İlk Teleskoplar Hollandalı bir gözlükçü olan Hans Lippershey tarafından 1608 yılında yapılmıştır. Efsanelere göre Lippershey’in bu buluşu bir kazanın eseridir. Böyle bir aletin varlığını öğrenen galileo galilei de kendisine bir tüpün içindeki iki mercekten oluşan basit bir teleskop yapmış ve bu teleskopu ve sonradan yaptığı daha büyük teleskopları bir çok astronomik keşifte kullanmıştır.
Galileo’nun bu teleskopunu iyileştermek için daha büyük bir tüp ve dolayısıyla daha büyük mercekler gerekliydi. Bu sorunu çözmek için ise Isaac Newton 1668’de mercekli teleskoplarla aynı kalitede fakat daha kısa ve küçük olan aynalı teleskopları hayata geçirdi. Bu teleskopta görüntüyü odaklayan ilk ayna ışığı önündeki açılı duran aynaya gönderiyor bu ayna da ışığı tüpün kenarından göz merceğine yolluyordu.
Göz merceğinin tüpün kenarında bulunması sorunu ise 1672 yılında ikinci aynanın ışığı tüpün yan tarafındaki bir delikten değil de, büyük aynanın içindeki bir delikten geçirerek göz merceğine yolladığı Cassegrain adı verilen teleskoplar ile çözülmüştü.
Teleskoplar genel olarak objektif (birincil mercek ya da ayna), göz merceği (ikincil mercek ya da ayna) ve bu merceklerin bir doğrultu üzerinde durmasını sağlayan bir optik tüpten oluşur.
Teleskopları sınıflandırmak gerekirse temel olarak üçe ayrılırlar:
- Kırıcı (Mercekli) Teleskoplar
- Yansıtıcı (Aynalı) Teleskoplar
- Kırıcı – Yansıtıcı (Mercekli – Aynalı ya da Katadioptrik) Teleskoplar
Mercekli Teleskoplar
Bu tür teleskoplarda uzun bir tüp içerisindeki tüpün üst ucundaki birincil mercekten geçen ışık ışınları, göz merceğine gelir. Bu teleskop türü, en yaygın teleskop türüdür.Bunların bir ucunda geniş bir mercek, diğer ucunda ise ufak bir göz merceği (oküler) yer alır. Işık büyük mercekten geçer ve ufak bir demet halinde göz merceğine gelir. Bu aşamadan sonra yapacağınız şey göz merceğinde netlik ayarını yapmanızdır.
Bu tür teleskoplarda bir mercek ışığı toplamakta kullanıldığından, mercekteki ufak hatalar bile görüntüyü etkileyebilir, bu yüzden mercekli teleskoplarda merceğin kalitesi çok önemlidir. Eğer kalitesiz bir mercek kullanılırsa, ışık mercekten geçerken bu ışığın bir kısmı yayılır ve bunun sonucunda gözlenen nesnenin çevresinde renkli bir halka oluşturur (Bu olay ‘renk sapıncı’ olarak adlandırılır.).
Mercekli teleskopların çoğunda bu tür kusurları düzeltmek için, akromatik denilen bir yapı kullanılmaktadır. Akromatik yapı sayesinde teleskopta bulunan iki mercek, bu tip problemlerin çoğunu ortadan kaldırır. Daha pahalı olan teleskoplarda kullanılan diğer bir kusur düzeltme yöntemi apokromatik yöntemidir. Apokromatik, akromatik yöntemine göre çok daha net ve daha pahalı bir çözüm sunar.
Galileo’nun Teleskopu : Jan Lippershey 2 Ekim 1608 yılında konkav ve konveks merceklerin bileşimini kullanarak ilk teleskopu yapmayı başardı. Merceklerin bileşimiyle görüntülerin yaklaştırılması bütün Avrupa’da deneyler yapılmasına sebep oldu. Mayıs 1609 yılında Galilei Galileo, elde ettiği mercekleri bir tüp içerisine yerleştirerek cismin görüntüsünü üç kata büyülten bir alet yaptı. Daha sonra yaptığı iki aletle bu görüntüyü 32 kat büyültmeyi başardı. Bu son teleskopla modern gözlemsel astronomi başlamış oldu. Galileo’nun geliştirdiği orijinal teleskop Floransa’daki Galileo müzesinde, bir kopyası da New York’taki Hayden Planeteryum’undadır. Bu teleskop ve benzerlerinde oküler, objektifin odak uzaklığına eşit bir uzaklığa yerleştirilmiştir. Teleskopun büyütme gücü ise objektifin odak uzaklığı, okülerin odak uzaklığına bölünerek hesaplanır (W.L. Page and T. Page, (1966)). Teleskopun görüş alanı küçük olduğundan Ay yüzeyinin ancak bir çeyreği görüntü içine alınabilir.
Kepler’in Teleskopu (Astronomik Teleskop) : Johannes Kepler yeni bir teleskop yapmamış olmakla birlikte Galileo’nun teleskopundaki görüş alanının küçük olması kusurunu ortadan kaldırdı. Bunun için Galileo’nun teleskopunda kullanmış olduğu konkav gözmerceğini konveks olarak değiştirdi. Mercekler birbirlerinden odak uzaklıklarının toplamı kadar ayrı noktalara yerleştirildi. Teleskopun gücü yine aynı yöntemle hesaplanıyordu. Böylece daha geniş alan daha büyük güçle görülebiliyordu ki bugün kullanılan teleskoplar bu tür teleskoplardır.
Mercekli Teleskopların Avantajları:
- Kolay kullanılır olması ve basit dizaynından dolayı güvenilir olması.
- Çok az bakım gerektirmesi.
- Gezegen, ay ve çift yıldız gözlemleri için çok uygun olması.
- Yüksek kaliteli görüntüler.
- Renk düzeltiminin çok iyi olması.
- Kapalı tüp dizaynının tüp içindeki hava akımlarını azaltması.
- Merceğin sabit olarak yerleştirilmesi.
Mercekli Teleskopların Dezavantajları:
- Aynalı veya mercekli – aynalı teleskoplardan daha pahalı olması.
- Ağır ve uzun olması.
- Maliyet ve ağırlığın, büyük açıklıklı teleskoplara izin vermemesi.
- Küçük ve sönük nesnelerin (derin uzay cisimleri gibi) gözlemine çok uygun olmaması.
- Uzun odak oranların astrofotoğrafçılığa izin vermemesi.
- Akromatik dizaynlarda bazı renk kaymaları.
Aynalı Teleskoplar
Bu tür teleskoplarda ışık, düz ve geniş bir tüpün içine girer, tüpün dibindeki eğri aynadan (parabol, hiperbol ya da elips) yansır, toplanmış olan ışık huzmesi, tüpün açık olan ucunda yer alan ufak ikinci aynaya çarpar ve oradan göz merceğine gelir bu şekilde görüntü oluşturulmuş olur. Bu tür teleskoplarda genellikle ikincil aynayı tutabilmek için tüpün açık olan ucundan artı işareti biçiminde teller gerilmiş durumda bulunur, bu teller netlik ayarı yapılmamış olduğu zaman göz merceğiyle bakıldığında görünür. Fakat netlik ayarı yapıldığında tellerin görüntüsü yok olur.
a. Newtonian Türü : Isaac Newton tarafından geliştirildikleri için Newtonian adını almışlardır. Newtonian türü teleskoplar ışığı toplayan ve ikinci bir düz aynaya odaklayan bir çukur aynaya sahiptirler. İkinci ayna ise görüntüyü ana tüpün dışına açılan bir penceredeki göz merceğine yansıtır. Dizaynının basitliği, ucuzluğu ve küçük, kolay taşınabilir oluşu bu türü en çok kullanılan teleskoplar arasına koymuştur. Newtonian türü teleskopların dizaynı büyük teleskoplar için uygun değildir. İkincil aynanın gerek ışık kaybına neden olması gerekse gözlem yerine erişilebilirlik ve odağa konacak yardımcı aletlerin dengelenmesi açısından dezavantajlara sahiptir. Ayrıca, optik eksenden yarım derecelik uzaklaşmalar bile görüntü kalitesini oldukça düşürmektedir.
b. Cassegrain Türü : Bu tür teleskoplar büyük bir küresel veya parabolid çukur ayna ile hiperbolid tümsek bir ikinci aynadan oluşur. Gelen ışınlar önce çukur ayna tarafından toplanır ve ikinci aynaya yansıtılır. Bu aynadan yansıyan ışınlar ise birinci aynanın merkez bölgesindeki delikten geçerek göz merceğine odaklanır.
Aynalı Teleskopların Avantajları:
- Diğer teleskop türleri ile karşılaştırıldığında objektif açıklığının her cm’si en düşük fiyata imal edilir.
- Odak uzaklığı 1m ‘ye kadar olanlar kolaylıkla taşınabilir.
- Ay ve gezegen gözlemleri için idealdir.
- Derin uzay cisimlerini gözlemek içinde idealdir.
- Optik sapınçları az olduğu için oldukça parlak bir görüntü vermektedirler.
Aynalı Teleskopların Dezavantajları:
- Diğer türlerden daha hassas oldukları için daha çok bakım gerektirirler.
- Yeryüzü cisimlerini gözlemek için uygun değildir.
- Açık optik tüp dizaynı hava akımlarının görüntüyü etkilemesine sebep olur. Hava ile olan bu temas aynanın sırını bozar ve teleskobun gücünü azaltır.
- İkinci aynaları sebebiyle, mercekli teleskoplardan daha fazla ışık kaybına neden olurlar.
Mercekli – Aynalı (Katadioptrik) Teleskoplar
Bu tür teleskoplarda adlarından da anlaşılacağı gibi hem ayna hem de mercek kullanılır. Bu tür teleskoplarda, aynalı ve mercekli teleskopların avantajları bir araya toplanarak her amaca uygun bir çeşit teleskop yaratılır. Bu tür teleskopların en tanınan üç çeşidi vardır. Bunlar; Schmidt-Cassegrain, Maksutov-Cassegrain ve Schmidt-Newtonian türleridir.
a. Schmidt-Cassegrain Türü : Bu tür teleskoplarda ışık ince bir Schmidt düzeltici mercekten geçerek gelir. Daha sonra küresel çukur aynaya çarparak tekrar geri yansır. Yansıyan bu ışınlar birinci aynanın göbeğindeki delikten geçerek göz merceğinde odaklanırlar. Bu tür teleskoplar teleskop türleri içinde en modern olanlarıdır.
b. Maksutov-Cassegrain Türü : Bu tür genel olarak Schmidt-Cassegrain teleskoplara benzer. Bu tür teleskoplarda bir tarafı iç bükey bir tarafı dış bükey olan ince bir düzeltici mercek kullanılır. İkinci ayna, merceğin merkez bölgesi alüminyum kaplanarak oluşturulur.
c. Schmid-Newtonian Türü : Bu tür teleskoplar diğerlerine benzemekle birlikte; bunlarda Newtonian aynaları ve Schmidt düzeltici mercekleri kullanılmıştır. Daha çok sönük uzay cisimlerini gözlemek için kullanılırlar.
Mercekli – Aynalı (Katadioptrik) Teleskopların Avantajları:
- Tüm teleskop türleri içinde en iyi olandır. Diğer türlerin, tüm optik dezavantajlarını ortadan kaldırırken, tüm avantajlarını birleştirir.
- Derin uzay cisimlerinin gözlemi ve fotoğraf çekimi için çok uygundur.
- Yeryüzü gözlemi ve fotoğraf çekimi içinde uygundur.
- Ay, gezegen ve çift yıldız gözlemleri için uygundurlar.
- Geniş bir alan üzerindeki keskin ve net görüntüye sahip optiği çok iyidir.
- Kapalı tüp dizaynından dolayı hava akımları tüp içine giremez.
- Rahat taşınabilen, dayanıklı ve masrafsızdırlar.
- Teleskop türleri içinde en iyi odaklama yeteneğine sahip olan türdür.
Mercekli – Aynalı (Katadioptrik) Teleskopların Dezavantajları:
- Hem mercek hem de ayna sistemlerinden oluştukları için maliyetleri yüksektir.
- İkinci aynaları sebebiyle, mercekli teleskoplardan daha fazla ışık kaybına neden olurlar.