּירן איר ריכטונג פון אָנקומען, און דערנאָך רעקאָרדירן עס מיט אַ ספּעציעלן דעטעקטאָר.
9. אין קורצן: פארוואס זענען טעלעסקאָפּן אַזוי וויכטיק?
די וועג ווי טעלעסקאָפּן אַרבעטן אין אַסטראָנאָמיע קען מען צוזאַמענפאַסן אין דריי הויפּט ראָלעס: זאַמלען אַזוי פיל ליכט ווי מעגלעך, פאַרגרעסערן די שאַרפקייט פון דעטאַלן (רעזאָלוציע), און קאָנווערטירן ליכט אין אינפֿאָרמאַציע דורך קאַמעראַס און אינסטרומענטן ווי ספּעקטראָגראַפן. מיט אַ קאָמבינאַציע פון פּרעציזיע אָפּטיק, טראַקינג מאַונטס, און מאָדערנע סענסאָרן, טעלעסקאָפּן דערמעגלעכן מענטשן צו שטודירן די סטרוקטור פון די וניווערס, די געשיכטע פון גאַלאַקסיעס, און אפילו די פיזישע באדינגונגען פון שטערן.
טעלעסקאָפּן זענען פארלענגערונגען פון די מענטשלעכע זינען—נישט נאָר מכשירים פֿאַר נענטערן קוקן, נאָר וויסנשאַפֿטלעכע אינסטרומענטן וואָס פֿאַרוואַנדלען ליכט-פּונקטן אין הימל אין וויסן. אויב איר האָט שוין אַמאָל געקוקט אויף סאַטורנס רינגען דורך אפילו אַ קליינעם טעלעסקאָפּ, האָט איר שוין געזען דעם זעלבן פּרינציפּ ווי אַ ריזיקער טעלעסקאָפּ אויף אַ באַרג-שפּיץ: כאַפּן ליכט וואָס האָט דורכגעפֿאָרן אַ גרויסע דיסטאַנץ און עס פֿאַרוואַנדלען אין אַ פֿענצטער אויף דעם קאָסמאָס.
