KÍNH THIÊN VĂN PHẢN XẠ
Tiếp nối sau sự thành công của Galile về sử dụng kính thiên văn khúc xạ để quan sát bầu trời, Newton – nhà thiên văn học, vật lý học, đã trở thành người đầu tiên chế tạo và sử dụng kính thiên văn phản xạ vào năm 1671 (ý tưởng về kính thiên văn phản xạ đã được James Gregory đề xuất trước đó). Newton đã dùng một gương cầu lõm để hội tụ ánh sáng, ánh sáng gặp gương rồi phản xạ chứ không đi qua gương nên vấn đề sắc sai, quang sai đã được loại bỏ.
Sơ đồ nguyên lý kính thiên văn phản xạ
Nguyên lý rất đơn giản, ánh sáng đi từ vật thể vào thân kính, gặp gương cầu thì phản xạ ngược trở lại, các tia sáng phản xạ bị bẻ 1 góc 90 độ bởi 1 gương chéo nghiêng 45 độ (hoặc lăng kính phản xạ toàn phần) rồi đến thị kính. Thị kính sẽ có nhiệm vụ phóng đại ảnh được tạo ra bởi gương cầu. Độ phóng đại của kính thiên văn phản xạ cũng được tính theo công thức
G=F1/F2
F1: tiêu cự gương cầu (vật kính)
F2: tiêu cự thị kính
Sử dụng một kính thiên văn phản xạ như thế nào?
Kính thiên văn phản xạ thường mới lạ đối với người mới bước chân vào quan sát bầu trời, bài viết sau đây sẽ hướng dẫn các bạn cách sử dụng kính thiên văn phản xạ với chân đế loại đơn giản và chân đế xích đạo trời.
Đối với bất kỳ loại chân đế nào thì việc đầu tiên khi bắt đầu sử dụng kính đó là chỉnh ống ngắm (Finder) sao cho trục ống ngắm trùng với trục của kính chính (tức là vật thể khi đã được ngắm đúng trong ống ngắm thì sẽ nhìn thấy qua thị kính của kính chính), cách tinh chỉnh ống ngắm như sau:
- Chọn 1 mục tiêu đủ xa (50-100m, vào ban ngày, ví dụ như các cột đèn, ănten nhà hàng xóm, nóc nhà…).
- Mở các khóa, chỉnh kính sao cho mục tiêu được quan sát nằm gọn trong trường nhìn của thị kính
- Cố định kính bằng cách khóa các khóa lại, tháo lỏng 3 vít tinh chỉnh của ống finder. Điều chỉnh sau cho mục tiêu nằm ngay tâm chữ thập của ống finder.
- Vặn chặt các vít tinh chỉnh, thử xoay kính qua 1 mục tiêu khác bằng cách ngắm qua ống finder, nhìn vào thị kính nếu thấy mục tiêu cần nhìn thì bạn đã hoàn thành xong công việc chỉnh ống ngắm.
Sau khi đã hoàn thành xong việc chỉnh đồng trục cho ống finder, việc quan sát các thiên thể sẽ thuận tiện hơn.
1- Đối với loại chân đế đơn giản (Horizontal mount – tọa độ chân trời):
- Đầu tiên, các bạn tháo lỏng 2 khóa của kính, khóa phương vị (số 1 trong hình), chốt độ cao (số 2 trong hình)
- Chọn mục tiêu quan sát, hướng ống kính về phía mục tiêu, ngắm qua ống finder, xoay kính sao cho mục tiêu nằm trong tâm của chữ thập
- Cố định các khóa phương vị và độ cao lại
- Nhìn qua thị kính, chắc chắn mục tiêu sẽ nằm gọn trong này vì bạn đã tinh chỉnh xong ống finder từ trước
- Có thể ảnh sẽ bị mờ, lúc này các bạn sẽ xoay núm điều chỉnh lấy nét của ống focus, xoay núm cho tới khi nào ảnh được rõ nhất
- Mắt các bạn sẽ đặt trong khoảng tiêu cự của thị kính, không nên đưa mắt ra quá xa (>tiêu cự thị kính) vì như thế trường nhìn sẽ giảm
2- Đối với kính có trang bị chân đế xích đạo, có bám nhật động (Equatorial Mount – tọa độ xích đạo trời)
Đối với các kính thiên văn tầm trung, thì việc trang bị một chân đế dạng xích đạo trời là rất phổ biến, để có thể sử dụng tốt kinh thiên văn có chân để như thế này, các bạn cần phải biết sơ qua vể các khái niệm thiên cầu, tọa độ của thiên thể theo hệ tọa độ xích đạo trời (xem ở cẩm nang quan sát). Sau đây mình sẽ giới thiệu vài nét về loại chân đế này
- Kính sử dụng chân tripod (chạc ba)
- Đĩa xoay, được đặt phía trên chân kính, trên đĩa xoay này có khóa góc phương vị, giúp ta có thể xoay kính mà không cần phải xoay nguyên cả chân
- Vòng vĩ độ Trái Đất và khóa vĩ độ Trái Đất (nằm trên đĩa xoay góc phương vi)
- Trục cực (Right Ascension Axis) đây là phần chính, quyết định sự chính xác của cả hệ thống, trục này sau khi xác định đúng sẽ đóng vai trò mô phỏng trục của thiên cầu
- Vòng kinh độ R.A (có chia số 0-360 độ hoặc 0h-24h), khóa R.A, vòng tinh chỉnh R.A, vòng chia độ R.A nằm trên trục cực, khóa R.A để cố định tọa độ R.A của kính,
- Vòng vĩ độ DEC (có chia 0-90 độ trên mỗi ¼ đường tròn) nằm trên 1 trục vuông góc với trục cực, goi là trục nghiêng (Declination Axis), khóa vòng độ DEC, vòng tinh chỉnh DEC
- Đối trọng, nằm trên trục nghiêng, giúp kính được cân bằng trong lúc sử dụng
- Ngoài ra, còn có bộ phận bám nhật động, giúp kính có thể bám theo đối tượng quan sát, triệt tiêu sự quay của thiên cầu do sự tự quay của Trái Đất
Sau khi đã biết sơ qua về cấu tạo của chân đế,giờ đây, các bạn có thể dễ dàng sử dụng nó để quan sát các thiên thể dựa trên tọa độ của nó.
Trước tiên, các bạn cần chuẩn hướng bắc cho kính, tức là điều chỉnh trục cực của kính trùng với trục của thiên cầu (song song với trục trái đất):
- Vặn khóa vĩ độ Trái Đất sao cho để trục cực nghiên với mặt phẳng mặt đất 1 góc đúng bằng vĩ độ địa lý nơi mình quan sát (Hà Nội: 21. Đà Nẵng:16. Tp. HCM: 10)
- Mở khóa R.A, xoay kính về vị trí 0 độ, khóa lại, lúc này thân kính sẽ song song với trục cực.
- Mở khóa góc phương vị, xoay hệ thống về hướng chính bắc. Lúc này, nhìn qua ống finder, các bạn thấy sao Bắc cực (Polaris) là được, nếu chưa thấy, các bạn có thể xoay kính qua về thì sẽ gặp được Polaris (có độ cao bằng vĩ độ địa lý nơi quan sát, kính đã chỉnh nghiêng bằng vĩ độ địa lý nên chỉ cần xoay sẽ thấy).
- Sau khi tinh chỉnh đúng hướng bắc, khóa góc phương vị lại, lúc này, trục cực sẽ mô phỏng trục của thiên cầu và chúng ta có thể tìm thấy vật thể dựa trên tọa độ xích đạo của nó. (Lưu ý: sau khi chỉnh xong, các bạn có thể đánh dấu vị trí 3 chân trên mặt đất để tiện cho những lần quan sát sau)
- Dùng các phần mềm mô phỏng bầu trời, bản đồ sao để xác định tọa độ của vật thể cần quan sát
- Tháo các khóa RA, DEC xoay kính sao cho đúng với tọa độ của vật thể. Trên thực tế, các khóa này thường lỏng nên việc chinh tọa độ sẽ không chính xác, do vậy kính có thêm 2 cần xoay để tinh chỉnh RA và DEC. Do vậy, sau khi chỉnh sơ bộ tọa độ xong, ta phải khóa các khóa RA, DEC, sau đó sử dụng các cần tinh chỉnh này để xoay kính cho đúng tọa độ.
Ví dụ: Vào ngày quan sát, Sao Thổ (saturn) vào thời điểm 20h có kinh độ RA 22h (hoặc 330 độ), vĩ độ DEC 50 độ Đông. Ta sẽ chỉnh hệ thống kính cho trùng với tọa độ đó.
- Sau khi chỉnh xong, ta thử nhìn qua kính finder, nếu thấy vật thể cần quan sát là được, nếu không ta có thể tinh chỉnh bằng các cần tinh chỉnh.
- Đến đây thì việc lấy nét đối tượng quan sát hoàn toàn giống với cách sử dụng kính với chân đế đơn giản như trên.
Lưu ý: Nếu không có tọa độ các thiên thể, các bạn hoàn toàn có thể sử dụng bằng cách thủ công là tìm mục tiêu qua ống finder rồi ngắm qua thị kính
Nhân - PAC