de naam “telescoop” bestrijkt een breed scala aan instrumenten. De meeste detecteren elektromagnetische straling, maar er zijn grote verschillen in de manier waarop astronomen moeten gaan over het verzamelen van licht (elektromagnetische straling) in verschillende frequentiebanden.
telescopen kunnen worden ingedeeld op basis van de golflengten van het licht die zij detecteren:
- X-ray telescopen, met een kortere golflengte dan ultraviolet licht
- Ultraviolet telescopen, met een kortere golflengte dan zichtbaar licht
- Optische telescopen, met behulp van zichtbaar licht
- Infrarood telescopen, met behulp van een langere golflengte dan zichtbaar licht
- Submillimetre telescopen, met behulp van een magnetron golflengten die langer zijn dan die van infrarood licht
- Radio telescopen die gebruik maken van nog langere golflengten
Als golflengtes langer worden, wordt het makkelijker om gebruik antenne-technologie om te communiceren met elektromagnetische straling (hoewel het is mogelijk om zeer kleine antenne te maken). Het nabij-infrarood kan worden verzameld net als zichtbaar licht, maar in het verre-infrarood en submillimeterbereik kunnen telescopen meer werken als een radiotelescoop. Bijvoorbeeld, de James Clerk Maxwell Telescoop observeert van golflengten van 3 µm (0,003 mm) tot 2000 µm (2 mm), maar maakt gebruik van een parabolische aluminium antenne. Aan de andere kant gebruikt de Spitzer ruimtetelescoop, die van ongeveer 3 µm (0,003 mm) tot 180 µm (0,18 mm) observeert, een spiegel (reflecterende optiek). Ook met behulp van reflecterende optica kan de Hubble Ruimtetelescoop met Wide Field Camera 3 waarnemen in het frequentiebereik van ongeveer 0,2 µm (0,0002 mm) tot 1,7 µm (0,0017 mm) (van ultraviolet tot infrarood licht).
bij fotonen met de kortere golflengten, met de hogere frequenties, worden in plaats van volledig reflecterende optica ‘glancing-incident’ – optica gebruikt. Telescopen zoals TRACE en SOHO gebruiken speciale spiegels om extreem ultraviolet te reflecteren, waardoor ze een hogere resolutie en helderdere beelden produceren dan anders mogelijk is. Een groter diafragma betekent niet alleen dat er meer licht wordt opgevangen, het maakt ook een fijnere hoekresolutie mogelijk.
telescopen kunnen ook worden ingedeeld naar locatie: grondtelescoop, ruimtetelescoop of vliegende telescoop. Ze kunnen ook worden ingedeeld naar de vraag of ze worden geëxploiteerd door professionele astronomen of amateur-astronomen. Een voertuig of permanente campus met een of meer telescopen of andere instrumenten wordt een observatorium genoemd.
| Licht Vergelijking | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Naam | Golflengte | Frequentie (Hz) | fotonenergie (eV) | ||||
| Gamma ray | minder dan 0,01 nm | meer dan 10 EHz | 100 keV – 300+ GeV | X | |||
| X-Ray | 0.01 to 10 nm | 30 EHz – 30 PHz | 120 eV to 120 keV | X | |||
| Ultraviolet | 10 nm – 400 nm | 30 PHz – 790 THz | 3 eV to 124 eV | ||||
| Visible | 390 nm – 750 nm | 790 THz – 405 THz | 1.7 eV – 3.3 eV | X | |||
| Infrared | 750 nm – 1 mm | 405 THz – 300 GHz | 1.24 meV – 1.7 eV | X | |||
| Microwave | 1 mm – 1 meter | 300 GHz – 300 MHz | 1.24 meV – 1.24 μeV | ||||
| Radio | 1 mm – km | 300 GHz – 3 Hz | 1.24 meV – 12.4 feV | X | |||
Optical telescopesEdit
een optische telescoop verzamelt en focust licht voornamelijk uit het zichtbare deel van het elektromagnetische spectrum (hoewel sommige werken in het infrarood en ultraviolet). Optische telescopen verhogen de schijnbare hoekgrootte van verre objecten en hun schijnbare helderheid. Om het beeld te observeren, te fotograferen, te bestuderen en naar een computer te sturen, werken telescopen met behulp van een of meer gebogen optische elementen, meestal gemaakt van glazen lenzen en/of spiegels, om licht en andere elektromagnetische straling te verzamelen om dat licht of die straling naar een brandpunt te brengen. Optische telescopen worden gebruikt voor astronomie en in veel niet-astronomische instrumenten, waaronder: theodolieten (inclusief transits), spotting scopes, monoculars, verrekijkers, camera lenzen, en verrekijkers. Er zijn drie belangrijke optische types:
- De refracting telescope die lenzen gebruikt om een beeld te vormen.
- de spiegeltelescoop die een rangschikking van spiegels gebruikt om een beeld te vormen.
- de catadioptrische telescoop die gebruik maakt van spiegels in combinatie met lenzen om een beeld te vormen.
een Fresnel-Imager is een voorgesteld ultralicht ontwerp voor een ruimtetelescoop die gebruik maakt van een Fresnel-lens om licht te scherpen.
naast deze optische basistypen zijn er vele subtypes van verschillend optisch ontwerp ingedeeld naar de taak die ze uitvoeren, zoals astrografen, komeetzoekers en zonnetelescopen.
Radiotelescopesedit
radiotelescopen zijn directionele radiotelescopen die meestal gebruik maken van een grote schotel om radiogolven te verzamelen. De schotels zijn soms gemaakt van een geleidend gaas waarvan de openingen kleiner zijn dan de golflengte die wordt waargenomen.
In tegenstelling tot een optische telescoop, die een vergroot beeld produceert van het waargenomen stukje hemel, bevat een traditionele schotel met radiotelescoop een enkele ontvanger en registreert een enkele tijdsafhankelijke signaalkarakteristiek van het waargenomen gebied; dit signaal kan met verschillende frequenties worden bemonsterd. In sommige nieuwere radiotelescopen bevat een enkele schotel een array van verschillende ontvangers; dit staat bekend als een focal-plane array.
door gelijktijdig ontvangen signalen van verschillende schotels te verzamelen en te correleren, kunnen beelden met hoge resolutie worden berekend. Dergelijke multi-dish arrays staan bekend als astronomische interferometers en de techniek heet apertuursynthese. De ‘virtuele’ openingen van deze arrays zijn in grootte vergelijkbaar met de afstand tussen de telescopen. Vanaf 2005 is de record array veel groter dan de diameter van de aarde — gebruikende ruimte-gebaseerde very Long Baseline Interferometry (VLBI) telescopen zoals de Japanse HALCA (Highly Advanced Laboratory for Communications and Astronomy) VSOP (VLBI Space Observatory Program) satelliet.
Apertuursynthese wordt nu ook toegepast op optische telescopen die gebruikmaken van optische interferometers (arrays van optische telescopen) en interferometrie voor het maskeren van aperturen bij enkelvoudige reflecterende telescopen.
radiotelescopen worden ook gebruikt om microgolfstraling te verzamelen, die het voordeel heeft dat ze door de atmosfeer en interstellaire gas-en stofwolken kunnen passeren.sommige radiotelescopen worden gebruikt door programma ‘ s zoals SETI en het Arecibo observatorium om buitenaards leven te zoeken.
X-ray telescopesEdit
X-stralen zijn veel moeilijker te verzamelen en scherpstellen dan elektromagnetische straling van langere golflengten. X-ray telescopen kunnen gebruik maken van X-ray optics, zoals Wolter telescopen samengesteld uit ringvormige ‘glancing’ spiegels gemaakt van zware metalen die in staat zijn om de stralen te reflecteren slechts een paar graden. De spiegels zijn meestal een deel van een geroteerde parabool en een hyperbool, of ellips. In 1952 schetste Hans Wolter drie manieren om een telescoop te bouwen met alleen dit soort spiegel. Voorbeelden van observatoria met behulp van dit type telescoop zijn de Einstein Observatory, ROSAT, en de Chandra X-Ray Observatory. In 2010 zijn Wolter focusing X-ray telescopen mogelijk tot een fotonenenergie van 79 keV.
Gamma-ray telescopesEdit
gammastraaltelescopen onthouden zich volledig van scherpstelling en gebruiken gecodeerde diafragmamaskers: de patronen van de schaduw die het masker creëert kunnen worden gereconstrueerd om een beeld te vormen.
Röntgentelescopen en gammastraal telescopen worden gewoonlijk geïnstalleerd op satellieten of hoogvliegende ballonnen, omdat de aardatmosfeer ondoorzichtig is voor dit deel van het elektromagnetische spectrum. Een voorbeeld van dit type telescoop is de Fermi Gamma-ray ruimtetelescoop.
de detectie van gammastraling met zeer hoge energie, met een kortere golflengte en een hogere frequentie dan gewone gammastraling, vereist verdere specialisatie. Een voorbeeld van dit type Observatorium is VERITAS.
een ontdekking in 2012 kan het mogelijk maken om gammastraaltelescopen te focusseren. Bij fotonenenergieën groter dan 700 keV, neemt de brekingsindex weer toe.
andere telescopesEdit
astronomie is niet beperkt tot het gebruik van elektromagnetische straling. Aanvullende informatie kan worden verkregen door het detecteren van andere signalen, met detectoren analoog aan telescopen. Deze zijn:kosmische straaltelescopen detecteren kosmische straling en bestaan meestal uit een reeks verschillende detectortypes verspreid over een groot gebied.