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Eine kurze Geschichte des Teleskops: Von 1608 bis Gammastrahlen


Das Teleskop hat seit seiner Entwicklung im 17. Jahrhundert einen enormen Wandel erfahren. Einige der größten Köpfe von Galileo Galilei über Sir Isaac Newton bis hin zum großen Edwin Hubble würden im Laufe der Zeit zur Entwicklung einiger der fortschrittlichsten wissenschaftlichen Geräte beitragen, die jemals vom Menschen entwickelt wurden.

Im folgenden Artikel werden wir durch die Zeit reisen und 15 der bedeutendsten Teleskope und gegebenenfalls ihre Erfinder in der Geschichte untersuchen, die vom ersten aufgezeichneten Teleskop bis zu weltraumgestützten Teleskopen reichen und alles von sichtbarem Licht bis zu Gammastrahlen beobachten.

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Die folgende Liste ist in chronologischer Reihenfolge, jedoch nicht vollständig.

1. Das Teleskop wurde erstmals 1608 patentiert

Der niederländische Brillenhersteller Hans Lippershey (oder Lipperhey) gilt weithin als der erste, der ein Teleskop patentieren lässt 1608. Sein Gerät, Kijker ("Looker") genannt, war laut Hans in der Lage, ein Bild bis zu dreimal zu vergrößern.

Es bestand aus einem konkaven Okular, das mit einer anderen konvexen Objektivlinse ausgerichtet war. Der Legende nach kam er auf die Idee, als er zwei Kinder sah, die zwei Linsen hochhielten, die eine entfernte Wetterfahne näher erscheinen ließen.

Trotz seines Patents behaupteten einige Zeitgenossen, er habe ihre Idee gestohlen. Ein bemerkenswertes Beispiel ist ein anderer Glasmacher aus derselben Stadt namens Zacharias Jansen.

Viele Historiker erkennen Lippershey als Erfinder des ersten Teleskops an. es liegt jedoch an seiner tatsächlichen Patentanmeldung. Es scheint, dass beide Männer unabhängig voneinander ihre eigenen Entwürfe kreierten, wobei Jansen die Erfindung des Verbundmikroskops zugeschrieben wurde.

Dies war jedoch nicht das Ende der Geschichte. Jacob Metius beanspruchte kurz nach Lippershey auch die Erfindung des Teleskops. Als er auch ein Patent anmeldete, wurden beide Anmeldungen aufgrund der Gegenansprüche und der Meinung des Beamten, dass es leicht zu reproduzieren sei, abgelehnt.

Beide Männer erhielten eine Belohnung, wobei Metius eine nominelle Summe erhielt, und Lippershey erhielt einen bedeutenden Auftrag, Kopien seines Teleskops anzufertigen. Seine Teleskope wurden später an die High Society in ganz Europa geliefert, einschließlich Heinrich IV. Von Frankreich.

Es war Hans 'Teleskop, das später Jacques Bovedere aus Paris auffiel. Er meldete die Erfindung keinem anderen als Galileo Galilei, der sofort begann, seine eigene zu bauen.

2. Galileo benutzte sein Teleskop, um in den Kosmos zu spähen

Galileo hörte von Hans Lippersheys genialem Gerät über seinen französischen Partner Jacques Bovedere in 1609. Er machte sich sofort daran, sein eigenes Design zu entwerfen und zu bauen, ohne Hans Gerät zu sehen.

Er konnte die Leistung seines Teleskops erheblich verbessern und Vergrößerungen von etwa erreichen 20 mal. Zufrieden mit seiner Kreation präsentierte er sie anschließend dem venezianischen Senat, der ihn als Dozenten an der Universität von Padua für sein Leben belohnte.

So beeindruckend das auch war, er ging noch weiter, wie die Geschichte bezeugt. Galileo wäre die erste aufgezeichnete Person, die sein Teleskop in den Himmel richtet. Mit seinem Teleskop konnte er die kraterartigen Oberflächen des Mondes erkennen, die Mondphasen detailliert zeichnen und sogar die Milchstraße beschreiben.

Seine Beobachtungen führten ihn auch dazu, die Ringe des Saturn, der Sonnenflecken und der Jupitermonde zu entdecken. Galileo würde schnell davon überzeugt sein, dass Copernicus 'heliozentrisches Modell absolut korrekt war - eine Position, die ihn letztendlich bis zu seinem Tod von der katholischen Inquisition unter Hausarrest stellen würde 1642.

3. Das Kepler-Teleskop wurde 1611 entwickelt

Nach der bahnbrechenden Arbeit von Hans Lippershey und Galileo Galilei begannen andere Wissenschaftler in ganz Europa, ihre eigenen Teleskope zu entwerfen und zu bauen. Chef unter den frühen Pionieren war der einzige Johannes Kepler.

Kepler machte detaillierte Studien zur Teleskopoptik und entwickelte sein eigenes Gerät mit zwei konvexen Linsen - dem berühmten Kepler-Teleskop. Er hat es eingebaut 1611 und es verbesserte die Vergrößerung des Geräts erheblich, machte das beobachtete Bild jedoch verkehrt herum.

Neben seinen bedeutenden Beiträgen zur Astronomie war er maßgeblich an der Optik im Allgemeinen beteiligt. Sein bahnbrechendes Manuskript Astronomia Pars Optica würde ihm den Titel des "Gründers der modernen Optik" einbringen.

Dieses Buch enthielt seine Beobachtungen und Rationalisierungen zu vielen Aspekten der Optik, einschließlich der Verwendung von Lochkameras zum Fotografieren, Erklärungen der Brechung im Auge und seines Verständnisses der Tiefenwahrnehmung.

In einer späteren Arbeit machte Dioptrice ihn zum ersten Menschen in der Geschichte, der reale, virtuelle, aufrechte und invertierte Bilder und das Konzept der Vergrößerung beschrieb. Er würde auch der erste sein, der erklärt, wie ein Teleskop tatsächlich funktioniert.

Kepler entdeckte auch die Eigenschaften der Totalreflexion.

4. Christian Huygens benutzt sein DIY-Teleskop, um Titan zu finden

Der niederländische Astronom Christian Huygens, inspiriert von den früheren Arbeiten von Galileo, wurde inspiriert, das leistungsstärkste Teleskop des Tages in zu bauen 1655. Sein enormer Apparat (für die damalige Zeit) wurde gebaut, um detaillierte Untersuchungen der Planeten und des Sonnensystems durchzuführen.

Huygens 'größter Beitrag zur Entwicklung von Teleskopen war seine Erfindung des Huygens-Okulars und des Luft- oder schlauchlosen Teleskops. Er würde auch die große Nützlichkeit eines Mikrometers zeigen.

Christian hat auch das Schleifen von Linsen ab dem Jahr stark verbessert 1654. Nach Rücksprache mit bekannten Optikern erwarben er und sein Bruder einige Schleifplatten und andere Geräte, die für den Bau eines Teleskops benötigt wurden.

Nach einigem Ausprobieren a 3,7 Meter Teleskop war einsatzbereit. Er würde es schnell zu seiner großen Zufriedenheit nutzen, um detaillierte Beobachtungen des Saturn zu machen.

Mit seinem Teleskop konnte Huygens einen hellen Mond beobachten, der den Saturn umkreiste und den er "Saturni Luna" nannte. Dieser Name blieb bestehen, bis John Herschel ihn in Titan umbenannte 1847. Christian studierte auch Saturn selbst mit seinem Teleskop sehr detailliert und dokumentierte als erster die wahre Form der Planetenringe in 1659 - Sie wurden zuvor als "Ohren" des Saturn bezeichnet.

5. Isaac Newton baute das erste Spiegelteleskop

Sir Isaac Newton baute später auf der Arbeit seiner Vorfahren, insbesondere Kepler, auf, um zu argumentieren, dass Teleskope möglicherweise eine Reihe von Spiegeln anstelle von Linsen verwenden sollten. Er glaubte unter anderem, dass dieser Aufbau die Probleme der chromatischen Aberration lösen würde, die brechende Teleskope plagten.

Newton glaubte, dass dieses Problem beim Brechen von Teleskopen niemals behoben werden könne, und beschloss, eine neue Lösung zu finden.

Nach seinen Gedanken wurde das erste Spiegelteleskop, das Newtonsche Teleskop (Reflektor), eingebaut 1668. Newtons Durchbruch bestand darin, ein großes konkaves Primärspiegel-Fokussierungslicht (Objektiv) auf einen kleineren flachen Diagonalspiegel zu verwenden, der ein Bild in ein Okular an der Seite des Teleskops projizierte.

Entgegen der landläufigen Meinung war Newton jedoch nicht der erste, der die Idee eines Spiegelteleskops entwickelte. Galileo Galilei und Giovanni Francesco Sagredo hatten die Möglichkeit nach der Erfindung des brechenden Teleskops diskutiert.

Andere Wissenschaftler dieser Zeit wie Niccolò Zucchi haben möglicherweise ähnliche Experimente in durchgeführt 1616. Es ist auch möglich, dass Newton James Gregorys liest 1663 Buch Optica Promotadas hatte eine Beschreibung von reflektierenden Mikroskopkonzepten unter Verwendung von Parabolspiegeln.

Newtons Teleskop würde eine Reihe von Vorteilen gegenüber bestehenden Modellen der Zeit haben.

- Keine chromatische Aberration

- Billiger zu bauen

- Aufbau und Montage waren viel einfacher

- Größeres Sichtfeld durch kurze Fokusansicht

- Das Design war viel kürzer und kompakter als seine Vorgänger. Es tragbarer machen.

5. Chester Hall löst das Problem der Farbverzerrung mit brechenden Teleskopen

Für die nächsten 60 Jahre Etwa so wurden kleinere Verbesserungen an der Technologie vorgenommen, beispielsweise von Laurent Cassegrain (der hyperbolische und parabolische Spiegel einführte) und John Hadley (der Newtons Modell verbesserte). Der nächste große Sprung kam 1729.

Ein Engländer, Chester Moore Hall, reduzierte die chromatische Aberration brechender Teleskope erheblich, als er eine neue Form einer Linse einführte. Diese Linse bestand aus zwei Arten von Glas, der Krone und dem Feuerstein, die zusammengeklebt waren.

Mit dieser Entwicklung bewies Hall, dass Isaac Newton mit seiner Behauptung, dass Farbverzerrungen nicht durch Brechen statt Reflektieren von Teleskopen gelöst werden konnten, im Irrtum war.

Er entdeckte seine Lösung, indem er das menschliche Auge studierte. Dies führte ihn zu der Überzeugung, dass achromatische Linsen irgendwie möglich sein müssen.

Er experimentierte mit vielen Arten von Glas, bis er die perfekte Kombination aus Krone und Feuerstein fand, die seinen spezifischen Anforderungen entsprach. Im 1733, Er baute mehrere Teleskope mit Öffnungen von 6,5 cm (2,5 Zoll) und Brennweiten von 50 cm.

6. Das erste gigantische Teleskop wird gebaut

Im 1789wurde das erste riesige Reflektorteleskop in Großbritannien gebaut. William Herschel beaufsichtigte den Bau eines 12 Meter lang Reflektorteleskop auf Newton-Basis.

Dieses riesige Teleskop war das größte seiner Zeit und wäre ein echter Anblick gewesen. So beeindruckend das auch gewesen sein mag, es war alles andere als perfekt.

Herschel löste ein Problem mit der schlechten Reflexionsqualität von Spekulummetall, das häufig in Newtonschen Teleskopen verwendet wird. Dazu ließ er den Diagonalspiegel einfach ganz weg und kippte den Primärspiegel, damit der Benutzer ihn direkt anzeigen konnte.

Dies würde als das Herschelsche Teleskop bekannt werden.

Herschels riesiges Teleskop hatte eine Reihe von Problemen, die ihn dazu veranlassten, lieber ein kleineres zu verwenden 6 Meter lang Teleskop für astronomische Beobachtungen.

Mit seinen Teleskopen konnte Herschel einige Monde um die Gasriesen entdecken, insbesondere Titania und Oberon von Uranus und Uranus selbst. William konnte mit seinem größeren Teleskop den sechsten und siebten Saturnmond finden - Enceladus und Mimas.

7. 1800: Aufstieg der Riesenteleskope

Spekulum ist in der Regel sehr schwer zu gießen und zu formen und auch in feuchten Klimazonen schnell angelaufen - genau wie in Irland. Nach drei Versuchen konnten der Earl und sein Team jedoch erfolgreich zwei Spiegel für ihr neues Teleskop herstellen. Der zweite Spiegel war ein Ersatz für die Verwendung, wenn der erste Spiegel etwa alle sechs Monate gewartet werden musste.

Heute können wir routinemäßig große Spiegel herstellen, einige davon über 9 Meter. In den 1800er Jahren war es jedoch ein viel herausfordernderes Unterfangen. Heutige Spiegel werden in der Regel durch Beschichten von Glas mit reflektierendem Metall hergestellt. Damals wurden Spiegel aus einer schwereren und temperamentvollen Legierung aus Kupfer und Zinn gegossen, die als Spekulum bezeichnet wird.

Die Montagebaugruppe war ebenfalls ein unvergesslicher Anblick und sah eher wie eine Festung als wie ein wissenschaftlicher Apparat aus.

Dieses gigantische Teleskop hatte eine 1,8 Meter Durchmesser und wurde von Lord Rosse für viele Jahre verwendet, um den Nachthimmel zu studieren. Er interessierte sich besonders für das Studium von 'Nebeln' und war der erste, der die Spiralarme des M51-Nebels beobachtete.

Es wurde in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts nicht mehr genutzt und in abgebaut 1908. Es wurde jedoch Ende der 90er Jahre vom heutigen Earl rekonstruiert.

8. Das Yerkes Observatory in Wisconsin hat die Grenze überschritten

Das Yerkes Observatory in Williams Bay, Wisconsin, wurde von George Ellery Hale gegründet und von Charles T. Yerkes bezahlt. Es würde das weltweit größte brechende Teleskop zu der Zeit in werden 1897.

Das Teleskop und das Gehäuse sind eine echte Verschmelzung von Wissenschaft und Kunst und nennen sich "Geburtsort der Astrophysik". Yerkes markiert eine bedeutende Veränderung im Denken um Teleskope von einem Amateur-Hobby zu einer engagierten und ernsthaften wissenschaftlichen Strenge.

Dieses Teleskop überschritt die Grenzen der maximalen Größe von brechenden Teleskopen, da es die größtmöglichen Linsen verwendete, bevor die gesamte Vorrichtung unter ihrem eigenen Gewicht zusammenbrechen würde. Das Teleskopobjektiv ist beeindruckend 102 cm Durchmesser Dublettlinse, die immer noch die größte ihrer Art für die Astronomie ist.

Teilweise aus diesem Grund erkannten viele Astronomen schließlich, dass die Zukunft großer Teleskope eher Spiegel als Linsen verwenden musste.

Die Anlage wurde von vielen berühmten Astronomen in der Geschichte genutzt, darunter Edwin Hubble, Subrahmanyan Chandrasekhar, der russisch-amerikanische Astronom Otto Struve, Gerard Kuiper und der große Carl Sagan.

9. Das Radioteleskop ist geboren

Radio Telescopy wurde in den frühen 1930er Jahren geboren, als ein Ingenieur der Bell Telephone Laboratories, Karl Guthe Jansky, die Aufgabe hatte, die statische Quelle zu finden, die Radio- und Telefondienste störte. Jansky baute eine Reihe von Dipolen und Reflektoren, die für den Empfang eines kurzwelligen Funksignals in der Umgebung ausgelegt waren 20,5 MHz.

Der gesamte Apparat wurde auf einem Drehteller aufgestellt, so dass er sich voll drehen konnte 360 Grad. Janskys "Karussell", wie es bekannt wurde, wurde gemessen 30 Meter im Durchmesser und stand bei 6 Meter hoch.

Mit diesem Gerät konnte er drei Arten von Störungen feststellen:

- In der Nähe Gewitter statisch

- Fernes Gewitter statisch

- Ein merkwürdiger konstanter Hintergrund "schwaches Zischen", der sich in einem Zyklus wiederholte

Jansky vermutete zu Recht, dass dieser letzte von außerhalb unseres Sonnensystems stammte und seine Quelle ungefähr aus dem Sternbild Schütze stammte.

Der von Janskys Arbeit inspirierte Amateurfunk-Enthusiast Grote Reber entwickelte das erste Gerät, das die Radiowellen „sieht“. Zu diesem Zweck baute er das erste Parabolspielteleskop mit einem Durchmesser von 9 Meter in seinem Garten in Wheaton, Ilinois in 1937.

Er wiederholte Janskys Pionierarbeit und identifizierte die Milchstraße als erste Funkquelle außerhalb der Welt. Anschließend führte er die erste Himmelsvermessung bei sehr hohen Funkfrequenzen durch und entdeckte andere Funkquellen.

10. Lovells Teleskop bringt Radioteleskope auf ein ganz neues Niveau

Aufbauend auf der Pionierarbeit von Jansky und Grote plante der britische Astronom Sir Bernard Lovell in den 1950er Jahren den Bau eines großen Radioteleskops. Nachdem Bernard während des Zweiten Weltkriegs am Radar gearbeitet hatte, erkannte er das große wissenschaftliche Potenzial von Radioteleskopen bei der Untersuchung des Kosmos.

Seine Vision war es, eine riesige zu bauen 76 Meter Dish-Radioteleskop mit Durchmesser, das auf jeden Punkt am Himmel gerichtet werden kann. Nach einer Reihe großer technischer und vor allem finanzieller Probleme wurde es schließlich im Sommer gebaut 1957 bei der Jodrell Bank in Großbritannien.

Dieser ikonische wissenschaftliche Apparat hat seitdem eine wichtige Rolle bei der Erforschung von Meteoren, Quasaren und Pulsaren gespielt und war zu Beginn des Weltraumzeitalters stark an der Verfolgung von Raumsonden beteiligt.

11. Hubble-Weltraumteleskop

1990 arbeiteten die NASA und die ESA zusammen, um das Hubble-Weltraumteleskop zu bauen und einzusetzen. Damit war es eines der ersten Teleskope, die ins All gestartet wurden. Obwohl Hubble nicht das erste Weltraumteleskop ist, ist es eines der größten und flexibelsten.

Seit seinem Einsatz in der erdnahen Umlaufbahn hat es an vielen wichtigen Forschungsprojekten und PR für den Bereich der Astronomie im Allgemeinen teilgenommen. Hubble ist von der Verzerrung der Erdatmosphäre (und dem begrenzten Hintergrundlicht) befreit und kann sehr klare Bilder der Sterne und Planeten liefern, die von der Erde ihresgleichen suchen.

Das Teleskop besteht aus a 2,4 Meter Spiegel und eine Reihe anderer Instrumente zur Beobachtung von Spektren im nahen UV, im sichtbaren Licht und im nahen IR. Hubble sollte bis weit in die 2030er Jahre in Betrieb bleiben können.

12. Das Compton Gamma Ray Observatory war ein Meilenstein

Im 1991, Ein revolutionäres Weltraumteleskop wurde in den Weltraum eingesetzt, um Photonen mit dazwischen liegenden Energien zu detektieren 20 keV und 30n GeV. Es wird als Compton Gamma Ray Observatory (CGRO) bezeichnet und besteht aus vier Teleskopen auf einer einzigen Plattform, die Röntgen- und Gammastrahlen beobachten.

Nach einer langen Entwicklungsphase wurde CGRO vom Space Shuttle Atlantis während der STS-37-Mission in die erdnahe Umlaufbahn gebracht April 1991. Es setzte den Betrieb bis zu seinem Deorbit fort Juni 2000.

CGRO war die schwerste astrophysikalische Nutzlast, die zu dieser Zeit jemals geflogen wurde 17.000 Kilogramm und kosten um 617 Millionen US-Dollar entwickeln.

Zusammen mit dem Hubble-Weltraumteleskop war CGRO Teil der Teleskopreihe "Great Observatories" der NASA.

13. Das W. M. Keck Observatorium ist das zweitgrößte Teleskop der Welt

Derzeit ist das W. Keck-Observatorium das zweitgrößte Teleskop der Welt und ein astronomisches Observatorium mit zwei Teleskopen in der Nähe des Gipfels von Mauna Kea in Hawaii. Es ist unglaublich gebaut 4145 Meter (13.600 Fuß) über dem Meeresspiegel und bietet unvergleichliche erdgebundene Ansichten des Kosmos.

Vorgeschlagen in 1977umfassen beide Teleskope 10 Meter Primärspiegel und es wurde zwischen gebaut 1990 und 1996. Der wichtigste Durchbruch beim Bau derart großer Spiegel war das Konzept, kleinere, normalerweise sechseckige Spiegelsegmente zu verwenden, um einen größeren zusammenhängenden Spiegel zu bilden.

Bei den Keck-Teleskopen umfasst jeder Spiegel 36 Segmente mit einer Breite von jeweils 1,8 Metern und einer Dicke von 7,5 Metern und eine halbe Tonne wiegen.

14. Das Herschel-Weltraumobservatorium war das größte Infrarot-Teleskop, das jemals in den Weltraum geschickt wurde

Aktiv zwischen 2009 und 2013Das Herschel-Weltraumobservatorium wurde von der Europäischen Weltraumorganisation gebaut. Es war das größte Infrarot-Teleskop, das jemals in den Weltraum gebracht wurde.

Das Betriebsfenster war aufgrund des begrenzten Kühlmittelvorrats für die lebenswichtigen Instrumente so kurz.

Es bestand aus einem 3,5 Meter Spiegel mit anderen hochspezialisierten Instrumenten, die für Wellenfelder im fernen Infrarot und im Submillimeterbereich empfindlich sind 55 und 672 Mikrometer. Das Herschel-Weltraumobservatorium bildete zusammen mit die letzte Komponente des Horizon 2000-ProgrammsSOHO/Cluster IIXMM-Newton undRosetta.

Das Weltraumteleskop wurde hauptsächlich gebaut, um die kältesten und staubigsten Objekte im Weltraum zu beobachten. Besonders auf der Suche nach Gebieten der Sonnengenese in Gebieten, in denen staubige Galaxien wahrscheinlich neue Sterne bilden.

15. DieDas James Webb-Weltraumteleskop wird das alternde Hubble-Teleskop ersetzen

Das von der NASA, der ESA und der kanadischen Weltraumbehörde entwickelte James Webb-Weltraumteleskop soll das alternde Hubble-Weltraumteleskop ersetzen und nach dem Einsatz beispiellose Bilder des Kosmos liefern.

Einmal im Weltraum, wird es eine beispiellose Auflösung und Empfindlichkeit bieten und ein breites Spektrum an Untersuchungsfähigkeiten bieten, die wichtige Daten für Astrophysiker und Kosmologen liefern sollten.

Im März 2018, Die NASA verzögerte den Start des JWST um ein weiteres Jahr, nachdem der Sonnenschutz des Teleskops während eines Übungseinsatzes gerissen war und die Kabel des Sonnenschutzes nicht ausreichend festgezogen waren. Die Bereitstellung ist jetzt für den Start in geplant Mai 2020 aus Französisch-Guayana.

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