Télescope

Le 100 pouces (2,5 m) Hooker reflétant télescope Observatoire du mont Wilson, près de Los Angeles , en Californie.

Un télescope est un instrument qui aide à l'observation d'objets à distance par la collecte de rayonnement électromagnétique (comme la lumière visible ). Les télescopes pratiques d'abord connus ont été inventés dans les Pays-Bas au début du 17ème siècle, en utilisant des lentilles de verre. Ils ont trouvé une utilisation dans des applications terrestres et de l'astronomie.

En quelques décennies, le reflétant télescope a été inventé, qui a utilisé des miroirs. Au 20e siècle, de nombreux nouveaux types de télescopes ont été inventés, y compris des radiotélescopes dans les années 1930 et télescopes infrarouges dans les années 1960. Le mot télescope se réfère maintenant à un large éventail d'instruments de détection différentes régions du spectre électromagnétique, et dans certains cas, d'autres types de détecteurs.

Le mot «télescope» (du grec τῆλε, télé «loin» et σκοπεῖν, skopein «regarder ou voir»; τηλεσκόπος, teleskopos «clairvoyants») a été inventé en 1611 par le mathématicien grec Giovanni Demisiani pour l'un de Galileo Galilei instruments d 'présenté lors d'un banquet à la Accademia dei Lincei. Dans le Starry Messenger Galilée avait utilisé le terme «perspicillum".

Histoire

Les télescopes modernes utilisent généralement CCD au lieu de film pour l'enregistrement d'images. Ce est le capteur dans le Engin spatial Kepler

Les télescopes de travail étaient les premières enregistrées lunettes astronomiques qui sont apparus dans le Pays-Bas en 1608. Leur développement est crédité à trois personnes: Hans et Lippershey Zacharias Janssen, qui étaient responsables de lunettes à Middelburg, et Jacob Metius de Alkmaar. Galileo entendu parler du télescope Néerlandais en Juin 1609, construit sa propre dans un mois, et a grandement amélioré la conception de l'année suivante.

L'idée que la objectif, ou un élément de collecte de lumière, pourraient être un miroir à la place d'une lentille a été objet d'une enquête peu après l'invention de la lunette astronomique. Les avantages potentiels de l'utilisation parabolique miroirs-réduction de l'aberration sphérique et aucune aberration chromatique -LED à de nombreuses conceptions proposées et plusieurs tentatives de construire reflétant télescopes. En 1668, Isaac Newton a construit le premier télescope à réflexion pratique, d'un modèle qui porte aujourd'hui son nom, le Réflecteur newtonien.

L'invention de la lentille achromatique en 1733 partiellement corrigé des aberrations de couleurs présentes dans la lentille simple et a permis la construction de plus courtes lunettes astronomiques, plus fonctionnels. Les télescopes, mais pas limité par les problèmes de couleur vu dans réfracteurs, ont été entravés par l'utilisation du ternissement rapide miroirs spéculum métalliques utilisés au cours du siècle-19ème problème 18e et du début atténué par l'introduction de miroirs en verre revêtu d'argent en 1857, et des miroirs aluminisé en 1932. La limite de taille physique maximale pour les télescopes de réfraction est d'environ 1 mètre (40 pouces), dictant que la grande majorité des grands télescopes optiques de recherche intégré depuis le début du 20e siècle ont été réflecteurs. Les plus grands télescopes ont déjà des objectifs de plus de 10 m (33 pieds).

Le 20ème siècle a également vu le développement de télescopes qui ont travaillé dans une large gamme de longueurs d'onde de la radio à rayons gamma. Le haut radiotélescope premier objectif est entré en service en 1937. Depuis lors, une grande variété d'instruments astronomiques complexes ont été développés.

Types de télescopes

Le nom de «télescope» couvre un large éventail d'instruments. La plupart détecter un rayonnement électromagnétique , mais il ya de grandes différences dans la façon dont les astronomes doivent aller sur la collecte de lumière (rayonnement électromagnétique) dans différentes bandes de fréquences.

Télescopes peuvent être classés par les longueurs d'onde de la lumière qu'ils détectent:

• Télescopes à rayons X, en utilisant des longueurs d'onde plus courtes que la lumière ultraviolette
• Télescopes ultraviolets, en utilisant des longueurs d'onde plus courtes que la lumière visible
• Télescopes optiques , en utilisant la lumière visible
• Les télescopes infrarouges, en utilisant des longueurs d'onde plus longues que la lumière visible
• Télescopes submillimétriques, en utilisant des longueurs d'onde plus longues que la lumière infrarouge

Comme longueurs d'onde deviennent plus, il devient plus facile d'utiliser la technologie d'antenne à interagir avec un rayonnement électromagnétique (bien qu'il soit possible de faire de très petite antenne). Le proche infrarouge peuvent être gérés bien comme la lumière visible, mais dans la gamme de l'infrarouge lointain et submillimétrique, télescopes peuvent fonctionner davantage comme un radiotélescope. Par exemple, le James Clerk Maxwell Telescope observe des longueurs d'onde de 3 pm (0,003 mm) à 2000 um (2 mm), mais utilise une antenne parabolique en aluminium. D'autre part, la Télescope spatial Spitzer, en observant d'environ 3 um (0,003 mm) à 180 um (0,18 mm) utilise un miroir (reflétant l'optique). En utilisant également l'optique reflétant, le télescope spatial Hubble avec Caméra grand champ 3 peut observer d'environ 0,2 um (0,0002 mm) à 1,7 um (0,0017 mm) (de l'ultra-violet à la lumière infrarouge).

• Fresnel Imager, une technologie de lentille optique
• Optique des rayons X, de l'optique pour certaines longueurs d'onde des rayons X

Un autre seuil dans la conception de télescope, comme l'énergie de photons augmente (courtes longueurs d'onde et la fréquence plus élevée) est l'utilisation de refléter pleinement l'optique plutôt que l'optique regardant l'incident. Télescopes tels que TRACE et SOHO utilisent des miroirs pour refléter spéciales Ultraviolet extrême, la production de haute résolution et des images plus lumineuses alors possible autrement. Une grande ouverture ne signifie pas seulement plus de lumière est recueillie, il est recueilli à une limite de diffraction supérieur.

Télescopes peuvent également être classés par emplacement: terre télescope, Le télescope spatial, ou télescope voler. Ils peuvent aussi être classés selon qu'ils sont actionnés par astronomes professionnels ou astronomes amateurs. Un véhicule ou un campus permanent contenant un ou plusieurs télescopes ou d'autres instruments se appelle un observatoire.

Télescopes optiques

50 cm lunette astronomique au Observatoire de Nice.

Un télescope optique rassemble et focalise la lumière principalement de la partie visible de la spectre électromagnétique (bien que certains travaux dans le infrarouge et ultraviolet ). Télescopes optiques augmentent le ressort taille angulaire des objets éloignés ainsi que leur apparente luminosité. Pour l'image à observer, photographié, étudié, et envoyé à un ordinateur, télescopes travail en employant un ou plusieurs éléments optiques courbes, généralement fabriqués à partir de verre des lentilles et / ou miroirs, pour recueillir la lumière et autres rayonnements électromagnétiques de porter cette lumière ou un rayonnement à un point focal. Télescopes optiques sont utilisés pour l'astronomie et dans de nombreux instruments non-astronomiques, y compris: théodolites (y compris les transits), longues-vues, monoculaires, des jumelles , lentilles de caméra, et lorgnettes. Il existe trois principaux types optiques:

• Le lunette astronomique qui utilise des lentilles pour former une image.
• Le reflétant télescope qui utilise un agencement de miroirs pour former une image.
• Le catadioptrique télescope qui utilise des miroirs combinés avec des lentilles pour former une image.

Au-delà de ces types optiques de base, il existe de nombreux sous-types de variables conception optique classé par la tâche qu'ils accomplissent comme Astrographes, Demandeurs Comet, Télescope solaire, etc.

Les radiotélescopes

Le Very Large Array au Socorro, Nouveau-Mexique, États-Unis.

Les radiotélescopes sont directionnel antennes radio utilisé pour radioastronomie. Les plats sont parfois constituées d'un treillis métallique conductrice dont les ouvertures sont plus petites que la longueur d'onde observé. Multi-élément télescopes radio sont construits à partir des paires ou des groupes plus importants de ces plats pour synthétiser de grandes ouvertures «virtuels» qui sont de taille similaire à la séparation entre les télescopes; ce processus est connu sous le nom synthèse d'ouverture. En 2005, la taille actuelle de la matrice d'enregistrement est de nombreuses fois la largeur de la Terre repose espace -utilizing Baseline interférométrie (VLBI) télescopes très longues comme les japonais HALCA (très avancée Laboratoire pour les communications et l'astronomie) VSOP (observatoire spatial VLBI Programme) par satellite. Synthèse d'ouverture est désormais également appliqué à l'aide de télescopes optiques interféromètres optiques (réseaux de télescopes optiques) et ouverture masquage interférométrie au télescopes simples. Les radiotélescopes sont également utilisés pour recueillir rayonnement de micro-ondes, qui est utilisé pour collecter le rayonnement lorsque toute la lumière visible est obstrué ou faible, tels que des quasars. Certains radiotélescopes sont utilisés par des programmes tels que SETI et de la Observatoire d'Arecibo à la recherche de la vie extraterrestre.

Télescopes à rayons X

Observatoire Einstein était une focalisation télescope à rayons X optique spatiale de 1978.

Télescopes à rayons X peuvent utiliser Optique des rayons X, comme un Télescopes Wolter composées de forme annulaire 'regardant' miroirs en métaux lourds qui sont capables de réfléchir les rayons à quelques degrés . Les miroirs sont habituellement une section de rotation et une parabole hyperbole ou ellipse . En 1952, Hans Wolter a présenté trois façons un télescope pourrait être construit en utilisant uniquement ce genre de miroir. Des exemples d'un observatoire qui utilisent ce type de télescope sont le Observatoire Einstein, ROSAT, et la Observatoire Chandra X-Ray. En 2010, Wolter concentre télescopes à rayons X sont possibles jusqu'à 79 keV.

Télescopes à rayons gamma

Énergie plus élevée de rayons X et Télescopes gamma se abstenir de se concentrer complètement et utilisent des masques codés d'ouverture: les motifs de l'ombre le masque crée peut être reconstitué pour former une image.

X-ray et Gamma-ray télescopes sont habituellement sur orbite terrestre satellites ou des ballons de haut vol depuis l' atmosphère de la Terre est opaque à cette partie du spectre électromagnétique. Toutefois, haute énergie des rayons X et les rayons gamma ne forment pas une image de la même manière que des télescopes aux longueurs d'onde visibles. Un exemple de ce type de télescope est le Telescope de Fermi Gamma-ray espace.

La détection de rayons gamma d'énergie très élevé, avec une longueur d'onde plus courte et une fréquence plus élevée que les rayons gamma réguliers, nécessite une spécialisation plus poussée. Un exemple de ce type d'observatoire est VERITAS. Très rayons gamma de haute énergie sont encore photons, comme la lumière visible, tandis que rayons cosmiques comprend des particules comme les électrons, les protons et noyaux plus lourds.

Une découverte en 2012 peut permettre concentrant télescopes gamma. Au photon excite supérieure à 700 keV, l'indice de réfraction commence à augmenter à nouveau.

Télescopes de particules de haute énergie

L'astronomie de haute énergie nécessite télescopes spécialisés pour faire des observations, car la plupart de ces particules passent par la plupart des métaux et des verres.

En d'autres types de télescopes de particules à haute énergie, il n'y a pas de Système de formation d'image optique. Télescopes de rayons cosmiques se composent généralement d'un ensemble de différents types de détecteurs répartis sur une vaste zone. Un Télescope à neutrinos se compose d'une grande masse d' eau ou de la glace , entouré par un réseau de détecteurs de lumière sensibles appelés des tubes photomultiplicateurs. Énergiques observatoires atomiques neutres comme Interstellar Boundary Explorer détecter les particules voyageant à certaines énergies.

Autres types de télescopes

• Détecteur d'ondes gravitationnelles, le télescope d'onde gravitationnelle aka
• détecteur de neutrinos, alias télescope à neutrinos

Types de montage télescope

Un télescope de montage est une structure mécanique qui soutient un télescope. montures pour télescopes sont conçus pour supporter la masse du télescope et permettre un pointage précis de l'instrument. Beaucoup de sortes de supports ont été développés au fil des ans, avec la majorité de l'effort mis dans des systèmes qui permettent de suivre le mouvement des étoiles que la Terre tourne. Les deux principaux types de suivi de montage sont:

• Monture azimutale
• Monture équatoriale

Opacité électromagnétique atmosphérique

Étant donné que l'atmosphère est opaque pour la plupart du spectre électromagnétique, seul un petit nombre de bandes peuvent être observées à partir de la surface de la Terre. Ces bandes sont visibles - proche infrarouge et une partie de la partie des ondes radio du spectre. Pour cette raison, il n'y a pas de télescopes terrestres de rayons X ou l'infrarouge lointain que ceux-ci doivent être volé dans l'espace pour observer. Même si une longueur d'onde est observable à partir du sol, il pourrait encore être avantageux de voler sur un satellite en raison de seeing.

Un diagramme de la spectre électromagnétique atmosphérique avec transmission (ou l'opacité) de la Terre et les types de télescopes utilisés pour l'image des parties du spectre.

L'image télescopique de types de télescopes différents

Différents types de télescope fonctionnant dans différentes bandes de longueur d'onde, fournissent des informations différentes sur le même objet. Ensemble, ils fournissent une compréhension plus globale.

A 6 'large vue de la nébuleuse du Crabe reste de supernova, vue à différentes longueurs d'onde de la lumière par différents télescopes

Télescopes de spectre

Télescopes qui opèrent dans le spectre électromagnétique:

* Les liens vers les catégories.

Listes de télescopes