Lornetka czy teleskop?
4. Średnica obiektywu
Początkujący miłośnik astronomii dysponuje na początku tylko ``gołym okiem''. Ilość zbieranego światła możemy łatwo i szybko zwiększyć kupując najtańszą nawet lornetkę. Kiepskiej jakości model 10x50 kupiony na bazarze za 70 złotych, charakteryzujący się aż 40% stratami światła na optyce, pozwoli nam zebrać prawie 20 razy więcej światła w porównaniu z okiem nieuzbrojonym. To zwiększa nasz zasięg o ponad 3 magnitudo. Jeśli więc ``gołym okiem'' widzieliśmy gwiazdy do 6.5 mag., to zastosowanie tej kiepskiej i taniej lornetki zwiększy nasz zasięg do prawie 10 mag.
Załóżmy więc, że mamy już tą kiepska lornetkę i teraz marzymy o tym aby
kupić dobry teleskop o średnicy obiektywu powiedzmy 15 cm. Wiedząc o
tym, że ilość zbieranego światła jest proporcjonalna do kwadratu
średnicy obiektywu, możemy szybko policzyć, że teleskop ten zwiększy, w
porównaniu ze słabą lornetką, ilość rejestrowanego światła tylko 9-krotnie!.
Rachunek zysków i strat jest więc prosty. Za 70 złotych zwiększamy ilość światła 20-krotnie. Aby kupić przyzwoity teleskop klasy 15-cm i zwiększyć ilość światła kolejne 9 razy, musimy już wyłożyć około 2000 złotych!
To wcale jeszcze nie koniec! Otóż patrząc przez lornetkę wykorzystujemy obie gałki oczne, używając teleskopu robimy użytek tylko z jednego oka. Ten czynnik ma wpływ nie tylko na wygodę naszej obserwacji.
Nasze oko jest tak skonstruowane, że miejsce gałki ocznej, od którego odchodzą nerwy wzrokowe jest pozbawione receptorów rejestrujących światło. Zamykając więc jedno oko, powinniśmy widzieć ciemną plamkę - miejsce, z którego nie rejestrujemy światła. Nasz mózg jest jednak na tyle sprytny, że gdy patrzymy jednym okiem, to ``dobudowuje'' on obraz w miejscu ślepej plamki. Najczęściej jednak patrzymy obojgiem oczu i wtedy ślepa plamka jednej gałki nie pokrywa się z plamką drugiej, dzięki czemu nie mamy ubytków w obrazie.
W przypadku obserwacji przez teleskop, używamy zawsze jednego oka i wtedy problem ślepej plamki staje się istotny. Jest po prostu pewne miejsce w polu naszego widzenia, z którego nie rejestrujemy światła. Problem ten nie istnieje w przypadku obserwacji przy wykorzystaniu lornetki.
Kolejny czynnik jest znów natury anatomicznej. Używając dwóch gałek wykorzystujemy obie półkule mózgowe. Obraz rejestrowany przez nas jest więc przetwarzany efektywniej, co dodatkowo zwiększa jakość uzyskiwanych obrazów.
Natura samego sprzętu też ma duże znaczenie. Jakakolwiek wada zwierciadła np. ubytek aluminizowanej powierzchni raptownie zmniejsza ilość zbieranego światła. W przypadku lornetki, brud na jednym obiektywie jest w pewnym sensie kompensowany przez jego brak na drugim.
Złożenie tych czynników powoduje, że typowa lornetka o średnicy obiektywu 50 mm daje obrazy porównywalne z 7-cm teleskopem, zwierciadlanym, a lornetka 70-80 mm może śmiało stanąć w szranki z teleskopem 10-cm tego typu.
Mówiąc o ilości zbieranego światła trzeba powiedzieć o jeszcze jednej rzeczy. Otóż współczesne lornetki dobrej jakości mają wszystkie powierzchnie optyczne pokryte wysokiej jakości powłokami antyodbiciowymi. To powoduje, że egzemplarze te mają straty światła na optyce na poziomie 2-5%, wynik o którym można pomarzyć w przypadku teleskopów zwierciadlanych.
Nawet najlepszy bowiem teleskop, aby zachować dobrą jakość obrazów, powinien mieć zwierciadło aluminizowane średnio co 2-3 lata. Jeśli tego nie będziemy robić jego parametry optyczne będą znacznie się pogarszać. Problem ten nie istnieje w przypadku lornetek, które nie wymagają tego zabiegu i nawet po kilkudziesięciu latach mogą prezentować obrazy tak samo dobre jak tuż po zakupie.
Fakt iż ostatnio pojawiły się technologie pomagające polepszyć sprawność teleskopów zwierciadlanych. Pierwsza z nich polega na nakładaniu cieniutkiej warstwy szkła na powłokę aluminiową co zwiększa jej trwałość. Druga, polega na zastosowaniu specjalnych warstw np. dielektrycznych zwiększających zdolności odbijające zwierciadła.
Podsumowując posłużę się przykładem. Dysponując kwotą około 2000 złotych możemy kupić przyzwoitej jakości teleskop o zwierciadle 15-centymetrowym. Uwzględniając straty światła i to, że patrząc przez teleskop wykorzystujemy tylko jedno oko i jeden obiektyw, możemy liczyć na to, że w porównaniu z gołym okiem zwiększymy realnie ilość docierającego do nas światła niespełna 200-krotnie. Nasz zasięg wzrośnie więc z 6.5 mag do około 12 mag.
Za tą samą kwotę możemy kupić dostępną na polskim rynku dobrą lornetkę klasy 70 milimetrów. Dzięki zastosowaniu rewelacyjnej jakości powłok antyodblaskowych, jej straty światła nie przekraczają 5-10%. Uwzględniając te parametry, możemy liczyć na zasięg do prawie 11.5 mag.
Te 0.5 mag różnicy na niekorzyść lornetki zostanie szybko zniwelowane przez czas. Po pięciu latach zwierciadło teleskopu będzie nadawało się tylko do puszczania zajączków na ścianie (no może przesadzam - ale tylko troszkę), a dobra lornetka nadal będzie sprawować się bez zarzutu. No chyba, że zdecydujemy się aluminizować zwierciadło co 2-3 lata, co znacznie zwiększa koszta utrzymania teleskopu.
Po 30 latach (a tyle wynosi okres gwarancji dawanej przez renomowane firmy produkujące lornetki) teleskop kupiony za 2000 zł będzie nadawał się do wyrzucenia (no może znów trochę przesadzam), zaś lornetka nadal będzie sprzętem, którym można posłużyć się z powodzeniem w obserwacjach astronomicznych.