เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ปฏิวัติดาราศาสตร์และความรู้เกี่ยวกับจักรวาล อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกคนที่รู้ กล้องโทรทรรศน์คืออะไรสำหรับ. เป็นเพียงการสังเกตการณ์ท้องฟ้าและดวงดาวหรือดาวเคราะห์สิ่งที่อยู่ในระบบสุริยะเท่านั้น อย่างไรก็ตาม มีประโยชน์อีกมากมาย
ด้วยเหตุผลนี้ เราจะอุทิศบทความนี้เพื่อบอกคุณว่ากล้องโทรทรรศน์มีไว้เพื่ออะไร มีความสำคัญอย่างไร และกล้องช่วยมนุษย์ได้อย่างไร
กล้องโทรทรรศน์คืออะไร
กล้องโทรทรรศน์ใช้ในการสังเกตวัตถุที่อยู่ห่างไกลจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น แสง คำว่า telescope มาจากคำภาษากรีก Tele และ skopein ซึ่งแปลว่า "ไกล" และ "มองเห็น" ตามลำดับ หลายคนไม่ทราบว่ากล้องโทรทรรศน์มีไว้เพื่ออะไร
ต้นแบบแรกของกล้องโทรทรรศน์สมัยใหม่ มันถูกประดิษฐ์ขึ้นในเนเธอร์แลนด์ในปี 1608 และมาจาก Hans Lippershey. อีกหนึ่งปีต่อมา กาลิเลโอ กาลิเลอีของอิตาลีได้พัฒนากล้องโทรทรรศน์ดาราศาสตร์แบบหักเหแสงเครื่องแรก ซึ่งทำให้เขาสามารถสังเกตวัตถุท้องฟ้าได้
ด้วยเครื่องมือนี้ นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีได้ค้นพบทางช้างเผือก ดวงจันทร์ทั้งสี่ของดาวพฤหัสบดี และศึกษาแง่มุมต่างๆ ของดาวศุกร์และดาวอังคาร หลายคนเชื่อว่าหน้าที่หลักของกล้องโทรทรรศน์คือการทำให้วัตถุดูใหญ่ขึ้นผ่านชุดเลนส์ขยาย อย่างไรก็ตาม แนวคิดนี้ไม่ถูกต้อง อันที่จริง หน้าที่หลักของเครื่องมือนี้คือการรวบรวมแสงที่สะท้อนจากวัตถุแล้วสร้างใหม่ให้เป็นภาพ
กล้องโทรทรรศน์มีไว้เพื่ออะไร?
เนื่องจากการสะสมของแสงและการสร้างภาพที่ขยายใหญ่ขึ้น กล้องโทรทรรศน์จึงถูกนำมาใช้ในการวิจัยด้านต่างๆ
อันที่จริง เครื่องมือได้รับการพัฒนาเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น, มีกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่สามารถจับคลื่นจากอวกาศและใช้ในดาราศาสตร์ได้
สังเกตเทห์ฟากฟ้าจากพื้นผิวโลก
ทั้งมือสมัครเล่นและมืออาชีพสามารถใช้กล้องโทรทรรศน์เพื่อดูวัตถุท้องฟ้าจากพื้นผิวโลกได้ เห็นได้ชัดว่าช่วงของเครื่องมือระดับมืออาชีพและภาพที่ได้จะเหนือกว่าเครื่องดนตรีระดับเริ่มต้น
ในวันนี้ หลายประเทศมีศูนย์วิจัยพร้อมหอดูดาว. เป็นช่องว่างที่ใช้ในการรวบรวมข้อมูลและบันทึกเหตุการณ์บางอย่าง หอดูดาวที่พบมากที่สุดคือหอดูดาว พวกเขามีกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่มีวัตถุประสงค์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเมตร เพื่อให้พวกเขาสามารถมองเห็นวัตถุที่อยู่ห่างไกลได้
หอสังเกตการณ์บางแห่งที่เป็นที่รู้จัก ได้แก่ หอดูดาวแห่งชาติและซานเฟอร์นันโด (ในสเปน), เมานาเคอา (ฮาวาย), หอดูดาวโรเก้เดลอสมุชาโชสและเตอิเด (ในหมู่เกาะคานารี), หอดูดาว Cerro Tololo Inter-American และหอดูดาว Cerro Pachón (ในชิลี).
การเก็บรวบรวมข้อมูลที่แม่นยำ
กล้องโทรทรรศน์ถูกใช้ในทางดาราศาสตร์เพื่อเป็นเครื่องมือในการเก็บรวบรวมข้อมูล สาขาวิชานี้ใช้ทั้งกล้องโทรทรรศน์แบบออปติคัลและวิทยุ กล้องโทรทรรศน์ออปติคอลที่มีชื่อเสียงที่สุดคือกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (HST) เครื่องมือนี้อยู่ในวงโคจรของโลก นอกชั้นบรรยากาศ ที่ระดับความสูง 593 กิโลเมตร อุปกรณ์นี้แสดงถึงความก้าวหน้าเนื่องจากสามารถให้ภาพได้โดยไม่มีความผิดเพี้ยนของบรรยากาศหรือความปั่นป่วนของบรรยากาศ
ในอวกาศ อุปกรณ์เก็บแสงได้มากกว่าบนพื้นผิวโลกเนื่องจากบรรยากาศดูดซับแสงส่วนใหญ่ นับตั้งแต่เปิดตัวในปี 1990 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้รับการอัพเกรดอย่างต่อเนื่องผ่านภารกิจการให้บริการ. ภารกิจทั้งห้านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อซ่อมแซมส่วนที่เสียหายของกล้องโทรทรรศน์และแทนที่ส่วนอื่นๆ ด้วยเทคโนโลยีล้ำสมัย ภารกิจสุดท้ายเกิดขึ้นในปี 2009
ในการวิเคราะห์ภาพและแสง
แสงที่รวบรวมโดยกล้องโทรทรรศน์สามารถอยู่ภายใต้การวิเคราะห์สองประเภท: การวิเคราะห์ภาพและการวิเคราะห์สเปกตรัม การพัฒนาภาพเป็นหนึ่งในหน้าที่ที่มีชื่อเสียงที่สุดของกล้องโทรทรรศน์ เป้าหมายของมันคือการสร้างการแสดงภาพกราฟิกของวัตถุที่ตรวจสอบ
กล้องโทรทรรศน์แบบดั้งเดิมใช้กล้องเพื่อรวบรวมภาพเหล่านี้ กล้องโทรทรรศน์สมัยใหม่ไม่ใช้ฟิล์มอีกต่อไปแต่มีอุปกรณ์ในตัวเพื่อรวบรวมข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ความก้าวหน้าเหล่านี้มีประโยชน์ด้วยเหตุผลหลายประการ ประการแรก ความจริงที่ว่าภาพเป็นดิจิทัลช่วยประหยัดกระบวนการพัฒนาภาพถ่าย
นอกจากนี้ ภาพที่ให้ไว้สามารถอัปโหลดโดยตรงไปยังคอมพิวเตอร์และวิเคราะห์ได้ง่ายขึ้น เกี่ยวกับการศึกษาสเปกโตรสโคปีมีเทคนิคที่เรียกว่าสเปกโตรสโคปีดาราศาสตร์ เทคนิคนี้ ใช้ในการวิเคราะห์สเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
การวิเคราะห์ประเภทนี้สามารถระบุแหล่งที่มาของคลื่นแสงได้ นอกจากนี้ยังมีเครื่องมือในการกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของร่างกายที่เรืองแสง กล้องโทรทรรศน์ Stellar ติดตั้งปริซึมไว้ในเลนส์ใกล้วัตถุเพื่อแยกแสงสำหรับการวิเคราะห์สเปกตรัม
ลักษณะที่ช่วยให้การทำงานของกล้องโทรทรรศน์
กล้องโทรทรรศน์มีคุณสมบัติพื้นฐานสามประการ ได้แก่ การรวบรวมแสง การสร้างภาพ และการขยายขอบเขตการมองเห็นของวัตถุ
เนื่องจากคุณสมบัติทั้งสามนี้ กล้องโทรทรรศน์สามารถใช้เพื่อสังเกตวัตถุที่อาจซับซ้อนกว่า (หรือเป็นไปไม่ได้) ในการศึกษาโดยไม่ต้องมีเครื่องมือดังกล่าว
รับไฟ
กล้องโทรทรรศน์มีหน้าที่รวบรวมแสงที่ปล่อยออกมาหรือสะท้อนจากวัตถุที่อยู่ห่างไกล ในการเก็บแสง เครื่องมือจะขึ้นอยู่กับการใช้วัตถุประสงค์ที่สามารถเป็นเลนส์ (ในกรณีของกล้องโทรทรรศน์หักเหแสง) หรือกระจก (ในกรณีของกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง)
สร้างภาพ
จากแสงที่กล้องโทรทรรศน์จับได้ จะทำให้เกิดภาพขึ้น สิ่งที่เห็นผ่านเลนส์ ภาพที่ได้จะมีความละเอียดมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับคุณภาพของกล้องโทรทรรศน์ กล่าวคือจะแสดงความคมชัดไม่มากก็น้อย
ซูมเข้าที่วัตถุที่สังเกตได้
หลายคนเชื่อว่าจุดประสงค์หลักของกล้องโทรทรรศน์คือการขยายวัตถุ อย่างไรก็ตาม การใช้งานหลักคือการเก็บแสง ด้วยตัวมันเอง, กำลังขยายเป็นคุณสมบัติที่มีประโยชน์เมื่อมองดูวัตถุที่อยู่ห่างไกล เช่น วัตถุท้องฟ้า
ยิ่งใช้เลนส์หรือกระจกเงามากเท่าใด คุณภาพของภาพที่ได้ก็จะยิ่งสูงขึ้น กล่าวคือ รายละเอียดและความชัดเจนของภาพที่มองเห็นผ่านกล้องโทรทรรศน์ขึ้นอยู่กับความสามารถในการรวบรวมแสงของเลนส์โดยตรง
กล้องโทรทรรศน์ส่วนตัวใช้ทำอะไร?
ปัจจัยพื้นฐานประการหนึ่งในการเรียนรู้การเลือกกล้องโทรทรรศน์คือระยะเวลาที่คุณจะสามารถจดจ่อกับการมองดูท้องฟ้าได้ หากคุณกำลังสังเกตสั้น ๆ เป็นระยะ ๆ มันไม่คุ้มที่จะลงทุนเวลามากเกินไป ในทางกลับกัน ถ้าคุณจะใช้เวลามากในการสังเกต การมีกล้องดูดาวดีๆ จะดีกว่า การออกไปในทุ่งและใช้เวลาสองสามชั่วโมงในการสังเกตไม่เหมือนกับการสังเกตอย่างรวดเร็วใกล้บ้านเพื่อดูดาวฤกษ์หลัก
สมมติว่าเราใช้เวลาสองชั่วโมงกับงานอดิเรกนี้ มันไม่สมเหตุสมผลเลยที่กล้องดูดาวจะมีชิ้นส่วนมากเกินไป มีเส้นศูนย์สูตร หรือใช้เวลานานกว่าจะชิน กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ค่อนข้างซับซ้อนและต้องติดตั้งบนสถานีอวกาศเพราะมีหลายส่วน ดังนั้นเราจะใช้เวลานานเกินไปในการถอดประกอบและประกอบมันเพราะ ในที่สุดเราก็จะไม่สามารถเพลิดเพลินไปกับการสังเกตได้อย่างเต็มที่
หากเราจะสังเกตเวลาให้น้อยลง เราควรเริ่มให้นานขึ้น จะดีกว่าถ้ามีกล้องโทรทรรศน์แบบแมนนวลพร้อมที่ยึดระดับความสูง ในแง่นี้ แบรนด์ Dobson เป็นผู้ชนะที่ใหญ่ที่สุดในกลุ่มนี้
ถ้าคุณชอบการสังเกตแบบดั้งเดิมหรือเทคนิคดิจิทัล คุณต้องจำสิ่งนี้ไว้ บางคนชอบที่จะสัมผัสประสบการณ์ดาราศาสตร์แบบดั้งเดิม เช่น นักดาราศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ในสมัยก่อน ในกรณีนี้ ด้วยกล้องโทรทรรศน์แบบใช้มือและแผนภูมิท้องฟ้า เราอาจใช้เวลาหลายปีในการดูท้องฟ้า บางคนชอบที่จะพึ่งพาเทคโนโลยี โดยเลือกที่จะใช้กล้องดูดาวด้วยโทรศัพท์และดูภาพบนคอมพิวเตอร์
เราสามารถค้นหาวัตถุบนท้องฟ้าด้วยตนเองหรือให้กล้องดูดาวทำงานทั้งหมดแทนเรา ปัญหาของเทคโนโลยีคืออาจเป็นปัจจัยอันตรายได้ การใช้งานสามารถทำให้เรารู้สึกสบายและป้องกันมากขึ้น มาเรียนท้องฟ้ากันเถอะ มิฉะนั้น เราไม่รู้จะจัดการกล้องดูดาวยังไงดี. ในทางกลับกัน กล้องโทรทรรศน์แบบใช้มือจะทำให้สิ่งต่าง ๆ ยากขึ้นสำหรับเราในตอนแรก แต่เราต้องตระหนักว่าการค้นหากาแลคซีปีแสงด้วยตัวเราเองมักจะนำมาซึ่งความสุขและความพึงพอใจส่วนตัวมากมาย
ทั้งสองชุดเป็นที่ยอมรับได้ แต่ยากที่จะรวมเข้าด้วยกันในทีมเดียวกัน ถ้าเกิดขึ้นอีกเราจะต้องเลือกอย่างใดอย่างหนึ่ง หากงบประมาณของเราไม่สูงเกินไป เราจะต้องใช้กล้องโทรทรรศน์แบบแมนนวล ในทางกลับกัน ถ้างบของเราสูง เราก็สามารถเลือกแบบสบาย ๆ ได้แล้ว
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลมีไว้เพื่ออะไร?
กล้องโทรทรรศน์ตั้งอยู่ที่ขอบด้านนอกของชั้นบรรยากาศ วงโคจรที่ตั้งอยู่สูงจากระดับน้ำทะเล 593 กิโลเมตร ใช้เวลาประมาณ 97 นาทีในการโคจรรอบโลก มันถูกนำขึ้นสู่วงโคจรครั้งแรกเมื่อวันที่ 24 เมษายน 1990 เพื่อให้ได้ภาพที่ดีขึ้นและมีความละเอียดสูงขึ้น
ท่ามกลางมิติของมัน เราพบมันด้วย น้ำหนักประมาณ 11.000 กก. รูปทรงกระบอก เส้นผ่านศูนย์กลาง 4,2 ม. ยาว 13,2 ม.. อย่างที่คุณเห็น มันเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ค่อนข้างใหญ่ แต่มันสามารถลอยในบรรยากาศได้โดยไม่มีแรงโน้มถ่วง
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลสามารถสะท้อนแสงที่ส่องมาได้ด้วยกระจกสองบาน กระจกก็ใหญ่เช่นกัน หนึ่งในนั้นมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2,4 เมตร เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสำรวจท้องฟ้าเนื่องจากมีกล้องในตัวสามตัวและสเปกโตรมิเตอร์หลายตัว กล้องแบ่งออกเป็นหลายหน้าที่ หนึ่งคือการถ่ายภาพสถานที่ที่เล็กที่สุดในพื้นที่โดยอิงจากความสว่างในระยะไกล ดังนั้นพวกเขาจึงพยายามค้นหาจุดใหม่ในอวกาศและสร้างแผนที่ที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น
กล้องอีกตัวหนึ่งใช้สำหรับถ่ายภาพดาวเคราะห์และรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับพวกมัน อันหลังใช้สำหรับ ตรวจจับรังสีและถ่ายภาพ แม้ในที่มืดเพราะทำงานผ่านอินฟราเรด ด้วยพลังงานหมุนเวียน ทำให้กล้องโทรทรรศน์มีอายุการใช้งานยาวนาน
ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมว่ากล้องโทรทรรศน์มีไว้เพื่ออะไรและหน้าที่ที่แท้จริงของมันคืออะไร