אינטרנט  |  ynet  |  בעלי מקצוע  |  קניות  |  ספקים למשרד
|שלום אורח
התחבר
|הירשמו ל-ynet

   חדשות תוכן ועדכונים 24 שעות - Ynet


טלסקופ החלל הבל
טלסקופ החלל הבל צילום: נאס"א
 
 טלסקופ מחזיר האור שבנה ויליאם הרשל, 1.2 מטר קוטרו. 1790 לערך
טלסקופ מחזיר האור שבנה ויליאם הרשל, 1.2 מטר קוטרו. 1790 לערך צילום: Gettyimages Imagebank
 
 פורמט להדפסה  הדפס

אתרים נוספים
 גלריית תמונות שצולמה ע"י הטלסקופ האבל
 אתר חובבים לבניית טלסקופ
 ארכיון פורומים לבניית טלסקופים
 מידע על טלסקופ העתידי, The Owl


ערכים קשורים
 עדשה
 אור
 גליליאו גליליי
 אסטרונומיה
 כתמי שמש
 שמש
 צדק
 יוהנס קפלר
 סר אייזיק ניוטון
 מראה
 ויליאם הרשל
 אדווין פאוול הבל
 רדיו, שידור וקליטה
 ספקטרום אלקטרומגנטי
 אלומיניום
 צילום
 קרינה תת-אדומה
 טלוויזיה, שידור וקליטה
 תדר
 אינטרפרומטריה
 לוויינים
 קרני רנטגן
 נייטרינו
 סופר נובה
 קרינת גמא
 אטמוספירה
 טיל
 גשושות חלל
 הוואי
 מדבר
 מצפה רמון
 תצפיות על גלקסיית שביל החלב
 שביל החלב


תחומים קשורים
 אסטרונומיה
 מדידה


 
 
 

טלסקופ


Telescope

תולדות הטלסקופ |  טלסקופים אופטיים |  מכשור הטלסקופ האופטי |  טלסקופים לא-אופטיים |  טלסקופים מסלוליים

טלסקופ (מיוונית: הסתכלות למרחק), מכשיר שניתן לצפות באמצעותו בעצמים שמפאת ריחוקם, הם נראים קטנים עד כדי כך שהעין אינה מסוגלת להבחין בהם, וכן מכשירים מסוגים אחרים המשמשים בתצפיות אסטרונומיות. יש המשתמשים במונח "טלסקופ" גם לציון משקפת בעלת עוצמה רבה, המשמשת לצרכים שאינם אסטרונומיים.

  

הטלסקופים האסטרונומיים מותקנים במצפי כוכבים - אתרים שנבחרו לתצפית בשל תנאי הראות הנוחים מהם. בראש רשימת התנאים למיקומו של מצפה כוכבים ניצב הגובה מעל פני הים, שכן מעבר קרני האור דרך האוויר מפזר ומשבש אותן בדרכים שונות, ולכן השאיפה היא להגביה את הטלסקופ ככל האפשר מעל האטמוספירה הצפופה יותר שבקרבת מפלס פני הים. לדוגמה, אחד המצפים החשובים בעולם נמצא בראש הר הגעש הכבוי מאונה קיאה באיי הוואי, בגובה 4,200 מ' מעל פני הים. תנאי חשוב אחר הוא אקלימי: המצפים זקוקים לאטמוספירה יבשה, שכן כמות אדי המים באוויר משפיעה רבות על תנאי הצפייה; וכן הם זקוקים לרמה ממוצעת נמוכה של עננות, שפירושה מספר רב ככל האפשר של לילות בהירים. מדבריות הרריים עונים בדרך כלל על התנאים הללו, ולכן ממוקמים רבים ממצפי הכוכבים באתרים כמו מדבר אטקמה בצ'ילה, המדבריות של דרום-מערב ארה"ב, מדבריות אוסטרליה ועוד. מצפה הכוכבים החשוב בישראל נמצא במצפה רמון.

 

היסטורית, הטלסקופים הראשונים שנבנו נועדו לקליטת אור נראה; רק במהלך המאה העשרים פותחו סוגים נוספים של טלסקופים, לצפייה בחלקים אחרים של הספקטרום האלקטרומגנטי. התמונות המתקבלות מטלסקופים כאלה שונות במידה ניכרת אלו מאלו, כפי שניתן להיווכח בערך תצפיות על גלקסיית שביל החלב, המציג עשר תמונות שונות של הגלקסיה שלנו, שצולמו בטלסקופים מסוגים שונים, ומספקות סוגים שונים של מידע אסטרונומי ואסטרופיסיקלי.

 

 


תולדות הטלסקופ

אחרי תחילת השימוש בעדשות להגדלת בבואות, בסוף המאה ה-16, עלה בדעתו של יצרן העדשות ההולנדי הנס ליפרשיי (Lippershey) הרעיון להתקין שתיים מהן בתוך שפופרת, במרחק מסוים זו מזו, כדי לצפות בעצמים מרוחקים הודות לתכונת שבירת האור שלהן. ליפרשיי קיבל פטנט על המצאתו באותה שנה (1608) והשימוש בה נפוץ במהירות, לתצפיות למרחקים ביבשה ובים. גליליאו גליליי היה הראשון, ככל הידוע, שהבין (ב-1609) כי ניתן להשתמש במכשיר חדש זה לתצפיות אסטרונומיות. כך עלה בידו, בתוך זמן קצר מאוד, לזהות תוואים שונים על פני הירח, לצפות בכתמי השמש ולגלות ארבעה מירחיו של צדק. הטלסקופ שבו השתמש כלל עדשה קמורה ועדשה קעורה.

 

טלסקופ שהיה בשימוש ימאים במאות 17 - 19 (צילום: jupiter)

 
באותה עת לא היה כל הבדל בין הטלסקופ לבין המשקפת, ורק בהדרגה הוחל בפיתוחן של משקפות ייעודיות לתצפיות אסטרונומיות, דהיינו טלסקופים אופטיים.

יוהנס קפלר היה אחרון האסטרונומים הגדולים שלא עמד לרשותו טלסקופ; אולם הוא ידע על ההמצאה החדשה, והציע להתקין טלסקופ של שתי עדשות קמורות. הצעתו נתקבלה (אחרי מותו), והטלסקופ הקפלרי נעשה נפוץ יותר מזה של גליליאו. האסטרונום האנגלי ג'יימס גרגורי בנה ב-1663 את הטלסקופ מחזיר האור הראשון, המבוסס על מראה קעורה ולא על עדשות והתגבר לפיכך על הבעיות האופטיות הנובעות מהן.


בהדרגה נבנו טלסקופים יותר ויותר גדולים, אולם הם סבלו מבעיות מסוימות באופטיקה, המתוארות להלן. ב-1668 בנה אייזיק ניוטון טלסקופ אופטי מסוג חדש, מחזיר-אור (כלומר מבוסס על מראות, בניגוד לשוברי-האור מבוססי-העדשות שקדמו לו), כדי להתגבר על בעיות אלה. כעבור שנים אחדות (1672) הכניס הצרפתי גיום קסגרן (Cassegrain) שכלול חשוב בדמות מראה משנית בעלת חתך היפרבולואידי במישור המיקוד של המראה הראשית. מאה שנים אחר כך הגיעה בניית הטלסקופים לשיא חדש, בעבודתו של סר ויליאם הרשל, אחד מבוני הטלסקופים הגדולים בהיסטוריה.

 

 

טלסקופ מחזיר אור בקוטר 2.54 מ' הנקרא על שמו של אייזיק ניוטון. מוצב כיום באיים הקנריים (צילום: Gettyimages Imagebank)

בסוף המאה ה-19 נבנה הטלסקופ שובר-האור הגדול בעולם, בארה"ב. אולם במאה ה-20, רוב הטלסקופים הגדולים שנבנו היו מחזירי-אור, ומגמה זו עדיין נמשכת. בהדרגה מכניסים בהם שכלולים שונים, כגון לוח התיקון של שמידט המתואר להלן. התפתחות חשובה במחצית השנייה של המאה ה-20 היתה היציאה לחלל, בדמותו של טלסקופ החלל הבל, כמתואר להלן.

עד שנות ה-30 של המאה ה-20 השתמשו האסטרונומים בטלסקופים אופטיים בלבד. אולם אז גילה קרל ג'נסקי כי ניתן לקלוט את הקרינה בגלי רדיו הנפלטת מגרמי השמים, באמצעות התקן הפועל עקרונית כמו אנטנה גדולה, שנקרא "טלסקופ רדיו" אף שאין הוא דומה כלל לטלסקופ האופטי. בהמשך פותחו טלסקופים לקליטת פסים אחרים של הספקטרום האלקטרומגנטי, וחלקם נמצאים אף הם במסלול סביב כדור הארץ.

 

מבטים שונים על גלקסיית הקלשון

 

 

ערפילית התלתן (M20 ;Trifid), כפי שהיא נראית בטלסקופ אופטי (משמאל) ובטלסקופ תת-אדום (3.6 – 8.0 מיקרון, מימין למעלה; 24 מיקרון מימין למטה). באמצע: תמונה מצרפית של שתי התמונות בתת-אדום: 4.5 מיקרון בכחול, 8.0 מיקרון בירוק, 24 מיקרון באדום (צילומים: נאס"א)

 


טלסקופים אופטיים

הטלסקופים של גליליאו וקפלר התבססו על עקרון שבירתן של קרני אור כאשר הן עוברות דרך עדשות. בהצבה נכונה של שתי עדשות או יותר בתוך שפופרת, ניתן לראות תמונה מוגדלת מאוד של העצם הנצפה. אולם טלסקופים מסוג זה סובלים מהפרעות אופטיות, מהסוג הקרוי אברציה: התמונה המתקבלת מעוותת במקצת, ונוספים לה (בעיקר בשוליה) צבעים "מיותרים".

בעיה זו אינה קיימת בטלסקופ מחזיר-האור, כמו זה שבנה לראשונה ניוטון. מראה קעורה גדולה בעלת חתך פרבולי, בבסיס הטלסקופ, מרכזת את קרני האור ומחזירה אותן אל מראה שטוחה קטנה בחלק הקדמי של השפופרת. זו מחזירה את התמונה שנוצרה אל העינית הקבועה בצד השפופרת. הואיל ומראות שלוטשו כהלכה אינן סובלות מאברציות, נוצרת בדרך זו תמונה מדויקת יותר. זאת ועוד, עדשת זכוכית גדולה היא חפץ כבד ושביר, וליטושה הוא עניין מסובך מאין כמוהו. הדבר מציב מגבלות על הטלסקופ שובר-האור, שמחזיר-האור פטור מהן. המראה יכולה להיות לוח קמור דק, מצופה בשכבה דקיקה של מתכת (כיום משתמשים בעיקר באלומיניום).

 


מסיבות אלה, רוב הטלסקופים הגדולים שנבנו מאז המאה ה-18 היו מחזירי אור. הרשל בנה סדרה של מכשירים כאלה, יותר ויותר גדולים, עד למראה בקוטר 1.2 מ'. לורד רוס האירי בנה ב-1845 טלסקופ ענק במושגי זמנו, בעל מראה של 1.8 מ'.


הטלסקופים מחזירי-האור הגדולים ביותר כיום הם בעלי מראות בקוטר 5 - 10 מטרים. בגודל כזה שבות ומתעוררות בעיות מכניות ואופטיות, אולם עתה ניתן להתגבר עליהן בדרכים חדשניות. למשל, במקום מראה גדולה יחידה, אפשר להשתמש בטלסקופ רב-מראות - מערך של כמה וכמה מראות קטנות יותר, מתואמות בעזרת המחשב כך שיספקו תמונה יחידה. ב-2001 החליטו אסטרונומים אירופים לבנות טלסקופ אופטי בעל מראה השקולה כנגד מראת ענק בקוטר של כ-100 מ'. המראה תורכב מאלפי מראות קטנות בצורת משושה. הטלסקופ, "The Owl", ייבנה כנראה במדבר אטקמה בצ'ילה, ולפי התכנון, ייכנס לפעולה בשנת 2015.

 

 


מכשור הטלסקופ האופטי

הטלסקופים המותקנים במצפי כוכבים קבועים בדרך כלל בתוך כיפות מסתובבות בעלות פתח צר, למניעת חדירתו של אור "מיותר". מראותיהם קבועות במרחק ניכר זו מזו (כמה וכמה מטרים), כך שהעינית נמצאת בגובה רב מעל רצפת הכיפה.

בעבר היתה זו בעיה קשה לאסטרונומים, שנאלצו להצמיד את עיניהם לעינית ולשרטט בעיפרון את מה שראו. אולם בהדרגה הוחל בפיתוח מכשירים שונים כתחליף לצפייה בעין. הראשון מהם היה
המצלמה. כבר חלוצי הצילום הראשונים עמדו על התועלת שיכולה המצאתם להביא לאסטרונומיה, ואכן, במרוצת המאה ה-19 הלכה המצלמה והחליפה את העין. אגב, האסטרונומים מעדיפים להשתמש בתשלילים, שבהם הכוכבים נראים כנקודות שחורות, ולא בתמונות פוזיטיביות. בשנות ה-30 של המאה ה-20 פיתח האסטוני ברנהרד שמידט (1879 - 1935) מצלמה אסטרונומית מיוחדת, הקרויה על שמו. זו מבוססת על מראה בעלת חתך כדורי (ולא פרבולי, כבמחזירי-אור רגילים), עם מערכת אופטית מתוחכמת ("לוח שמידט") לתיקון עיוותים. כיום זהו כלי חשוב בתצפיות, משום ששדה הראייה של מצלמת שמידט גדול בהרבה מזה של מחזיר-אור בעל חתך פרבולי.


מכשיר חשוב אחר שנוסף לערכת הכלים האסטרונומית היה הספקטרומטר. ככל שהתפתחה הספקטרוגרפיה מאז אמצע המאה ה-19, הובן ערכה הגדול לאסטרונומיה. הצמדת ספקטרומטר במישרין לעינית הטלסקופ מאפשרת את זיהוי הספקטרום של גרם שמים בקלות ובמהירות יחסיות. מכשור אחר כולל מסננים מיוחדים המאפשרים תצפיות באורכי גל שמעבר לאור הנראה, דהיינו תת-אדום ועל-סגול; פוטומטרים, המודדים את עוצמת האור הנקלט; ועוד מכשירים ממכשירים שונים. אולם ההתפתחות החשובה ביותר נבעה מן השימוש בטלוויזיה במעגל סגור. עינית הטלסקופ משמשת כעדשתה של מצלמת טלוויזיה משוכללת, המעבירה את התמונה בעת ובעונה אחת, בעזרת מחשב כמובן, למרקע ולמכשירים שונים לפי הצורך.

חלפו הימים שבהם היה על האסטרונומים לטפס למרומי הר גבוה, שם האוויר דל בחמצן וקר מאוד, ולשבת שעות על שעות ב"כלוב" תלוי כשעינם צמודה לעדשת העינית. מעתה הם יכולים להישאר במרכז הבקרה, בגובה סביר מעל פני הים, להנחות את הטלסקופ בשלט-רחוק ולחזות בנחת בנפלאות הרקיע.

סוג מיוחד של טלסקופ אופטי הוא טלסקופ השמש. בשל קרינתה העזה של השמש קשה לצפות בה בטלסקופים רגילים; אחת הבעיות היא הצורך בקירור עז של הטלסקופ ומכשיריו. משום כך נהוג לבנות טלסקופים ייעודיים לצפייה בשמש. אלה נמצאים תחת פני הקרקע, כדי לצמצם את ההתחממות ככל האפשר, ולכן השפופרות שלהם קבועות במקומן. בפתח השפופרת, מעל הקרקע, מותקנת מראה מיוחדת ששמה הֶליוֹסטָט, המכוונת אל השמש בעזרת מחשב. אורה מועבר אל המראה הראשית, עמוק תחת פני האדמה, ומכאן ואילך פועל המכשיר כטלסקופ מחזיר-אור רגיל.

 

 


טלסקופים לא-אופטיים

בשנות ה-30 של המאה ה-20 החלו תצפיות ברקיע באורכי הגל של גלי רדיו. פיתוח המכשור הדרוש נקטע עקב מלחמת העולם השנייה, אולם התחדש במרץ אחריה. טלסקופ הרדיו הוא למעשה אנטנה רגישה ביותר, המאפשרת את קליטתם של גלי רדיו בפס תדרים רצוי. יש צורות שונות של טלסקופי רדיו, בהתאם לשימוש המיועד להם. חלקם הם שדות שקבועים בהם מוטות וביניהם תיילי מתכת, בדומה לאנטנות רדיו מהסוג הישן, ולאחרים צורת צלחת. הצלחת הגדולה ביותר בעולם נמצאת במצפה ארסיבו שבפוארטו ריקו, וקוטרה 305 מ'. היא קבועה במקומה, אך צלחות קטנות יותר ניתנות לכיוון לכל עבר.

יתרון חשוב של טלסקופ הרדיו על הטלסקופ האופטי נעוץ בכך שאפשר להרחיב את ממדיו לא רק בבניית מכשיר גדול יותר, אלא גם (ובעיקר) על-ידי קישור ממוחשב של כמה צלחות זו לזו, ויצירת תמונה מצרפית מהאותות הנקלטים בהם. התמונות המתקבלות מכל מכשיר משולבות בשיטת האינטרפרומטריה, ובדרך זו אפשר לסנתז תמונות ברמה גבוהה מאוד של הפרדה.

 

מערך טלסקופי רדיו בניו-מקסיקו, ארה"ב (צילום: Gettyimages Imagebank)

בתחילת שנות ה-60 החלו לשגר לוויינים אסטרונומיים כדי לקלוט קרני רנטגן שמקורן בשמש ובירח. אלה לא נתגלו באותה עת, אך האסטרונומים מצאו להפתעתם כי יש בשמים מקורות עזים מאוד של קרינה בתדר זה. בעקבות זאת שוגרו עוד מצפים מסלוליים עם המכשור הדרוש לקליטת אותות רנטגן, ותצפיותיהם הוסיפו רבות לידע האסטרונומי. בהמשך נוספו אליהם מצפים ייעודיים לחלקיו השונים של הספקטרום, וכל אלה נקראים טלסקופים, אף שהם שונים מאוד מהטלסקופ האופטי המקובל.

אולי המוזר מכל הטלסקופים הלא-אופטיים הוא גלאי הנייטרינו. אמנם השאיפה לקלוט את החלקיקים החמקמקים האלה התעוררה לראשונה בלב הפיסיקאים, אולם לאחר שנבנו כמה מכשירים כאלה, התברר שיש ביכולתם לספק מידע גם על תופעות אסטרונומיות, כגון התפוצצויות סופר נובה. גלאי הנייטרינו אינו דומה כלל ועיקר לטלסקופ. הוא קבור בעומק רב מאוד תחת פני הקרקע, ובלבו בריכה של נוזל מיוחד, שפגיעת נייטרינים עשויה לחולל בו שינויים כימיים. אף על פי כן, גם זה טלסקופ.

 

 


טלסקופים מסלוליים

האטמוספירה של כדור הארץ מקשה מאוד על עבודת האסטרונומים. היא בולעת חלק מהאור המגיע אל פניו, יוצרת בו עיוותים שונים, וחוסמת לגמרי או כמעט לגמרי את מעברם של כמה פסי תדרים (כמו קרני רנטגן וקרני גמא). מסיבה זו, כאמור, נוהגים לבנות מצפים אופטיים בראשי הרים, שם האטמוספירה פחות צפופה. אולם זה זמן רב היה ברור לאסטרונומים כי אם ברצונם לצפות בשמים בלא הפרעה, עליהם לצאת אל מעל לאטמוספירה.

ראשית התצפיות מסוג זה היתה בהתקנת מכשור אסטרונומי בבלונים ובמטוסים מגביהי טוס (כמו מטוס הריגול יו-2), ואחר כך בטילים בליסטיים שהגיחו לחלל לזמן קצר וחזרו לאטמוספירה. בדרך זו נתגלו למשל, כמסופר לעיל, המקורות הראשונים של קרני רנטגן.

צעד גדול קדימה נעשה ב-1990, עם שיגורו של טלסקופ החלל הבל. זהו מצפה כוכבים לכל דבר, ובו כמה וכמה מכשירים; החשוב בהם הוא טלסקופ אופטי מחזיר-אור שקוטר המראה הראשית שלו 240 ס"מ, אולם הוא מסוגל לקלוט תמונות מוגדלות וחדות בהרבה מאלה של טלסקופים קרקעיים בגודל כפול ויותר, בשל היתרון שבמיקומו. בראשית פעולתו נתגלתה תקלה חמורה בטלסקופ הבל - עיוות קשה במראה - ולכן שוגרו ב-1993 אסטרונאוטים שהתקינו בו מכשור לתיקון התמונה. ב-2001 נוספו לטלסקופ עוד מכשירים, ובמאי 2009 בוצעה משימה נוספת לתחזוק הטלסקופ. ב-2004 החליטה נאס"א לשגר למסלול טלסקופ אופטי משוכלל יותר, שייקרא ע"ש ג'יימס וב (Webb), בשנת 2011.

 

טלסקופ החלל הבל

 

 

בה בעת, ההתקדמות בפיתוח טלסקופים ארציים משוכללים הדביקה את הבל. כבר עתה פועלים בעולם כמה טלסקופים אופטיים שחדות התמונה שלהם גדולה מזו של הבל, ועוד היד נטויה. אין צורך לומר שמחירם של טלסקופים כאלה זול בהרבה ממחירו של טלסקופ מסלולי. לדוגמה, שני הטלסקופים ע"ש קק (Keck) בהוואי מגיעים לחדות תמונה גבוהה פי 35 מזו של הבל, אולם הם עלו 200 מיליון דולר, לעומת 1,500 מיליון שהוצאו על בניית הבל ותחזוקתו. לעומת זאת, כוחם של הטלסקופים הארציים יפה בתחום האור הנראה, אך לא בשאר חלקי הספקטרום. לכן יש לצפות כי יימשך פיתוחם של מצפים מסלוליים באורכי גל אחרים, כמו הלוויינים איינשטיין וצ'נדרה לתצפיות בקרני רנטגן, ועוד רבים מלבדם.

תצפיות אסטרונומיות נערכות גם באמצעות גשושות החלל המשוגרות לחלקיה השונים של מערכת השמש ואל השמש עצמה.  

 


יש לכם הערה לערך ?


חזרה לעמוד הקודם
חזרה לעמוד הראשי של האנציקלופדיה

חדשות
דעות
כלכלה
ספורט
צרכנות
תרבות ובידור
רכילות Pplus
מחשבים
בריאות
ירוק
יהדות
תיירות
רכב
אוכל
יחסים
סרטים
הוט
כלכליסט
משחקים
מקומי
לימודים
מדע
לאישה
דרושים
ynet-shops
ynettours
winwin
בעלי מקצוע
ביגדיל
 

אודות ועזרה
כתבו אלינו
עזרה
מדיניות פרטיות
תנאי שימוש
מפת האתר
ארכיון
מרכזי המבקרים
Israel News
 
אודות האתר
RSS
הפוך לדף הבית
ynet בסלולר
ניוזלטרים
פרסמו אצלנו
אנציקלופדיה
באבלס
ערוצי תוכן
חדשות
כלכלה
ספורט
תרבות
בריאות
מחשבים
נופש
Xnet
Yschool
יהדות
דעות
צרכנות
תיירות
אוכל
רכב
בעלי חיים
שופינג לאשה
כיכר השבת
יחסים
אסטרולוגיה
מעורבות
ירוק
לאשה
דילים
ynetArt
kick
כלכליסט
בלייזר
רכילות Pplus
מנטה
משחקים
mynet
מפות
פרוגי
כלים ושירותים
קניות
מניות
דרושים
מחירון רכב
דירות להשכרה
קופונים
זיכרונט
ידיעות בתי ספר
ידיעות אחרונות
דירות למכירה
לוח רכב
יד שניה
בעלי מקצוע
משחקים Games
עברית
דירות חדשות


YIT  - פיתוח אינטרנט ואפליקציותApplication delivery by radwarePowered by Akamaiהאתר פועל ברישיון אקו"םהאתר פועל ברישיון תל"יאקטיב טרייל
-nc  כל הזכויות שמורות לידיעות אינטרנט ©