1198059286.jpg
เทคโนโลยีอวการศ

คือ เทคโนโลยีที่ใช้ในการสำรวจอวกาศหรือใช้ศึกษาโลกของเราจากอวกาศ และการศึกษาปรากฎการณ์ต่างๆ ในเอกภพ พัฒนาการของเทคโนโลยีอวกาศเป็นการชี้ถึงความสามารถของมนุษย์ในการพยายามทำความเข้าใจธรรมชาติ โดยอาศัยความรู้ทางฟิสิกส์และเคมีเพื่อออกแบบและสร้างเครื่องมือหรืออุปกรณ์ต่างๆ เพื่อขยายความรู้ความเข้าใจให้มากขึ้น มีเทคโนโลยีมากมายที่จัดเป็นเทคโนโลยีอวกาศ เช่น ดาวเทียม จรวด ยานอวกาศ ยานสำรวจ กล้องโทรทัศน์อวกาศ สถานีอวกาศ สถานีควบคุมดาวเทียม รวมไปถึงอุปกรณ์เพื่อการดำรงชีวิตของนักบินอวกาศ




กล้องโทรทัศน์
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทำให้มนุษย์สามารถสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่มีประสิทธิภาพสูงเพื่อสำรวจอวกาศ กล้องโทรทรรศน์เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยขยายภาพวัตถุในท้องฟ้าที่อยู่ไกลให้มีขนาดใหญ่ขึ้น หลักการของกล้องโทรทรรศน์ไม่ใช่การขยายภาพวัตถุในท้องฟ้าที่อยู่ไกลให้มีขนาดใหญ่ขึ้น หลักการของกล้องโทรทรรศน์ไม่ใช่การขยายภาพ แต่เป็นการรวมแสงให้มากขึ้นเพื่อสามารถมองเห็นวัตถุท้องฟ้าที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า กล้องโทรทรรศน์มีหลายชนิด ได้แก่ กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง และกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแส





.jpg
กล้องโทรทรรศน์ชนิดหักเหแสงเป็นกล้องที่ถูกสร้างขึ้นเป็นครั้งแรกโดยฮานส์ช่างทำแว่นคนหนึ่งซึ่งต่อมาค้นพบว่าหากนำเลนส์มาวางเรียงกันให้ได้ระยะที่ถูกต้องเลนส์สามารถขยายภาพที่อยู่ไกลๆได้ใกล้ขึ้นและ1 ปีต่อมา กาลิเลโอกาลิเลอี ก็ได้นำมาสำรวจท้องฟ้าเป็นครั้งแรกโดยตัวกล้องจะมีเลนส์ 2 ตัวขึ้นไปคือ เลนส์วัตถุ และเลนส์ตาโดยเลนส์วัตถุจะทำหน้าที่รับภาพจากวัตถุแล้วหักเหแสงไปยังเลนส์ใกล้ตาซึ่งเลนส์ใกล้ตาจะทำหน้าที่ขยายภาพจากเลนส์วัตถุอีกทีหนึ่งโดยลักษณะการวางเลนส์จะใช้เลนส์วัตถุที่มี ความยาวโฟกัส ยาวและเลนส์ใกล้ตาที่มีความยาวโฟกัสสั้นโดยในการวางเลนส์จะวางเลนส์วัตถุ (ความยาวโฟกัสยาว) ไว้ด้านหน้าและเลนส์ใกล้ตา (ความยาวโฟกัสสั้นไว้ด้านหลัง) โดยระยะห่างของเลนส์2 ตัวนี้คือความยาวโฟกัสเลนส์วัตถุ+ ความยาวโฟกัสเลนส์ตา











.jpg

กล้องโทรทรรศน์ชนิดสะท้อนแสงสร้างได้สำเร็จครั้งแรกในปี ค.ศ. 1668 โดย ไอแซค นิวตันซึ่งในตอนนั้นถือเป็นเรื่องที่ใหม่มากสำหรับวงการดาราศาสตร์ในสมัยนั้น หลักการทำงานของกล้องสะท้อนแสงจะใช้กระจกเว้าสะท้อนแสงแทนที่จะใช้เลนส์ในการหักเหแสง โดยยังมีหลักการที่คล้ายคลึงอยู่บ้างคือ จะใช้กระจกเว้าที่มีความยาวโฟกัสยาว (เหมือนเลนส์วัตถุของกล้องหักเหแสง) สะท้อนแสงจากวัตถุเข้าที่กระจกรองซึ่งจะสะท้อนแสงของวัตถุเข้าที่เลนส์ตาและเข้าตาของผู้ใช้ในที่สุด โดยกล้องชนิดนี้มีข้อดีคือกล้องสามารถที่จะผลิตให้มีขนาดหน้ากล้องใหญ่มาก ๆ ได้ซึ่งจะทำให้สำรวจวัตถุที่จางบนท้องฟ้าได้ดีขึ้น และเมื่อเทียบกับกล้องหักเหแสงหากหน้ากล้องเท่ากันแล้วกล้องแบบสะท้อนแสงจะมีราคาถูกกว่ามาก แต่ทั้งนี้ก็มีราคาเริ่มต้นที่ไม่ถูกนักเหมือนกับกล้องหักเหแสง และกล้องชนิดนี้ยังสามารถใช้สำรวจช่วงคลื่นได้หลากหลายกว่ากล้องหักเหแสง เพราะช่วงคลื่นเหล่านั้นจะไม่ถูกดูดซับโดยแก้วของเลนส์อีกทั้งยังไม่พบปัญหาเรื่องความคลาดสีของกล้องหักเหแสงออกไปจนหมดเพราะกล้องใช้หลักการการสะท้อนจะไม่มีปัญหาเรื่องความคลาดสีเข้ามาเกี่ยวข้อง






elescope9.jpg


กล้องโทรทรรศน์แบบผสม เป็นกล้องโทรทรรศน์คุณภาพสูงที่ถูกออกแบบมาให้ใช้หลักของการหักเหและสะท้อนแสงร่วมกัน โดยหลักการโดยรวมแล้ว จะใช้กระจก 2 ชุด สะท้อนแสงกลับ ไป-มา ช่วยให้ลำกล้องสั้น เเละส่วนมากจะสามารถควบคุมระบบได้เเบบดิจิตอล เราจะพบว่า กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่มี ความยาวโฟกัสมาก ดังเช่น กล้องโทรทรรศน์บนหอดูดาวต่างๆๆ มักจะเป็นกล้องชนิดนี้ การทำงานของกล้องจะรับแสงจากวัตถุที่ระยะไกลๆ ผ่านกระจกด้านหน้า ที่เราเรียกว่า Correcting Plated หรือกระจกสะสมแสง มีลักษณะเป็นเลนซ์เบื้องต้น มากระทบกระจกบานแรกที่ท้ายกล้อง ที่เราเรียกว่า เลนส์หลัก แล้วสะท้อนกลับไปที่กระจกสะสมแสง ซึ่งตรงกลางจะมี เลนส์รอง สะท้อนกลับมาที่ท้ายกล้องเข้าสู่เลนซ์ตาขยายภาพอีกทีหนึ่ง หลักการคล้ายกับกล้องแบบนิวโทเนี่ยน แต่กล้องแบบผสม จะดูภาพจากท้ายกล้อง ไม่ใช่ข้างกล้อง และภาพที่ได้ยังมีการกลับหัวและกลับซ้ายขวา ซึ่งต้องอาศัย diagonal prism ช่วยแก้ไขภาพเหมือนกับกล้องแบบหักเหแสง






ระบบฐานกล้องโทรทรรศน์
เนื่องจากกล้องโทรรศน์มีขนาดใหญ่ มีน้ำหนักมาก และให้กำลังขยายสูงมาก การเคลื่อนไหวหรือสั่นกล้องโทรทรรศน์เพียงเบาๆ จะทำให้ภาพสั่นเบรอขาดความคมชัด กล้องโทรทรรศน์จึงจำเป็นต้องติดตั้งอยู่บนฐานตั้งกล้องโทรทรรศน์ (Telescope mount) ฐานตั้งกล้องโทรทรรศน์เป็นแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ ฐานระบบขอบฟ้า และฐานระบบศูนย์สูตร


ฐานระบบขอบฟ้า (Alt-azimuth Mount) มีแกนหมุน 2 แกนตามระบบพิกัดขอบฟ้า คือ แกนหมุนในแนวนอนในแนวระดับสำหรับปรับค่ามุมทิศ (Azimuth) และแกนหมุนในแนวดิ่งสำหรับปรับค่ามุมเงย (Altitude) ฐานตั้งกล้องชนิดนี้เหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไปที่ไม่ต้องใช้กำลังขยายสูง สามารถใช้มือหันกล้องไปยังเป้าหมายที่ต้องการ แต่เมื่อใช้กำลังขยายสูงจะมีปัญหา เนื่องจากดาวเคลื่อนที่ไปตามทรงกลมฟ้าด้วยอัตรา 0.25 องศาต่อนาที ดาวจะเคลื่อนที่หนีกล้อง ทำให้ต้องปรับกล้องหมุนตามดาวทั้งสองแกนพร้อมๆ กัน ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำได้ไม่สะดวก




dobson-mount.jpg




ฐานระบบศูนย์สูตร (Equatorial Mount) มีแกนหมุน 2 แกนตามระบบศูนย์สูตร การติดตั้งฐานครั้งแรก ต้องตั้งให้แกนไรท์แอสเซนชัน (RA) ชึ้ไปยังจุดขั้วฟ้าเหนือ ซึ่งเป็นจุดศูนย์กลางทรงกลมฟ้า (ใกล้ดาวเหนือ) ส่วนแกนเดคลิเนชัน (Dec) จะติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ส่องไปยังเป้าหมายที่ต้องการ เมื่อใช้งานแกน RA จะหมุนด้วยความเร็วเท่ากับโลกหมุนรอบตัวเอง เพื่อติดตามดาวให้อยู่กลางภาพตลอดเวลา แกน RA ของฐานระบบศูนยสูตรจึงต้องขับเคลื่อน (ด้วยมอเตอร์หรือมือหมุน) อยู่ตลอดเวลา มิฉะนั้นดาวจะเคลื่อนหนีกล้อง ฐานระบบศูนย์สูตรจึงมีกลไกสลับซับซ้อนกว่าฐานระบบขอบฟ้า ทำให้มีขนาดใหญ่และน้ำหนักมาก ฐานระบบศูนย์สูตรเหมาะกับการใช้งานกำลังขยายสูงและงานถ่ายภาพติดตามดาว แต่ไม่เหมาะสำหรับส่องดูวิวบนพื้นโลก เนื่องจากไม่สามารถกวาดกล้องในแนวขนานกับพื้นดิน

equa-mount.jpg


หน้าต่อไป