Jak vybrat první teleskop?

Člověk vždy zvedal hlavu ke hvězdám a snažil se porozumět světu kolem nás. Je to něco přes 400 let od chvíle, kdy se svět dozvěděl o významném objevu astronomického dalekohledu.

Jeho autorem byl slavný Galileo Galilei. Od té doby již proteklo hodně vody, lidé objevili nové možnosti, zlepšily výrobní postupy a tak jsou dnešní dalekohledy výkonné, ale zároveň i dostupné amatérským astronomům.

Základní rozdělení

Na trhu existuje velké množství rozličných typů teleskopů od různých výrobců. Základní funkcí dalekohledu je pomocí optiky zlepšit možnosti pozorování vzdálených předmětů. Teleskop se skládá ze dvou hlavních částí - z objektivu a okuláru. Objektiv slouží ke shromažďování světla a okulárem potom pozorujeme obraz podobně jako malé věci lupou. Při shromažďování světla jsou využívány dva fyzikální principy - lom a odraz světla.

Konstrukce dalekohledů se rozlišují právě na základě toho, který princip je využíván:

refraktory - objektiv tvoří čočka (využívá se princip lomu světla)
reflektory - objektiv tvoří zrcadlo (využívá se princip odrazu světla)
katadioptrickým systémy - objektiv je složen ze zrcadla i čočky (využívají se oba principy - lom i odraz světla)

Refraktory

Refraktory patří k základním a nejdéle používaným teleskopem. Pozorujeme s nimi přímo, tak jako s triedry. Obraz se vytváří v ohniskové rovině a je výškově i stranově převrácený. Toto může být pro začínající pozorovatele zpočátku matoucí - hlavně při pozorování pozemních cílů. Odstranit je to možné dodatečnou optikou, která převrátí obraz do správné orientace. Avšak při pozorování noční oblohy je to zbytečné.

Objektivy prvních refraktorů obsahovaly pouze jednu jednoduchou čočku. Jejich kvalita nebyla příliš velká díky různým chybám (sférická aberace, barevná chyba, ...). Proto se museli používat nízké světelnosti, aby se tyto chyby zmírnily a bylo umožněno pozorování objektů na nebi. V roce 1747 byl tento nedostatek významně potlačen použitím dvou čoček z různých materiálů vybroušených tak, aby jejich současné použití eliminovalo výše zmíněné problémy. Takové objektivy se nazývají achromatické. A právě tyto se nacházejí v dnešních nejlevnějších refraktorech. Vývoj šel samozřejmě dopředu a používáním nízkorozptylných skel je dnes možné vyrábět kvalitnější refraktory. Obvykle mívají v názvech uvedené ED (Extra-low Dispersion). Oproti běžným achromátům mají ostřejší obraz a barevná chyba je pozorovatelná až při velkém zvětšení. Samozřejmě, nárůst kvality podmiňuje i cenový rozdíl. Aby se odstranily i poslední zbytky různých optických chyb, byla přidána další čočka a vyvinuly se objektivy s třemi členy. Tyto se používají také ve fotografických objektivech. Náročnost jejich výroby je oproti obyčejným refraktorem značná a příliš vysoká cena je předurčuje spíše pro profesionální využití.

Pro amatéra jsou achromatické refraktory asi nejpřijatelnější dalekohledy. Běžné průměry objektivů bývají kolem 80-120mm a jejich optická kvalita předurčuje, že světelnosti bývají většinou v rozsahu 1:10 až 1:15. S narůstajícím průměrem roste značně jejich délka i hmotnost. Největší refraktory jsou nepřenosné a je nutné je mít v kopulí (největší achromatický refraktor na Slovensku na průměr objektivu 270mm - p. Murín, Oravská Lesná). Optické plochy jsou odolné, pozorovatel pozoruje předměty v přímém směru, dalekohled není třeba speciálně nastavovat, menší průměry mají malou hmotnost, jsou skladné a přenosné. Už i refraktor s průměrem objektivu 60-80mm nám ukáže na Měsíci množství detailů. Odhalí nám krásu Saturnových prstenců, Jupiterových pásů oblačnosti ale i (po doplnění speciálním filtrem) detaily slunečních skvrn.

Reflektory

Od vynalezení prvního teleskopu neprojde ani století a na scénu přichází dalekohled využívající jiný fyzikální princip - odraz. Pod tento návrh a také samotnou realizaci se v roce 1668 podepsal další slavný vědec Issac Newton. Dalekohledy využívající speciální vybroušené zrcadlo konkávního (dutého) tvaru se souhrnně nazývají reflektory. Postupem času se objevily různé typy. Mezi amatéry se nejčastěji používají konstrukce typu Newton a Cassegrain.

První jmenovaný typ využívá parabolické primární a rovinné sekundární zrcadlo ve tvaru elipsy, které je skloněné v 45 stupňovém úhlu. Pozorovatel se dívá kolmo na osu dalekohledu. Před koncem tubusu, který směřuje na pozorovaný objekt, se uvnitř nachází sekundární zrcadlo, které odráží svazek paprsků do okulárového výtahu, který je umístěn na boku tubusu. Toto zpočátku může způsobovat určité problémy začátečníkům, avšak tyto rychle zmizí po dosažení určité praxe. Dalekohledy se většinou vyrábějí v rozsahu světelnosti od 1:4 do 1:8. Výše světelnosti se používají specializované dalekohledy určené pro fotografické účely. Od světelnosti 1:5 je dalekohled třeba doplnit korektorem kómatu, která roste se zvětšující se světelností. Naopak, světelnosti pod 1: 8 se využívají jako dalekohledy určené hlavně pro pozorování Měsíce a planet. Pro začátečníka je asi nejvhodnější světelnost 1:5, kde ještě kóma není příliš velká a světelnost je výrazně lepší než u jiných systémů. Jelikož výroba zrcadla je po praktické stránce jednodušší (obrábí se pouze jedna plocha zrcadla namísto dvou při čočce), při dalekohledu typu Newton vychází nejlépe poměr výkon/cena. Jejich světelnost je předurčuje pro fotografické použití (největší Newtonův dalekohled v České republice na průměr objektivu 2m - observatoř v Ondřejove).

Druhým často používaným zrcadlovým systémem je Cassegrian. Tento dalekohled používá také primární zrcadlo parabolického tvaru (obvykle se světelností 1: 5) s centrální dírou, ale sekundární zrcadlo je hyperbolické. Jeho výroba je proto však náročnější. Na druhou stranu má výhodu v kratším tubusu a ve faktu, že se pozorovatel dívá ve směru objektu - tak jako při refraktor. Světelnost většinou bývá okolo 1:10.

Katadioptrické systémy

Trvalo zhruba dalších 260 let, než se objevil revolučně nový návrh optického návrhu. Vynikající optik B. Schmidt v roce 1931 představil svůj koncept. Spojil výhody čoček a zrcadel takovým způsobem, který ve výsledku odstranil základní optické chyby a umožnil zkonstruovat velmi výkonný optický systém s vysokou světelností. V roce 1944 vymyslel sovětský optik D. D. Maksutov (původně astronomický amatér) další zrcadlově čočkový systém, který také odstranil různé optické chyby.

Dnes se tyto původní návrhy používají v kombinaci s dalekohledem typu Cassegrain. V současnosti jsou běžně vyráběny dva základní zrcadlově-čočkové systémy a to Schmidt-Cassegrain a Maksutov-Cassegrain. Jelikož vycházejí z původního návrhu Cassegrainovho dalekohledu, jsou krátké a jejich světelnost bývá okolo 1:10. Jejich cena je však vyšší oproti čistě zrcadlovým dalekohledem vzhledem k náročnosti výroby korekční desky (při Schmidtová systémech) a ještě více (skrz meniskusy potřebné) v Maksutových konstrukcích. Kromě vyšší ceny se v praxi ukazuje, že korekční čočky na vstupu do tubusu se občas orosí a potřebují buď rosnici nebo vyhřívání.

Na závěr

Teleskop přináší možnost pozorovat vzdálené světy. Nejdříve to bude určitě Měsíc, planety a později objekty hlubokého vesmíru. Každý typ dalekohledu má své výhody i nevýhody. Čočkové jsou lepší na pozorování svetelnejších objektů, větší průměry zrcadlových systémů přinesou možnost pozorovat i plošně slabé objekty. Ať už sáhnete po tom či jiném teleskopu, určitě si najdete mnoho zajímavostí na toulky po noční obloze. A nejlepší teleskop je ten, který se používá nejčastěji. Držíme palce při výběru.