Kaukoputki
 |
Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolähteistä. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkeliintarkistettavissa olevialähteitä ja merkitsemällä neohjeenmukaan. |
Kaukoputkion optinen laite, jonka tarkoitus on tuottaa silmälle lähikuva kauempana olevasta kohteesta. Kaukoputket jaetaan tehtävänsä perusteella kahteen ryhmään: maa- jatähtikaukoputkiin.
Kaukoputkityyppejä
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Linssikaukoputki
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Linssikaukoputkessa kaukoputken putken päässä olevalinssieli objektiivi keräävaloa,jonka se taittaa okulaarille putken toiseen päähän. Koska yksielementtinen linssi taittaa eri aallonpituudet eri kohtaan, kaukoputkien objektiivit täytyy tehdä useammasta eri lasilaadusta (kaksi eri lasilaatua:akromaatti,kolme eri lasilaatua:apokromaatti) (esimerkiksikruunulasistajapiilasista). Tämä kasvattaa linssin paksuutta ja sitä myöten hintaa, sillä tarkasti hiottavia pintoja on nyt kahden sijasta neljä tai useampia kappaletta.
Peilikaukoputki
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
Linssikaukoputkesta poiketen objektiivin virkaa toimittaapeiliputken pohjalla. Kuva heijastetaanapupeilinavulla joko putken sivulla sijaitsevaanokulaariintai pääpeilin keskellä olevan reiän läpi putken taakse. Koska peilissä ei ole kuin yksi hiottava pinta, sen valmistus on edullisempaa verrattuna monielementtilinssiin ja lisäksi peili heijastaa kaikkia valon aallonpituuksia samalla tavalla, joten linssikaukoputkesta poiketen värivirhettä ei synny. Tosin peilikaukoputkenerotuskykyei ole yhtä hyvä kuin vastaavan kokoisen linssikaukoputken, koska apupeili on pääpeilin edessä aiheuttamassadiffraktiotakuvaan. Ennen peilit tehtiin metallista,mutta sen huonona puolena oli suhteellisen nopea tummuminen. Sitten siirryttiin käyttämäänhopeapinnoitusta,mutta tämäkin tummui liian nopeasti. Nykyään peilit pinnoitetaanalumiinilla,joka ei tummu yhtä nopeasti, noin 5–10 vuodessa. Infra-alueen kaukoputkien peilit päällystetäänkullalla,sillä alumiinipinta säteilee paljon voimakkaammin infrapunassa. Peilikaukoputken tyyppejä ovat Newton sekä Cassegrain, jonka alatyyppejä ovat klassinen Cassegrain, Ritchey-Chrétien (kuuluisin tämän lajin kaukoputki onHubble-avaruuskaukoputki) sekä Dall-Kirkham.
Katadioptrinen kaukoputki
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Katadioptrinen kaukoputki koostuu sekä linsseistä että peileistä. Yleensä putken 'pohjalla' on pääpeili ja edessä korjauslinssi jota kutsutaan meniskukseksi, jonka tarkoitus on poistaa tyypillisiä peilikaukoputken kuvavirheitä, kutenkomajapalloaberraatio.Useimmissa katadioptrisissa kaukoputkissa valo kulkee siten, että pohjassa oleva peili heijastaa valon putken meniskuksessa olevaan apupeiliin ja se taas edelleen pääpeilissä olevan reiän kautta fokusointilaitteeseen. Katadioptrisen putken pituus saadaan näin pieneksi, mutta sen valoakselilla polttoväli suureksi. Yleensä mittakaava noudattaa kaavaa jossa putki on noin viidesosan polttovälistä. Katadioptrisen kaukoputken tyyppejä ovat muun muassaSchmidt-kamera,Schmidt-Cassegrain ja Maksutov-Cassegrain sekä uusimpia innovaatioita ovat Ritchey-Chrétien ja Klevtsov-Cassegrain. Nämä mallit eroavat edellisistä siinä, ettei niissä ole ns. Meniskus-linssiä, vaan aberraation poistaa erityisesti hiottu apupeilin pyöreä pallomuoto.AvaruuskaukoputkiHubble on Ritchey-Chrétien-kaukoputki.
Kaukoputken tärkeimmät osat
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Ehkä tärkein kaukoputken optisista osista onobjektiivi,jonka virkaa toimittaa joko peili tai linssi. Maakaukoputkissa objektiivi voi olla pienempi kuin tähtikaukoputkissa, koska valoa on enemmän saatavilla. Sen tehtävä on kerätä mahdollisimman paljon valoa ja koota se yhdelle alueelle,fokukseen(peilikaukoputkissa tähän tarvitaan vieläapupeili,koska fokus muodostuu muuten peilin eteen). Sitten valo kootaanokulaarillayhdeksi yhdensuuntaiseksi kimpuksi, jokasilmänverkkokalvollaluo kuvan kohteesta.Tarkennuslaitteentehtävä on liikuttaa okulaaria (joissakin malleissa liikutetaan objektiivia, näin saadaan suurempi tarkennusvara) pitkin optista akselia mahdollisimman terävän tarkennuksen aikaansaamiseksi.Jalustantehtävä on saada kaukoputken okulaari sille korkeudelle, että sen läpi havaitseminen onnistuu ilman suurempaa akrobatiaa. Toinen jalustan päätehtävistä on suunnata kaukoputken optinen akseli kohti tarkkailtavaa kohdetta. Jalustan kolmas tehtävä on tukea kaukoputkea niin, että se kestää vakaana.
Tähtikaukoputkessa on vielä joitain osia, joita maakaukoputkessa ei ole.Etsinon periaatteessa kaukoputken päällä sijaitseva pieni kaukoputki, jonka tehtävänä on osoittaa sinne minne pääkaukoputken optinen akseli osoittaa. Kohteen etsinnän helpottamiseksi etsimen näkökentän on oltava suurempi kuin pääputken. Lisäksi kaukoputken kiinnitys jalustaan eliripustuson erilainen kuin maakaukoputkessa: maakaukoputkissa on yleensä niin sanottualtatsimutaalinen(tarkoittaa samaa kuinatsimutaalinen) ripustus, mikä tarkoittaa sitä että kaukoputkea kierretään vain vaaka- ja pystysuunnassa. Tähtikaukoputkissa on yleensä seurannan mahdollistavaekvatoriaalinen ripustus,mikä tarkoittaa sitä että kaukoputki seuraa tähtitaivaan ekvaattoria kun kaukoputkea liikutetaan vain vaaka-akselin suunnassa. Atsimutaalisella ripustuksella joudutaan liikuttelemaan molempia akseleita tähden seuraamiseen, joten se on jossain määrin hankalampaa kuin ekvatoriaalisessa ripustuksessa.Seurantaon yleensä toteutettu jokohienoliikuntaruuvillataiseurantamoottorilla.Sen tarkoitus on pitää tarkasteltava kohde kaukoputken näkökentässäMaanpyöriessä. Kolmas tapa, joka on yleisin ja halvin pienemmillä kaukoputkilla, on yksinkertaisesti liikutella sitä käsin.
Erikoisimpiin tähtikaukoputken osiin kuuluunapatähtäin,joka sijaitsee yleensä kaukoputken ripustuksissa ja osoittaa samaan suuntaan kuinrektaskensioakseli.Sen ainoa tarkoitus on auttaa suuntaamaan putki oikein eli osoittaa kohti taivaannapaa, joka on lähelläPohjantähteä.Lisäksi käytetäänBarlow-putkea,joka yleensä kaksin- tai kolminkertaistaa putkessa käytettävänä suurennoksen kasvattamalla teleskoopinpolttoväliä.Lisäksi on vielä erilaisiasuotimia,joiden tarkoitus on parantaa heikkojen yksityiskohtien erottumista kohteessa. Suotimista hyödyllisimpiä ovataurinkosuotimet,H-alfa-suotimetjaO(III)-suotimet.Aurinkosuotimet tehdäänmylarkalvosta,joka läpäisee heikosti valoa. Tällä saadaanAuringonvalo himmenemään niin että kaukoputkella Aurinkoon katselu on turvallista. Auringon katseleminen ilman suotimia saattaa polttaa silmän verkkokalvon toimintakyvyttömäksi ja johtaa sokeutumiseen. H-alfa- ja O(III) -suotimet päästävät lävitseen vain erittäin kapean aallonpituuskaistan ja niiden käyttö rajoittuu siksi vain muutamiin kohteisiin.Kuunhavaitsemiseen on myös kehitetty oma suotimensa: se on aurinkosuodinta vastaava, mutta päästää paljon paremmin valoa lävitseen. Täydenkuun aikaan Kuu on nimittäin niin kirkas, että sen katsominen kaukoputken läpi häikäisee epämiellyttävästi vaikkei se vahinkoa aiheutakaan.Valosaastesuodinon kehitetty erityisesti kaupunkien lähettyvillä asuvia tähtiharrastajia varten, joita nykyään melko yleinenvalosaastekiusaa. Se ei päästä lävitseennatriumlamppujentuottamia kapeita aallonpituuskaistoja ja parantaa taustataivaan ja kohteen välistä kontrastia. Koska peilikaukoputkissa kuva on ylösalaisin ja peilikuva, on maakohteiden tarkkailua silmällä pitäen kehitetty okulaaripitimeen kiinnitettävä peili- ja linssijärjestelmä, joka kääntää kuvan oikein päin.
Kaukoputken varhaista historiaa
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
y- Distant object;y’- Real image from objective;y’’- Magnified virtual image from eyepiece;D- Entrance pupil diameter;d- Virtual exit pupil diameter;L1– Objective lens;L2- Eyepiece lense- Virtual exit pupil -Telescope equals[1]
Linssejä valmistettiin ehkä jo Kreikassa[2]ja Roomassa.milloin?GotlannistaRuotsista on löydetty 1000-luvulta peräisin olevia linssejä, joita on väitetty kaukoputken osiksi.Roger Baconinsanotaan usein rakentaneen kaukoputken 1200-luvulla, mutta tätä ei ole kyetty todistamaan. Kuperia silmälaseja alettiin valmistaa Italiassa 1200-luvun lopussa,[2].Talmudissamainitaan, että rabbiGamalielillaoli "putki, jolla kykeni näkemään etäälle, 2000 kyynärän päähän", mikä saattaa olla viittaus kaukoputkeen.[3]
Kaukoputken keksijäksi väitetään useinGalileo Galileita,mutta näitä laitteita tehtiin jo ennen häntä. Galilei teki ensimmäiset merkittävät havainnot muun muassaJupiterin kuista.Englantilaisen Leonard Diggesin sanotaan aikalaiskirjeissä keksineen linssikaukoputken 1570, mutta keksintö ei levinnyt laajalle. Vuonna 1608 saman viikon aikana yritti jopa kolme henkilöä patentoida keksimänsä kaukoputken.[4]
Tavallisemmin ensimmäisen kaukoputken valmistajana pidetään hollantilaista silmälasintekijää, joka rakensi ensimmäisen putkensa 1608.[5] Jotkut väittävät täksi kaukoputken keksijäksiHans Lipperheytä,joka eli noin 1570 – noin 1619 ja levitti kaukoputken ajatuksen julkiseen tietoisuuteen. Muita kaukoputken keksijöiksi sanottuja ovat Jacob Metius Alkmaarin kaupungista ja Zacharias Janssen Middelburgista, ja myös Jacob Adriaanszoon. Lipperhey, Metius ja Janssen kaikki hakivat patenttia kaukoputkilleen samoihin aikoihin parin viikon aikana, mutta Nick Pellingin tutkimusten mukaan kukaan heistä ei ollut sen oikea keksijä.[4]Alkuperäisissä hollantilaisissa kaukoputkissa oli kupera ja kovera linssi. Pellingin mukaan Janssen oli ostanut kaukoputkensa sen keksineeltä espanjalaiselta Jaime Galvanylta.[4]Galilei teki kaukoputkensa vasta maaliskuussa 1609 kuultuaan hollantilaisesta keksinnöstä.
Peiliteleskooppeja kehittivät 1600-luvun alussa englantilainen maanmittari Leonard Digges ja italialainen jesuiitta Niccolo Zucchi 1616. James Gregory rakensi "gregoriaanisen peilikaukoputken" 1660-luvulla. Isaac Newton rakensi 1666 ensimmäisen peilikaukoputkensa.Cassegrainloi 1670-luvulla oman peiliteleskooppinsa. Voimakkaita teleskooppeja rakensi ensi kertaaChristiaan Huygens1600-luvun puolivälissä, jaGiovanni Cassini1670-luvulla sekäJames Bradley1700-luvun alussa.
Katso myös
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Lähteet
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]- ↑http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/17/Galileantelescope_2.png
- ↑abTools of Cosmology: The First Telescopes(Arkistoitu– Internet Archive)(englanniksi)
- ↑http:// talmudology /jeremybrownmdgmailcom/2020/9/3/eruvin-43b-telescopes
- ↑abcSuaréz, Eduardo:El inventor del telescopio fue un español15.9.2008(espanjaksi)
- ↑LaFontaine, Bruce:Great Inventors and Inventions,s. 6. Courier Dover Publications, 1997.ISBN 9780486297842.(englanniksi)
Kirjallisuutta
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]- Manner, Olli:Kaukoputket: Käyttäjän opas.4. laajennettu painos. Helsinki: Ursa, 2005.ISBN 952-5329-43-7.
- Schilling, Govert & Christensen, Lars:Katse taivaalle: 400 vuotta kaukoputken historiaa.(Eyes on the skies: 400 years of telescopic discovery, 2008.) Suomentanut Leena Tähtinen. Helsingissä: Ursa, 2008.ISBN 978-952-5329-73-5.
- Karttunen, Hannu:Vanhin tiede – Tähtitiedettä kivikaudesta kuulentoihin,s. 254–281. "Luku 17. Kaukoputken vaiheet". Helsinki: Ursa, 2003.ISBN 978-952-5329-26-1.
Aiheesta muualla
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
- Kaukoputken ostajan opasUrsan verkkokauppa
- Galileo project: The Telescope
- Timeline Help: Telescope Timeline