تلسكوب

المِرصَد (بكسر الميم، وقد يُسمى النظارة والمرقب والمِقْرَاب والرَاصِدَة والرصّادة والتلسكوب) آلة تجمع الضوء لرؤية الكواكب والنجوم البعيدة بوضوح، مكونة صوراً مقربة للأجرام السماوية. عادة تكون المقاريب إما عاكسة أو كاسرة. ويستخدم لرؤية (رَصد) الأجسام البعيدة، ومنه ما يستخدم لرؤية الأجسام على سطح الأرض مثل المسارح والسباقات وغيرها ويسمى المقراب الأرضي. جمع كلمة مقراب هي مقاريب.

التاريخ

لم يعرف أحد من هو أول من اخترع التليسكوب. وعلى مدى قرون طويلة، أشار العديد من الكتاب (ومن بينهم دافنشي) إلى استخدام العدسات والمرايا لجعل الأجسام البعيدة أكبر وأقرب، لكن فيما يبدو أنه لم يتمكن أحد منهم من النجاح في اختراع مثل هذه الأجهزة.

يقال أن أول مقراب قد صنع من طرف العالم المسلم أبو حامد الصاغاني سنة 990 هـ، في حين يُرجعه آخرون إلى هولندا عام 1608 على يد أحد صناع عدسات النظارات الهولنديين يدعى هانز ليبرشي الذي كان يقوم بصنع العدسات لاستخدامها في النظارات - للحصول على براءة الاختراع الخاصة بالتليسكوب، لكنه فشل في ذلك لأن العديد من العلماء قاموا باختراع الجهاز نفسه في الوقت نفسه.

لقد شاع أنه قد تم اكتشاف حقيقة الجمع بين نوعي العدسات بمحض الصدفة. لكن، من المؤكد أنها كانت فكرة رائعة. فخلال بضعة أشهر، وصلت أخبار هذا الاختراع للعالم غاليليو غاليلي في إيطاليا الذي قام بع بضعة شهور عام 1609 بصنع أول مقراب فلكي بنفسه، وقام بتوجيه الأنبوبة البصرية" يدوية الصنع أو ما يسمى بالتليسكوب لاستكشاف الأجرام السماوية في عام 1610. ومن المتفق عليه أن جاليليو هو أول من تمكن من رؤية جبال القمر بواسطة المقراب وقد درس بواسطته أربعة من أقمار المشتري. وكان لهذا الاختراع الفضل في فتح الباب على تر عيه لقرن جديد من الاكتشافات الفلكية المدهشة.

كان هذا التليسكوب البدائي يحتوي على عدستين مثبتتين في أنبوبة، إحداهما عدسة محدبة أو مجمعة توجد في الجزء العلوي من الأنبوبة تعمل على تقريب صورة الجسم البعيد، والأخرى عدسة مقعرة أو مفرقة وتقوم بتكبير الصورة وتتبعها.

وهناك العديد من أنواع المقاريب حسب نوع الأشعة التي تستقبلها مثل الضوء المرئي و مقراب الأشعة تحت الحمراء أو مقراب الأشعة فوق البنفسجية.

ونظراً للامتصاص الشديد الذي يحدث للأشعة السينية وأشعة غاما الآتيتين من أجرام سماوية في جو الأرض، فلا تنجح مقاريب تلك الأشعة الموجودة على الأرض في رصد ودراسة تلك الأجرام، لذلك فلا بد من خروج تلك المقاريب المخصصة خارج الأرض وتكون محمولة على أقمار صناعية فتقوم بمهمتها لمدة عام. وجميع أنواع المقاريب تتفق في أساس عملها بتركيز الأشعة في بؤرة لتكوين صورة، إلا أن بينها فروقاً عملية كبيرة في التصميم وأكثرها استخداماً المقراب الضوئي الذي يعمل بالضوء المرئي، ويمكن أن تكون كبيرة مبنية على الأرض، ومنها ما يحوي على مرايا بقطر 8 متر أو أكبر، كما أن المَرصد الأوروبي يتكون من 4 مقاريب كبيرة كل منها يعمل بمرآة 8 متر، كما يمكن توصيلهم ببعض للحصول على صور ضوئية من أعماق الكون. يعمل المقراب الفلكي على جمع أكبر كمية من الأشعة من الجرم السماوي البعيد وتستخدم في ذلك أما عدسة كبيرة أو مرآة مقعرة كبيرة وتتجمع الأشعة في بؤرة العدسة أو المرآة مكونةً صورة حقيقية مصغرة مقلوبة للجسم، يتم تكبيرها ورؤيتها أو تسجيلها على فلم حساس أو نقلها كهروضوئياً إلى شاشة تليفزيونية. وكثير من تلك المقاريب يحوي مطياف لتحليل الضوء يُمَكِّن من معرفة بعد النجم عنا، وتصنيفه ومعرفة نوعة وعمره وغير ذلك. كثيراً ما تتعاون طرق القياس الأرضية للضوء المرئي مع مقاريب الفضاء التي تسجل الأشعة السينية و أشعة غاما القادمة من النجوم وغيرها لإجراء دراسات مستفيضة عن طبيعة الكون.

التركيب

قد صنعت المرصدات في أول الأمر من العدسات وتسمى مرصدات انكسارية.

تستقبل التليسكوبات أشعة ضوئية من الأجسام البعيدة. بعد ذلك، تتجمع هذه الأشعة في نقطة واحدة عن طريق العدسات المحدبة (في التليسكوبات الكاسرة) أو من خلال مرآة القطع المكافئ (في التليسكوبات العاكسة لتكوين صورة واضحة عند النقطة (F). ويتم تكبير الصورة عن طريق العدسة العينية؛ حيث يسقط الضوء على عين القائم بعملية الرصد أو العدسة الخاصة به أو أية أداة أخرى تقوم بقياس الضوء. ولقد كان جاليليو هو أول من استخدم هذه التليسكوبات الكاسرة بشكل جدي في عام 1610. كما قام نیوتن باستخدام التليسكوبات العاكسة في عام 1672.

ويوجد وأكبر مقراب من هذا النوع في مرصد يركيز في ويسكونسن ويبلغ قطر عدسته 102 سم وطول أنبوبته 18 متراً, لكن تفضل المرايا المقعرة في صناعة المرصدات لعدة أسباب منها:

أن العدسة تثبت عند طرف الأنبوب العلوي، ونظرا لثقل مثل هذه العدسة الضخمة فيمكن أن يتغير شكلها تحت هذا الثقل فيُحدث تشويها في الصورة، أما المرآة المقعرة الكبيرة فيمكن تثبيتها بسهولة على كل مساحتها من أسفل . بالإضافة إلي ذلك فالمرآة تحتاج إلى صقل جانب واحد بخلاف العدسة التي تحتاج لصقل جانبين . كذلك فإن تشوه الصورة الناتج عن الزيغ اللونى غير موجود في المرآة.

لذلك فإن جميع المرصدات الضخمة في العالم تستخدم المرآة المقعرة التي تكون مصقولة السطح في شكل قطع مكافئ ، وتسقط الأشعة الآتية من الجرم السماوى على المرآة المثبتة في قاع المقراب فتجمع الأشعة وتعكسها في بؤرة المرآة المقعرة . إما توضع كاميرا عند البؤرة للتصوير، أو توضع مرآة مستوية صغيرة عند البورة وتعمل على توجيه الأشعة الساقطة عليها في اتجاه عينية المقراب . وتتكون عينية المِرصَد من عدسة محدبة لامة تُضبط بحيث تكوّن صورة حقيقية عند بؤرتها.

أو على مسافة منها أقل من بعدها البؤرى فتكون صورة تخيلية مكبرة لهذه الصورة يمكن رؤيتها. ويرجع هذا التصميم إلي إسحق نيوتن ولذلك يقال أن له بؤرة نيوتن.

المقاريب المستخدمة في الرصد الفلكي

لا تشع النجوم وأنوية المجرات والمستعرات العظمى فقط في نطاق الضوء المرئي، بل تصدر أيضاً أشعة لا تراها العين مثل أشعة غاما والأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء والأشعة الإذاعية. وكل هذه الأنواع من الأشعة تنتمي إلى طيف الموجات الكهرمغناطيسية. لذلك يجب عند دراسة النجوم والأجرام السماوية إجراء الرصد الفلكي لكل تلك الأنواع من الأطياف لتكوين صورة مكتملة عن الجرم السماوي، وليس فقط في نطاق الأشعة الضوئية المرئية. ولقد ابتكر العلماء أجهزة للرصد الفلكي كان أولها مقاريب رصد الضوء المرئي. ثم ابتكروا الرصد بمقاريب الأشعة الإذاعية، وهي عبارة عن هوائيات تشبه هوائيات المذياع والتلفاز.

ونستطيع من على سطح الأرض رؤية هذين النطاقين: الضوء المرئي والأشعة الإذاعية حيث يقل امتصاص جو الأرض لهما. أما بالنسبة إلى الأشعة السينية وأشعة غاما الآتية من أجرام سماوية فلا بد لرصدها استخدام مقاريب خاصة على أقمار صناعية تحملها فوق الغلاف الجوي. وكل من تلك المقاريب لهُ تقنيتهُ الخاصة بهِ.

مقاريب ترصد الضوء المرئي

بداية هذا المقال يصف عمل هذا النوع من المقاريب الضوئية. نذكر عن عدة منها موجودة على أعالي الجبال عادة:

مقاريب تقيس الأشعة الإذاعية

مقاريب تقيس الأشعة السينية

مقاريب تقيس أشعة غاما

انظر أيضًا

قالب:فاصل-عمو

مجلوبة من «https://3arf.org/w/index.php?title=تلسكوب&oldid=116464»