nazwa „teleskop” obejmuje szeroki zakres instrumentów. Większość wykrywa promieniowanie elektromagnetyczne, ale istnieją poważne różnice w sposobie zbierania światła (promieniowania elektromagnetycznego) w różnych pasmach częstotliwości.
Teleskopy można sklasyfikować według długości fal światła, które wykrywają:
- teleskopy rentgenowskie, wykorzystujące krótsze długości fal niż światło ultrafioletowe
- teleskopy ultrafioletowe, wykorzystujące krótsze długości fal niż światło widzialne
- teleskopy optyczne, wykorzystujące światło widzialne
- teleskopy podczerwone, wykorzystujące dłuższe długości fal niż światło widzialne
- submilimetrowe teleskopy, wykorzystujące fale mikrofalowe dłuższe niż podczerwone
- radioteleskopy, które wykorzystują nawet dłuższe długości fal
jako długości fal stają się dłuższe, łatwiej jest używać technologii antenowej do interakcji z promieniowaniem elektromagnetycznym (choć możliwe jest wykonanie bardzo małej anteny). Bliskiej podczerwieni mogą być zbierane podobnie jak światło widzialne, jednak w zakresie dalekiej podczerwieni i submilimetrów teleskopy mogą działać bardziej jak radioteleskop. Na przykład Teleskop Jamesa Clerka Maxwella obserwuje fale od 3 µm (0,003 mm) do 2000 µm (2 mm), ale używa parabolicznej anteny aluminiowej. Z drugiej strony, teleskop kosmiczny Spitzera, Obserwujący od około 3 µm (0,003 mm) do 180 µm (0,18 mm) wykorzystuje zwierciadło (optykę odbijającą). Również przy użyciu optyki odbijającej, Kosmiczny Teleskop Hubble ’ a z szeroką kamerą polową 3 może obserwować w zakresie częstotliwości od około 0,2 µm (0,0002 mm) do 1,7 µm (0,0017 mm) (od światła ultrafioletowego do podczerwieni).
W przypadku fotonów o krótszych długościach fal, o wyższych częstotliwościach stosuje się optykę padającą, a nie optykę w pełni odbijającą. Teleskopy takie jak TRACE i SOHO wykorzystują specjalne lustra do odbijania ekstremalnego ultrafioletu, tworząc wyższą rozdzielczość i jaśniejsze obrazy niż jest to możliwe w inny sposób. Większy otwór przysłony nie tylko oznacza, że gromadzi się więcej światła, ale także umożliwia lepszą rozdzielczość kątową.
Teleskopy mogą być również klasyfikowane według lokalizacji: naziemny teleskop, kosmiczny teleskop lub latający teleskop. Mogą być również klasyfikowane według tego, czy są one prowadzone przez astronomów zawodowych, czy astronomów-amatorów. Pojazd lub stały kampus zawierający jeden lub więcej teleskopów lub innych instrumentów nazywany jest obserwatorium.
| porównanie światła | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nazwa | długość fali | Częstotliwość (Hz) | energia fotonu (eV) | gamma ray | mniej niż 0,01 nm | więcej niż 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
teleskop optyczny gromadzi i skupia światło głównie z widzialnej części widma elektromagnetycznego (choć niektóre działają w podczerwieni i ultrafiolecie). Teleskopy optyczne zwiększają pozorną wielkość kątową odległych obiektów, a także ich pozorną jasność. Aby obraz mógł być obserwowany, fotografowany, badany i wysyłany do komputera, teleskopy wykorzystują jeden lub więcej zakrzywionych elementów optycznych, Zwykle wykonanych ze szklanych soczewek i/lub luster, aby zebrać światło i inne promieniowanie elektromagnetyczne, aby doprowadzić to światło lub promieniowanie do punktu ogniskowego. Teleskopy optyczne są wykorzystywane w astronomii i w wielu nie astronomicznych instrumentach, w tym: teodolitach (w tym tranzytach), lunetach obserwacyjnych, monokularach, lornetkach, obiektywach kamer i lunetach. Istnieją trzy główne typy optyczne:
- teleskop refrakcyjny, który wykorzystuje soczewki do tworzenia obrazu.
- teleskop odbijający, który wykorzystuje układ luster do tworzenia obrazu.
- teleskop katadioptryczny, który wykorzystuje lustra połączone z soczewkami do tworzenia obrazu.
Fresnel Imager jest proponowaną ultralekką konstrukcją dla teleskopu kosmicznego, który wykorzystuje soczewkę Fresnela do ustawiania ostrości światła.
poza tymi podstawowymi typami optycznymi istnieje wiele podtypów o różnej konstrukcji optycznej sklasyfikowanych według wykonywanego zadania, takich jak astrografy, poszukiwacze komet i teleskopy słoneczne.
teleskopy Radioweedit
radioteleskopy są kierunkowymi antenami radiowymi, które zazwyczaj wykorzystują duże naczynie do zbierania fal radiowych. Naczynia są czasami zbudowane z przewodzącej siatki drucianej, której otwory są mniejsze niż obserwowana długość fali.
w przeciwieństwie do teleskopu optycznego, który wytwarza powiększony obraz obserwowanego skrawka nieba, tradycyjna antena radioteleskop zawiera pojedynczy odbiornik i rejestruje pojedynczy sygnał różniący się w czasie charakterystyczny dla obserwowanego regionu; sygnał ten może być próbkowany z różnymi częstotliwościami. W niektórych nowszych konstrukcjach radioteleskopów, pojedyncza antena zawiera szereg kilku odbiorników; jest to znane jako tablica płaszczyzny ogniskowej.
zbierając i korelując sygnały jednocześnie odbierane przez kilka dań, można obliczyć obrazy o wysokiej rozdzielczości. Takie wielowarstwowe tablice są znane jako interferometry astronomiczne, a technika ta nazywana jest syntezą apertury. „Wirtualne” otwory tych tablic są zbliżone wielkością do odległości między teleskopami. Od 2005 r.rozmiar tablicy rekordów jest wielokrotnie większy niż średnica teleskopów VLBI (ang. very Long Baseline Interferometry), takich jak japoński Satelita HALCA (Highly Advanced Laboratory for Communications and Astronomy) VSOP (VLBI Space Observatory Program).
synteza apertury jest obecnie stosowana również w teleskopach optycznych wykorzystujących interferometry optyczne (tablice teleskopów optycznych) i interferometrię maskującą aperturę w pojedynczych teleskopach odbijających.
radioteleskopy są również wykorzystywane do zbierania promieniowania mikrofalowego, które ma tę zaletę, że jest w stanie przejść przez atmosferę i międzygwiezdne chmury gazu i pyłu.
niektóre radioteleskopy są używane przez programy takie jak SETI I Obserwatorium Arecibo do poszukiwania życia pozaziemskiego.
x-ray telescopesEdit
promieniowanie rentgenowskie jest znacznie trudniejsze do zebrania i skupienia niż promieniowanie elektromagnetyczne o dłuższych długościach fal. Teleskopy rentgenowskie mogą korzystać z optyki rentgenowskiej, takiej jak teleskopy Woltera składające się z pierścieniowych „spojrzeń” luster wykonanych z metali ciężkich, które są w stanie odbijać promienie zaledwie o kilka stopni. Zwierciadła są zazwyczaj fragmentem obracającej się paraboli i hiperboli lub elipsy. W 1952 roku Hans Wolter przedstawił trzy sposoby budowy teleskopu przy użyciu tylko tego rodzaju zwierciadła. Przykładami obserwatoriów wykorzystujących ten typ teleskopu są Obserwatorium Einsteina, ROSAT i Obserwatorium rentgenowskie Chandra. Do 2010 roku teleskopy rentgenowskie Woltera są możliwe do energii fotonów 79 keV.
teleskopy promieniowania Gamma
teleskopy rentgenowskie i gamma o wyższej energii powstrzymują się od całkowitego skupienia i używają zakodowanych masek przysłony: wzory cienia, które tworzy Maska, można zrekonstruować, tworząc obraz.
teleskopy rentgenowskie i Gamma są zwykle instalowane na orbitujących wokół Ziemi satelitach lub wysoko lecących balonach, ponieważ atmosfera ziemska jest nieprzezroczysta dla tej części widma elektromagnetycznego. Przykładem tego typu teleskopu jest Kosmiczny Teleskop Fermiego.
Detekcja bardzo wysokoenergetycznych promieni gamma, o krótszej długości fali i wyższej częstotliwości niż zwykłe promienie gamma, wymaga dalszej specjalizacji. Przykładem tego typu obserwatorium jest VERITAS.
odkrycie w 2012 roku może pozwolić na skupienie teleskopów promieniowania gamma. Przy energiach fotonów większych niż 700 keV współczynnik załamania zaczyna ponownie wzrastać.
inne typy teleskopówedytuj
Astronomia nie ogranicza się do stosowania promieniowanie elektromagnetyczne. Dodatkowe informacje można uzyskać poprzez wykrywanie innych sygnałów, za pomocą detektorów analogicznych do teleskopów. Są to:
- teleskopy promieniowania kosmicznego wykrywają promieniowanie kosmiczne i zwykle składają się z szeregu różnych typów detektorów rozmieszczonych na dużym obszarze.
- neutralne energetycznie Instrumenty atomowe badają magnetosferę różnych ciał, wykrywając szybko poruszające się neutralne elektrycznie Atomy tworzone przez wiatr słoneczny.
- detektory neutrin-odpowiednik teleskopów neutrin, stosowany w astronomii neutrinowej. Składają się one z dużej masy wody i lodu, otoczone przez szereg czułych detektorów światła znanych jako lampy fotopowielacza. Kierunek powstawania neutrin określa się poprzez odtworzenie drogi cząstek wtórnych rozproszonych przez oddziaływania neutrin, z ich interakcji z wieloma detektorami.
- detektory fal grawitacyjnych, odpowiednik teleskopów fal grawitacyjnych, są używane w astronomii fal grawitacyjnych. Fale grawitacyjne, spowodowane gwałtownymi zderzeniami w przestrzeni, są wykrywane przez niezwykle precyzyjne pomiary zmiany długości dużych struktur związanych z ziemią.