టెలిస్కోపు

టెలిస్కోపు (జర్మన్ Teleskop, ఫ్రెంచ్, ఆంగ్లం Telescope, ఇటాలియన్, స్పానిష్ Telescopio), 'విద్యుదయస్కాంత రేడియేషన్' సేకరించుటద్వారా సుదూర ప్రాంతాలలో వున్న వస్తువులను పరిశీలించుటకు ఉపయోగించు ఒక దృక్ సాధనం. 'టెలిస్కోపు' పదానికి మూలం 'గ్రీకుభాష', టెలి అనగా 'సుదూరం', స్కోపు అనగా 'వీక్షణం' లేక 'దర్శనం', క్లుప్తంగా "దూరవీక్షణి" లేదా "దూరదర్శిని". టెలిస్కోపు అనేది చాలా దూరములో ఉన్న వస్తువులను చుసేందుకు ఉపయొగించు ఉపకరణం. మొట్టమొదటి టెలిస్కోపు నెదర్లాండ్స్ లో 17వ శతాబ్దము మొదటలో కనుగొన్నారు. దీనిని గాజు కటకాలను ఉపయోగించి రూపొందించారు. దీనిని భూమి నుండి దూరపు ప్రాంతాలను చుసేందుకు వాడేరు.

కాలిఫోర్నియా, లాస్ ఏంజెలిస్ లోని మౌంట్ విల్సన్ వేధశాల లోని 100 అంగుళాల (2.5 మీ.) హూకర్ పరావర్తన దూరదర్శిని

టెలిస్కొపు

చరిత్ర

ఇటలీకి చెందిన ప్రఖ్యాత ఖగోళ శాస్త్రవేత్త గెలీలియో గెలీలి తొలి దూరదర్శినిని 1609 లో నిర్మించటమే కాకుండా కొన్ని నమ్మజాలని నిజాలను ప్రకటించాడు. చంద్రుడి యొక్క ఉపరితలం నునుపుగా కాకుండా పర్వతాలను, లోయలను కలిగి ఉందనీ, పాలపుంత (Milkyway) అనేక నక్షత్రాల సముదాయమనీ, బృహస్పతి (గురుడు, Jupitor) గ్రహం చుట్టూ నాలుగు ఉపగ్రహాలు కనిపించాయనీ అతడు ప్రతిపాదించాడు. విశ్వం (Universe) యొక్క మూల స్వరూపం ఎలా ఉంటుందో ఊహించి చెప్పాడు కూడా. అయితే ఈ కొత్త అభిప్రాయాలన్నీ చర్చి అధికారులకు నచ్చలేదు. అతన్ని రోమ్ నగరానికి రప్పించి, మత నియమాలను భంగపరిచాడన్న ఆరోపణ మోపి, అతను ప్రకటించిన అభిప్రాయాలను అతనిచేతనే ఉపసంహరింపజేసి, శేష జీవితంలో నోరు మెదపరాదన్న ఆంక్ష విధించారు.

గెలీలియోతో బాటే కెప్లర్ కూడా ఇంచుమించు అదే సమయంలో దూరదర్శినిని నిర్మించాడు. ఇప్పుడు మనం వాడుతున్న బైనాక్యులర్స్ వీటి నమూనా ప్రకారమే తయారుచేయబడింది. అయితే ఖగోళ వస్తువుల్ని చూడడానికి ఉపయోగించే ఇప్పటి దూరదర్శినులన్నీ 1670 లో న్యూటన్ నిర్మించిన పరావర్తక దూరకర్శిని పై ఆధారపడ్డవే. ఓ పెద్ద పుటాకార దర్పణం వస్తును నుంచి వచ్చే కిరణాలను పరావర్తనం చేసి ప్రతిబింబాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. మరో అక్షికటకం దీన్ని ఇంకా పెద్దదిగా కనబడేలా చేస్తుంది. ఈ ప్రతిబింబం తలకిందులుగా ఏర్పడుతుంది. కానీ ఖగోళ వస్తువులని చూడడానికి దీని వల్ల ఇబ్బంది అంతగా ఉండదు. ఇలాంటి ఓ పెద్ద దూరదర్శిని కాలిఫోర్నియాలో పాలోమర్ శిఖరం పై ఉంది. ఇక్కడి దర్పణ వ్యాసం 200 అంగుళాలు. దీని ఆవర్థన సామర్థ్యం (magnification) 10,00,000.

విశ్వరహశ్యాలు ఛేదించడంలో టెలిస్కోపు పాత్ర

అవసరానికి తగ్గ పనిముట్లు

విశ్వరహశ్యాలని ఛేదించటానికి మానవుడు అనేకమైన పనిముట్లని వాడేడు. వీటన్నిటిలోకి ముందుగా వాడుకలోకి వచ్చినది నిట్రాట.

ఈ నిట్రాటనే ఇంగ్లీషులో గ్నొమొన్ (gnomon) అంటారు. ఈ గ్నొమొన్ అన్న ఇంగ్లీషు మాట, జ్ఞానం అన్న సంస్కృతం మాట సహజాత పదాలు. కనుక గ్నొమొన్ అన్న మాటని “జ్ఞానదండం” అని మనం తెలుగులో పేరు పెట్టి వాడుకోవచ్చు. కాని నిట్రాట అంటే ప్రత్యేకంగా విపులీకరణ అక్కర లేకుండా అర్థం అవుతుంది. ఈ నిట్రాట ప్రసరించే నీడని బట్టి మన పూర్వులు ఎన్నో విషయాలు తెలుసుకున్నారు.

నిట్రాట తరువాత చెప్పుకోదగ్గది సూర్యఫలకం లేదా సూర్య యంత్రం లేదా నీడ గడియారం. దీనిని ఇంగ్లీషులో సన్‌డయల్ (sundial) అంటారు. ఈ సూర్యఫలకం కాలజ్ఞానాన్ని ఇస్తుంది; అంటే వేళ ఎంతయిందో చెబుతుంది. ఇప్పుడు కాలాన్ని కొలవటానికి చాల సున్నితమైన గడియారాలు ఉన్నాయి. కాలాన్ని అతి నిక్కచ్చిగా కొలిచే శ్రేష్టమైన గడియారాన్ని ఇంగ్లీషులో క్రోనోమీటర్ (chronometer) అంటారు. దీనిని తెలుగులో కాలమాపకం అనొచ్చు.

ఆ తరువాత చెప్పుకోదగ్గ పనిముట్టు దుర్భిణి. దుర్భిణి, దూరదర్శిని అనే రెండు మాటలు టెలిస్కోప్ అన్న ఇంగ్లీషు మాటకి పర్యాయ పదాలు. భారత ప్రభుత్వం “దూరదర్శని” అన్న పేరుని తస్కరించి వారి టెలివిజన్ ప్రసార సంస్థకి పెట్టక పూర్వం దూరదర్శని అంటే టెలిస్కోప్ అనే అర్థం అయేది. ఇది దూరంగా ఉన్న వస్తువులని చూడటానికి ఉపయోగపడుతుంది.

ఆ తరువాత చెప్పుకోదగ్గ పనిముట్టు వర్ణమాలాదర్శని. దీనినే ఇంగ్లీషులో స్పెక్ట్రోస్కోప్ (spectroscope) అంటారు. కాంతి యొక్క రహశ్యాలు బట్టబయలు చెయ్యటానికి ఇది ఎంతగానో ఉపయోగపడుతుంది.

ఆ తరువాత చెప్పుకోదగ్గ పరికరం కలనయంత్రం లేదా కంప్యూటర్. ఈ కలనయంత్రాలు లేకుండా ఈ రోజుల్లో ఏ పనీ జరగటం లేదు.

ఆఖరుగా చెప్పుకోదగ్గవి రేణుత్వరణి (particle accelerator), నభోనౌక (spacecraft). దూరదర్శని నేలమట్టం మీద కంటే అంతరిక్షంలో ఉంటే బాగా ఉపయోగపడుతుంది కనుక దూరదర్శనిని అంతరిక్షంలోకి లేవనెత్తటానికి నభోనౌకలు కావాలి. దూరదర్శని సేకరించిన కాంతిని విశ్లేషించి అర్థం చేసుకోటానికి వర్ణమాలాదర్శని కావలసి ఉంటుంది. అణుగర్భంలో ఉన్న రహశ్యాలని విశ్వజననంతో సమన్వయపరచటానికి రేణుత్వరణి కావాలి.

దూరదర్శని (దుర్భిణి) ఎప్పుడు ఎలా పుట్టిందో, ఎలా పరిణతి చెందిందో ఇక్కడ ప్రస్తావనాంశం.

నేలమీద దుర్భిణులు

చీకటి రాత్రి దుర్భిణిని ఆకాశం వైపు సారించి చూస్తే రెండు విధాలైన అనుభోగాలు కలుగుతాయి. కంటికి కనిపించే దృశ్యానికి నోట మాట రాక ఆశ్చర్యచకితులం కావటం – మొదటి అనుభోగం. శనిగ్రహం చుట్టూ కనిపించే వలయం! నల్లటి ముఖ్మల్ గుడ్డ మీద జల్లిన వజ్రాలలా మెరిసిపోతూ కనిపించే నక్షత్రాలు! ప్రకాశిస్తూన్న తెల్లటి మేఘాలులా కాంతులీనే క్షీరసాగరాలు (galaxies) ! ఈ భూలోకం మీద మానవుడు అవతరించకముందే – దరిదాపు రెండు మిలియను సంవత్సరాల క్రితం - ఈ క్షీరసాగరాలలో బయలుదేరిన కాంతికిరణాలు ఇప్పుడు మన కంటి లోని అక్షిపటలాన్ని (retina) చేరాయనే స్పృహ కలిగేసరికి ఒళ్లు జలదరించక మానదు. ఇంతకంటె శక్తిమంతమైన దుర్భిణిలో చూస్తే ఇంకేమి కనబడుతుందో అనేది రెండవ అనుభోగం.

నాలుగు వందల ఏళ్ల క్రితం గెలిలియో తన చేతిలో ఉన్న చిన్న దుర్భిణిని ఆకాశం వైపు ఎత్తి చూసినప్పుడు ఈ రెండు రకాల అనుభోగాలని పొందే ఉంటాడు. నగ్న నయనాలకి కనబడని తారలు ఎన్నో ఆయనకి ఆ దుర్భిణిలో కనబడ్డాయి. ఒకే ఒక రాసిలో – మృగవ్యాధుడి (Orion) రాసిలో – కనబడుతూన్న నక్షత్రాలని లెక్కపెట్టటానికి ప్రయత్నించి, అలసిపోయి, విరమించుకున్నాడు. అన్ని నక్షత్రాలు కనిపించేయిట, గెలిలియోకి! చంద్రుడి మీద కొండలని చూశాడు. గురు గ్రహం చుట్టూ తిరుగుతున్న నాలుగు ఉపగ్రహాలని చూసేడు. చూసి, సంతృప్తి పడి ఊరుకోకుండా అంతకంటే శక్తిమంతమైన (పెద్ద) దుర్భిణిని నిర్మించటానికి సమకట్టేడు.

వక్రీభవన దుర్భిణులు

పెద్దవి, నాణ్యమైనవి అయిన దుర్భిణిలు నిర్మించాలంటే ఎక్కువ కాంతిని పోగుచెయ్యగల పెద్ద పెద్ద కటకాలు (lenses) కావలసి ఉంటుంది. అటువంటి కటకాలు తయారు చేసే పద్ధతి ఆ రోజులలో వారికి తెలియదు. ప్రత్యామ్నాయంగా పొడుగాటి దుర్భిణులు చెయ్యటం మొదలుపెట్టేడాయన.

ఇక్కడ కొద్దిగా శాస్త్రం అవసరం. కటకాలగుండా కాంతి ప్రవహించినప్పుడు ఆ కాంతి కిరణాలు వక్రీభవనం (refraction) చెందుతాయి; అంటే ఒంగుతాయి. కర్రని వంచినప్పుడు అందులోని ఈనెలు విడిపోయినట్లు కాంతి వంగినప్పుడు ఆ కాంతిలో ఉన్న రంగులన్నీ విడిపోయి ప్రతి రంగు కిరణం తన దారి తను చూసుకుంటుంది. ఈ ప్రక్రియ కారణంగా ప్రతిబింబంలో వాడితనం పోయి చెదిరిపోయినట్లు కనిపించటమే కాకుండా వస్తువులో లేని రంగులు ప్రతిబింబంలో కనబడతాయి. దీనితో దుర్భిణి నాణ్యత పాడవుతుంది. ఈ సమస్యని పరిష్కరించటానికి ఒక మార్గం దుర్భిణి పొడుగు పెంచటం. కనుక మొదటి రోజులలో నిర్మించిన దుర్భిణుల పొడుగు ఆంజనేయుడి తోకలా అలా పెరుగుతూ వచ్చేయి.

యొహానెస్ హెవీలియస్ (Johannes Hevelius) అనే ఆసామీ 150 అడుగుల పొడుగున్న దుర్భిణిని నిర్మించి, దానిని రాటలు, తాళ్లు ఉపయోగించి ఏటవాలుగా అమర్చేడు. చిన్న చిరుగాలి వీచేసరికి ఊగిసలాడిపోయేదిట; ఇంక దానితో నక్షత్రాలని ఎక్కడ చూస్తాం? నెదర్లండ్ దేశంలో హైజెన్స్ (Huygens) అనే ఆసామీ, మరీ పొడుగాటి గొట్టాన్ని నిర్మించటంలో ఉన్న కష్టాలని గుర్తించి, గొట్టం లేకుండానే దుర్భిణిని నిర్మించేడు: ఇతగాడు వస్తుగత కటకాన్ని (objective lens) ఎత్తయిన వేదిక మీద ఒక చట్రంలో అమర్చి, దానికి 200 అడుగుల దూరంలో కంటి కటకాన్ని (eyepiece) మరొక చట్రంలో పెట్టి గొట్టం లేని దుర్భిణిని నిర్మించేడు. ఇటువంటి ప్రయత్నాలవల్ల ప్రయాస ఎక్కువ, ప్రయోజనం తక్కువ అని తేలిపోయింది.

పరావర్తన దుర్భిణులు

కటకాలతో నిర్మించిన వక్రీభవన దుర్భిణులలో (refracting telescopes) ఉన్న మౌలికమైన ఇబ్బందులని మొదటగా అర్థం చేసుకున్నవాడు నూటన్. కటకాలకి బదులు దర్పణాలు (mirrors) వాడి ఆయన పరావర్తన దుర్భిణులు (reflecting telescopes) అనే కొత్త జాతి దుర్భిణుల నిర్మాణానికి శ్రీకారం చుట్టేడు. కటకాలకి బదులు దర్పణాలు వాడటం వల్ల ఇంకా లాభాలు ఉన్నాయి. కటకాలని రెండు పక్కలా నున్నగా సానపట్టాలి. దర్పణాలని ఒక పక్క సాన పడితే చాలు. వెనక దన్ను పెట్టి ఎంత పెద్ద దర్పణం కావాలంటే అంత పెద్ద దర్పణం తయారు చేసుకోవచ్చు; ఈ పని కటకాలతో సాధ్యం కాదు. కటకం రెండు పక్కలా వాడతాము కనుక ఆ కటకం అంచు చుట్టూ చట్రం కట్టి (కళ్లజోడు చట్రంలా) నిలబెట్టాలి. కటకం పెద్దయిన కొద్దీ, దాని బరువు ఎక్కువ అయిపోయి, మొత్తం పని అంతా కష్టం అయిపోతుంది. ఇవన్నీ అర్థం చేసుకున్న విలియం హెర్షెల్ (William Herschel) ఎన్నో కష్టాలు పడి, తన సొంత చేతులతో చేసుకున్న పరావర్తన దుర్భిణి ఉపయోగించగానే ఆయన పడ్డ కష్టాలకి వెంటనే ఫలితం దక్కింది. శని గ్రహానికి అవతల, నగ్న నయనాలకి కనబడనంత దూరంలో, సూర్యుడి చుట్టూ తిరుగుతూన్న సరికొత్త గ్రహం ఒకటి ఆయన దుర్భిణిలో కనిపించింది. ఒక్క పెట్టున సూర్య కుటుంబం పరిధి పెరిగింది. ఆ కొత్త గ్రహం పేరే యూరెనస్ (ఉచ్చారణ యురేనస్ కాదు; యుకి దీర్ఘం ఉండాలి, రకి ఎత్వమే ఉండాలి). ఇదే పద్ధతి ఉపయోగించి ఐర్లండులో లార్డ్ రాసీ (Lord Rosse) ఆరు అడుగుల వ్యాసం ఉన్న దర్పణం ఉపయోగించి నిర్మించిన పెద్ద దుర్భిణిలో చూసేసరికి మొదటిసారిగా ఆయన సర్పిలాకారంలో ఉన్న ఒక క్షీరసాగరాన్ని చూడగలిగేడు. మన పాలపుంత (Milkyway galaxy) క్షీరసాగరం కూడా ఇదే విధమైన సర్పిలాకారంలోనే ఉంటుంది కాని మనం దాని మధ్యలో ఉన్నాము కనుక దాని ఆకారం చూడలేము, దానికి ఛాయాచిత్రాలు తియ్యలేము.

నాటి నుండి నేటి వరకు దుర్భిణి నిర్మాణ శిల్పంలో ఎంతో ప్రగతి సాధించేం. ఈ రోజుల్లో పెద్ద పెద్ద దుర్భిణులలో కాంతిని కూడగట్టే దర్పణాల వ్యాసం 10 మీటర్లు (33 అడుగులు) ఉంటోంది. దక్షిణ కేలిఫోర్నియాలో, పాలోమార్ కొండ మీద ఉన్న, చరిత్ర ప్రసిద్ధి చెందిన, హేల్ టెలిస్కోప్ దర్పణం వ్యాసం 5.1 మీటర్లు (200 అంగుళాలు). దర్పణం వ్యాసం రెట్టిపు అవటంతో నేటి దుర్భిణులు హేల్ కంటే నాలుగింతల కాంతిని సేకరించగలుగుతున్నాయి. ఈ నవతరం దుర్భిణులు సాధారణంగా అంబర చుంబితాలయిన భవనాలలో, గుహల వంటి గదులలో, ఉంటాయి. ఇవి యంత్రాలు నడిపే స్వయంచాలితాలైన పరికరాలు. 'నడపటం' అంటే ఏమిటా? మూడంతస్తుల ఎత్తు ఉన్న వేధశాల (observatory) టొపారం అర్ధగోళాకారంలో ఉంటుంది కదా. పగలంతా ఈ అర్ధగోళపు తలుపులు మూసే ఉంటాయి. చీకటి పడ్డ తరువాత వాటంతటవే తెరుచుకుంటాయి. రాత్రంతా ఎంతోమంది పరిశోధకులు తమతమ పరిశోధనలకి కావలసిన నక్షత్రాలవైపు దుర్భిణి దృష్టిని సారిస్తారు. ఇదంతా కలనయంత్రాల ఆధ్వర్యంలో మానవ ప్రమేయం లేకుండా జరిగిపోతుంది. పరిశోధకులు వేధశాలలో ఉండనక్కరలేదు. ఎవరి స్వస్థానలలో వారు ఉండొచ్చు. దుర్భిణి తీసిన చాయాచిత్రాలు అంతర్జాలం ద్వారా పంపిణీ అయిపోతాయి. ఒక రాత్రి జరగవలసిన పని వ్యర్థం అయితే లక్ష అమెరికా డాలర్లు నష్టపోయినట్లే. దుర్భిణి కేంద్రాలలో కాలానికి అంత విలువ!

హవాయిలో దుర్భిణి సమూహం

ఈ రోజు ప్రపంచంలో ఉన్న అతి పెద్ద దుర్భిణులలో పెద్దవి మూడు హవాయి రాష్ట్రంలో ఉన్నాయి. వాటి పేర్లు ఉత్తర జెమినై, సూబరూ, కెక్ (Gemini North, Subaru, Keck). హవాయి ద్వీపాలలో మవూనా కియా అనే చల్లారిపోయిన అగ్నిపర్వతం ఒకటుంది. దాని శిఖరం 14,000 అడుగుల ఎత్తున ఉంది. ఇంత ఎత్తు వెళ్లే సరికి భూమి వాతావరణంలో దరిదాపు సగం దాటి పైకి వెళ్లినట్లే. ఇలా కొండ మీద వేధశాలలు కట్టటం వల్ల ఒక ప్రయోజనం ఉంది. దూరం నుండి వచ్చే పరారుణ కిరణాలని (infrared rays) మన వాతావరణంలో ఉన్న నీటి కావిరి (వాటర్ వేపర్, water vapor) చాలమట్టుకి పీల్చేసుకుంటుంది. కొండమీదకి వెళితే ఆ కిరణాలు మన పరికరాలకి “కనిపిస్తాయి.” కాని అంత ఎత్తుకి వెళితే అక్కడ గాలి తక్కువ కాబట్టి గాలి పీల్చటం, వదలటం కష్టం. పైపెచ్చు పగలే చలి! రాత్రి ఇంకా చలి! ఈ పరిస్థితులలో బుర్ర పనిచెయ్యదు (మెదడు బాగా పని చెయ్యటానికి ఆమ్లజని కావాలి కదా!). ఇన్ని కష్టాలకి ఓర్చుకుంటే ఫలితం దక్కుతుంది.

ఉత్తర జెమినై దుర్భీణి

ఉత్తర జెమినై దుర్భీణికి ఉన్న 8.1 మీటర్ల దర్పణాలు సేకరించిన కాంతిని విశ్లేషించటానికి దుర్భిణియొక్క నాభి (focus) దగ్గరగా నాలుగు అంక పత్తాసులు (digital detectors), గుండ్రంగా తిరగటానికి వీలైన రాట్నపు చట్రంలో (కేరొసెల్, carousel) బిగించబడి ఉన్నాయి. సమయానుకూలంగా ఈ పత్తాసులలో ఒక దానిని కాంతి మార్గంలోకి వచ్చేటట్లు చట్రాన్ని తిప్పి వాడుకోవచ్చు. ఈ పత్తాసులలో ముఖ్యమైనవి వర్ణమాలామితులు (spectrometers) ఛాయాచిత్రగ్రాహకులు (cameras). ఇవి ఒకొక్కటి 5 మిలియను డాలర్లు ఖరీదు చేస్తాయి. ఏ సమయంలో దుర్బిణిని ఏ నక్షత్రం వైపు సారించాలో, ఆ నక్షత్రం నుండి వచ్చే కాంతిని ఎంతసేపు సేకరించాలో, ఆ కాంతిని ఏ పత్తాసు చేత విశ్లేషించాలో, అలా విశ్లేషించగా వచ్చిన ఫలితాన్ని ఏ పరిశోధకుడికి పంపాలో – ఈ వ్యవహారం అంతా స్వయంచాలకంగా (“ఆటోమేటిక్” గా) జరిగిపోయేటట్లు కలనయంత్రాలే చూసుకుంటాయి. అక్కడ ఉండే సిబ్బంది కేవలం నిమిత్తమాత్రులు. పర్యవేక్షణ బాధ్యతలు తప్ప వారికి పెద్ద పనులు ఉండవు.

సూబరూ దుర్భిణి

హవాయిలో కొండ మీద సూబరూ_కెక్_దుర్భిణిలు

సూబరూ దుర్భిణి జపాను వారిది. దీని నిర్మాణం, ఉపయోగించే తీరు కొంచెం తేడాగా ఉంటాయి. సూబరూ దుర్భిణితో పనిచెయ్యవలసిన పరికరాలు అన్నీ కూడా ఒక అలమారులో వరసగా అమర్చబడి ఉంటాయి. ఎప్పుడు ఏ పరికరం కావలసి వచ్చినా దానిని ఆ అలమారు నుండి తీసి దుర్భీణిలో అమర్చటనికి ఒక చాకరు (robot) తిరుగుతూ ఉంటుంది. చాకరు అంటే రోబాటు, అంటే జీతం అడగకుండా, బందులు, రోకోలు చెయ్యకుండా చాకిరీ చేసే మరమనిషి. కంప్యూటరు పర్యవేక్షణలో ఆ చాకరు చెయ్యవలసిన పనులన్నీ చేసుకుపోతుంది. సూబరూ ప్రత్యేకత ఏమిటంటే ఈ దుర్భిణికి ఉన్న కంటి కటకం గుండా మనం కూడా అంతరిక్షపు లోతుల్లోకి చూడవచ్చు. ఉపగ్రహంలా భూమి చుట్టూ తిరుగుతున్న హబుల్ టెలిస్కోపుకి ఏవేవి, ఎంతబాగా కనిపిస్తాయో దరిదాపు అవే దృశ్యాలని సూబరూలో మనం చూడటానికి అవకాశం ఉంది; అడిగినవారందరికీ అనుమతి దొరకపోవచ్చు, అది వేరే విషయం.

కెక్ దుర్భిణి

హవాయి కొండ మీద కెక్_సూబరూ_పరారుణ_వేధశాలలు

మిగిలినది కెక్ టెలిస్కోపు. నిజానికి కెక్ వేధశాలలో ఉన్నవి రెండు దుర్భిణులు. రెండింటికి 10 మీటర్ల దర్పణాలు ఉన్నాయి. వీటి ప్రత్యేకత ఏమిటంటే – గుండ్రంగా ఉన్న ఒకొక్క అద్దంలో 36 తొనలు (segments) ఉంటాయి. అంటే అద్దం అంతా గుండ్రంగా, పళ్లెంలా ఉన్న ఏకాండీ ముక్కతో చేసినది కాదు. ఒకొక్క తొన, దానిని స్వయం ప్రతిపత్తితో నియంత్రించే సరంజామా, అంతా కలుపుకుని 500 కిలోల బరువు ఉంటుంది. ఒకొక్క తొన ఖరీదు మిలియను డాలర్లు ఉంటుంది. ఈ దుర్బిణికి కూడా “గొట్టం” అంటూ ఏదీ లేదు. కట్టడం అంతా సన్నటి ఉక్కు బద్దీలతో నిర్మించబడి చూట్టానికి సాలెగూడులా ఉంటుంది.

ఈ దుర్భిణిలు ఉన్న గుయ్యారాలలో అల్లిబిల్లిగా అల్లుకుపోయినట్లు ఉన్న రాటలు, దూలాలు, వాసాల మధ్య ధూళి, దూగర చేరితే పడ్డ కష్టం అంతా వ్యర్థం కదా. ఎక్కడో విశ్వపు అంచుల నుండి (అంటే విశ్వం పుట్టిన కొత్త రోజుల నుండి) బయలు దేరిన కాతి కిరణం నిరాఘాటంగా ఇంతదూరం వచ్చి మన గుమ్మం చేరుకున్న తరువాత దానిని ఒక సాలె గూడులో దారం అడ్డుకుంటే మన అప్రయోజకత్వానికి అంతకంటె తార్కాణం ఏమిటి కావాలి? అందుకని కాంతి చేసిన ఆ మహా ప్రస్థానంలో ఆ చిట్టచివరి అడుగులకి ఏ అడ్డంకి లేకుండా చూసుకుంటే మనం పడ్డ కష్టానికి, వెచ్చించిన డబ్బుకి ఫలితం దక్కుతుంది.

వాతావరణంలో సమీరితాన్ని నెగ్గుకు రావడం

ఈ అధునిక యుగంలోని పెద్ద పెద్ద టెలిస్కోపులు ఆకాశపు అంచుల నుండి వస్తూన్న కాంతిని సేకరించటంలోనే కాకుండా, ఇంకా అనేక విధాలుగా మన సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగించి మనకి కనిపించే బొమ్మ స్పుటంగా, కలత లేకుండా కనిపించేటట్లు చేస్తున్నాయి. ఉదాహరణకి. భూమి వాతావరణం వల్ల కలిగే అరిష్టాలు సముద్ర మట్టం నుండి దరిదాపు 10 కిలోమీటర్లు పైకి వెళ్లేవరకు ఉంటూనే ఉంటాయి. ఈ అరిష్టాలవల్ల బొమ్మ నిలకడగా ఉండక చెదిరిపోతుంది - ఫొటో తీస్తూన్నప్పుడు చెయ్యి కదిలితే బొమ్మ చెదిపోయినట్లు. కాంతి కిరణం ప్రయాణం చేసే దారిలో ఉన్న వాతావరణంలో సమీరితం (turbulence) ఎంతుందో తెలిస్తే అప్పుడు ఆ సమీరితం వల్ల బొమ్మ ఎంతలా కదిలిపోయిందో అంచనా వేసి, దానిని కలత చెందిన బొమ్మలోంచి “తీసివేస్తే” మనకి స్పుటమైన బొమ్మ వస్తుంది. ఈ రకం సవరింపు లెక్కలు చెయ్యటానికి లేసరు కిరణవారం (laser beam) వాడతారు. ఆకాశంలోకి లేసరు కిరణవారాన్ని 56 మైళ్లు (90 కిలోమీటర్లు) దూరం వెళ్లే వరకు ప్రసరింపచేస్తారు. ఈ కిరణాలు అక్కడ ఉన్న సోడియం అణువులని ఉత్తేజ పరుస్తాయి. అప్పుడు అవి దీపం వెలిగినట్లు వెలుగుతాయి. ఈ వెలుగుని కృత్రిమ తార (artificial star) అంటారు. ఈ తారని మన దుర్భిణి ద్వారా చూసి, భూమట్టం నుండి 56 మైళ్ల ఎత్తు వరకు వాతావరణం ఎంత కల్లోలంగా ఉందో లెక్క కడతారు. ఇలా వచ్చిన లెక్కని “కలతాంశం” అందాం. నిజం నక్షత్రాల నుండి వచ్చే కాంతివాకేతాల (light signals) నుండి ఈ కలతాంశాలని తీసివేస్తారు. అంతవరకు మసకగా ఉన్న బొమ్మ అమాంతం స్పుటంగా కనిపిస్తుంది. ఇది పనిచేస్తూన్నప్పుడు కలతాంశ సవరింపుని “ఆన్” చేసి ఒక సారి “ఆఫ్” చేసి చూస్తే కాని ఈ పద్ధతి లోని గొప్పతనం నమ్మ బుద్ధి కాదు. ఈ ప్రక్రియని ఇంగ్లీషులో "ఎడాప్టివ్ ఆప్టిక్స్" (adaptive optics, AO) అంటారు. చత్వారం ఉన్న మనిషికి కళ్లద్దాలు ఎలాంటివో టెలిస్కోపుకి ఈ పద్ధతి అలాంటిది.

అంతరిక్షంలో దుర్భిణులు

దుర్భిణిలు నేలని ఆనుకుని ఉండాలని నిబంధన ఏదీ లేదు. నిజానికి దుర్భిణిని సముద్ర మట్టానికి ఎంత ఎత్తున స్థాపిస్తే అంత లాభదాయకం. భూమిని ఆవరించుకుని ఉన్న వాతావరణపు పొరలని దాటుకుని ఎంత పైకి వెళితే అంత బాగా గ్రహాలు, నక్షత్రాలు, క్షీరసాగరాలు కనిపిస్తాయి. అందుకనే దుర్భిణులని కొండల మీద నిర్మిస్తారు.

దుర్భిణిని కొండ కంటే ఎత్తుగా లేవనెత్తాలంటే అంతరిక్షంలోకి వెళ్లాలి. అంతరిక్షంలోకి వెళ్లటం వల్ల చాల లాభాలు ఉన్నాయి. భూమి వాతావరణం వల్ల చెదరకుండా ప్రతిబింబాలు ఖణిగా కనిపిస్తాయి. నక్షత్రాల దగ్గర బయలుదేరిన విద్యుదయస్కాంత తరంగాలలో కొన్ని వాతావరణపు పొరలని దాటుకుని భూమిని చేరలేవు. కనుక నక్షత్రాల నుండి వెలువడే గామా కిరణాలని చూడాలన్నా, ఎక్సు కిరణాలని చూడాలన్నా ఈ దుర్భిణిని అంతరిక్షంలోకి తీసుకెళ్లాలి.

హబుల్ టెలిస్కోపు

ప్రధాన వ్యాసం: హబుల్ అంతరిక్ష టెలిస్కోపు

హబుల్ అంతరిక్ష దుర్భిణి

హబుల్ దుర్భిణి చూపించిన "సృష్టి స్థూపాలు

ఇక్కడ హబుల్ టెలిస్కోపుని ఎంచుకోటానికి రెండు కారణాలు. ఒకటి ఇది కంటికి కనిపించే కాంతితో ఫొటోలు తీస్తుంది. రెండు, ఈ టెలిస్కోపు ఈ మధ్యనే బాగా ప్రాచుర్యంలోకి వచ్చింది. హబుల్ టెలిస్కోపు భూమి చుట్టూ తిరుగుతూ ఆకాశంలోకి చూసి ఎన్నో విషయాలు తెలుసుకోటానికి దోహదం చేసింది. ఈ టెలిస్కోపులో ఐదు రకాల పనిముట్లు అమర్చటానికి అలమారుల వంటి సదుపాయాలు ఉన్నాయి. ఈ అయిదు అరలలోనూ విశాల దృక్పథంతో గ్రహాలని అన్వేషించే కేమెరా, (Wide Field and Planetary Camera), మేలు రకం స్పెక్ట్రోగ్రాఫు (High Resolution Spectrograph), కాంతిని కొలిచే సాధనం (High Speed Photometer), మినుకుమినుకు మంటూ నిస్తేజంగా ప్రకాశించే నభోమూర్తులకి ఫొటోలు తీసే కేమెరా (Faint Object Camera), ఆఖరుగా నిస్తేజంగా ప్రకాశించే నభోమూర్తుల నుండి వచ్చే కాంతిని పరిశీలించటానికి స్పెక్ట్రోగ్రాఫు (Faint Object Spectrograph) ఉండేవి. వీటిలో కొన్నింటిని ఇటీవల మార్చేరు.

ఈ టెలిస్కోపుని ఏప్రిల్ 24, 1990 తేదీన అంతరిక్షంలోని కక్ష్యలో ప్రవేశ పెట్టేరు. పెద్ద బస్సు సైజులో ఉన్న ఈ టెలిస్కోపు సముద్ర మట్టానికి 600 కిలోమీటర్ల ఎత్తులో ప్రదక్షిణలు చేస్తుంది. ఒకొక్క ప్రదక్షిణకి 97 నిమిషాలు పడుతుంది. అంటే, క్షణానికి (సెకండుకి) 8 కిలోమీటర్ల వేగంతో ప్రయాణం చేస్తుందన్నమాట. హబుల్ టెలిస్కోపుని కష్యలోకి లేవనెత్తక పూర్వం ఈ విశ్వం వయస్సు ఎంతో మనం సరిగ్గా చెప్పలేకపోయేవాళ్లం. ఈ దుర్భిణి ధర్మమా అని ఇప్పుడు విశ్వం వయస్సు 13.7 బిలియను సంవత్సరాలు అని ధైర్యంగా చెప్పగలుగుతున్నాం. మన సూర్య మండలానికి బయట ఉన్న ఒక గ్రహానికి ఛాయా చిత్రం మొట్టమొదటగా తీసిన ఘనత కూడ ఈ టెలిస్కోపు దక్కించుకుంది.

ఇతర నక్షత్రాల చుట్టూ తిరిగే గ్రహాల ఆచూకీ పట్టటానికి ప్రత్యేకం “కెప్లర్” అనే నభోనౌక ఇప్పుడు అహర్నిశలూ పని చేస్తోంది. దీని పనితనం వల్లనే ఇప్పటికి 2,000 పైగా గ్రహాలు కనుక్కున్నారు.

జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్

ప్రధాన వ్యాసం: జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్

పరారుణ కాంతిని గ్రహించి అంతరిక్షాన్ని శోధించే టెలిస్కోపు ఈ జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్. 2021 డిసెంబరులో ప్రయోగించిన ఈ టెలిస్కోపును, భూమి సూర్యుల వ్యవస్థ లోని L2 బిందువు వద్ద స్థాపించి అక్కడినుండి ఖగోళాన్ని శోధిస్తున్నారు.

భవిష్యత్తులో దుర్భిణులు ఎలా ఉంటాయి?

E_E-ELT ఎలా ఉంటుందో చిత్రకారుని ఊహా చిత్రం

దుర్భిణుల భాషలో “మంచివి” అంటే శక్తిమంతమైనవి అని అర్థం. అంటే పెద్దవి, దూరం చూడగలిగేవి, వివరాలు వివరంగా చూడగలిగేవి, ఛాయాచిత్రాలు ఇంకా జోరుగా తియ్యగలిగేవి, ఎక్కువ ఆకాశాన్ని ఒకేసారి చూడగలిగేవి, కనిపించే కాంతినే కాకుండా కనిపించని కాంతిని కూడా చూడగలిగేవి, … ఇలా చాల పెద్ద జాబితా తయారు చెయ్యవచ్చు. డబ్బు ఉండాలి. సాధించాలనే ఆకాంక్ష ఉండాలే కాని పథకాలకి కొదువ లేదు. రకరకాల ప్రణాళికలు, పథకాల రూపంలో ఉన్న కొన్నింటి పేర్లు: "జయంట్ మెజిల్లన్ టెలిస్కోప్" (Giant Magillan Telescope), "థర్టీ మీటర్ టెలిస్కోప్" (Thirty Meter Telescope), "42-మీటర్ యూరొపియన్ ఎక్స్ట్రీంలీ లార్జ్ టెలిస్కోప్" (E_ELT or 42-meter European Extremely Large Telescope), "100-మీటర్ ఓవర్వెల్మింగ్లీ లార్జి టెలిస్కోప్" (100-meter Overwhelmingly Large Telescope).

సాధారణపు దుర్భిణీలతో ఆకాశంలో అర డిగ్రీ మేర చూడగలం. “అర డిగ్రీ మేర” అంటే ఎంత మేర? ఆకాశంలో ప్రకాశిస్తూన్న పూర్ణచంద్రుడు మన కంటి దగ్గర అర డిగ్రీ మేర ఆక్రమిస్తాడు. అంతకంటె ఎక్కువ మేర చూడాలంటే దుర్భిణి చూసే దిశని మెల్లగా మార్చుతూ పోవాలి. ఇలా పిల్లి నడకలతో విశాల ఆకాశాన్ని అంతటినీ చూడాలంటే బోలెడంత కాలం పడుతుంది. కనుక ఎక్కువ మేర ఆకాశాన్ని ఒకేసారి చూడగలిగే సమర్ధత ఉంటే ఉపయోగపడుతుంది. అందుకని ఆకాశాన్ని “సర్వే” చెయ్యటానికి "లార్జి సినాప్టిక్ సర్వే టెలిస్కోప్" (Large Synoptic Survey Telescope) అన్న పేరుతో ప్రత్యేకంగా ఒక దుర్భిణిని నిర్మిస్తున్నారు. ఈ దుర్భిణితో 50 చంద్రులు ఆక్రమించినంత ప్రదేశాన్ని ఒకే సారి చూసి చాయా చిత్రాలు తియ్యవచ్చు. ఛిలీ లోని ఏండీస్ (Andes) పర్వతాల శిఖరాగ్రాల మీద ఈ దుర్భిణిని ప్రతిష్ఠ చేసి అక్కడ నుండి 10 బిలియను కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్న క్షీరసాగరాలని అధ్యయనం చేస్తే మహా విస్పోటనం జరిగిన కొత్తలో ఈ విశ్వ స్వరూపం ఎలా ఉందో అర్థం అవుతుందని ఒక ఆశ. ఈ దుర్భిణి సహాయంతో కృష్ణ పదార్థం, కృష్ణ శక్తి అంటే ఏమిటో అవగాహనలోకి తీసుకురావచ్చనే ఆశ మరొకటి ఉంది.

పేలుడుతోపాటు శబ్దం పుడుతుంది కదా. మహా విస్పోటనంలో ఎటువంటి శబ్దం పుట్టిందో మనకి తెలియదు. ఇప్పుడది “వినబడటం” లేదు. కాని ఆ శబ్దం యొక్క ప్రభావం పాతకాలపు (దూరంగా ఉన్న) క్షీరసాగరాల్లో ఎక్కడో నిబిడీకృతం అయి ఉందని ఒక ఊహ ఉంది. అంటే కృష్ణ పదార్థం, కృష్ణ శక్తి మాత్రమే కాకుండా కృష్ణ శబ్దం కూడా ఉందా?

నేటి దుర్భిణిలు ఒక ఏడాదిలో సేకరించగలిగే సమాచారం రేపటి దుర్భిణిలు ఒక్క రాత్రి సేకరించగలవు.

భవిష్యత్తులో రాబోయే టెలిస్కోపులు నిర్మించడానికి ఎంతెంత ఖర్చు అవుతుందో అంచనాలు

Name	Cost (est USD)	Alternate
European Extremely Large Telescope (E-ELT)	$మూస:To USD million	€1055 million (Euros)
Thirty Meter Telescope (TMT)	$1200 million
Giant Magellan Telescope (GMT)	$700 million
Large Binocular Telescope (LBT)	$120 million
Gran Telescopio Canarias (GTC)	$మూస:To USD million	€130 million (Euros)

వివిధ రకముల టెలిస్కోపులు

"విద్యదయస్కాంత స్పెక్ట్రం" చిత్రం.

టెలిస్కోపు అను పదము ఎన్నో రకాల సాధనాలకు వినియోగిస్తారు. ముఖ్యంగా విద్యుదయస్కాంత వికిరణం గుర్తించడంతో పాటుగా వివిధ పౌనఃపున్య బ్యాండ్లలో కాంతిని సేకరించడం ద్వారా దూర ప్రాంత వస్తువులను తెలుసుకోవడంలో అనేక పద్ధతులు ఉంటాయి.

టెలిస్కోపులను కాంతిని గుర్తించే తరంగదైర్ఘ్యాల ద్వారా వర్గీకరిస్తారు

• గామా కిరణ దుర్భిణిలు
• ఎక్స్-రే టెలిస్కోపులు
• అతినీలలోహిత టెలీస్కోప్
• ఆప్టికల్ టెలిస్కోపులు
• ఇన్ఫ్రారెడ్ టెలిస్కోపులు
• రేడియో టెలిస్కోప్

రేడియో టెలిస్కోపులు

అమెరికా, న్యూ మెక్సికో లో గల పెద్ద అర్రే.

కాంతిని పరావర్తనం లేదా ఉద్గారం చేయగలిగే గ్రహాలను, నక్షత్రాలను మాత్రమే దూరదర్శినులు చూడగలవు. కొన్ని దశాబ్దాల క్రితం దాకా కాంతిని కాకుండా ఇతర రకాల కిరణాలను ఉద్గారం చేయగల నక్షత్రాలుంటాయని ఎవరూ ఊహించలేకపోయారు. కానీ 1932 లో బెల్ టెలిఫోన్ ప్రయోగశాలలో పనిచేసే డాక్టర్ కార్ల్ జాన్‍స్కీ అంతరిక్షంలో సుదూర ప్రాంతాల నుంచి వస్తున్నట్లు కనబడుతున్న రేడియో తరంగాలను కనుగొన్నాడు. రెండో ప్రపంచ యుద్ధ సమయంలో నిర్మించబడ్డ అతి సున్నితమైన పరికరాలు లేకుంటే ఈ ఆవిష్కరణ సాధ్యమయ్యేది కాదు. ఇలాంటి మొదటి పరికరాన్ని ఉపయోగించి 1948 లో సిగ్నస్, కాసియోపియా అనే రెండు నక్షత్ర సముదాయాలు రేడియో తరంగాలను ఉద్గారం చేస్తుంటాయని కనుగొన్నారు. వీటిని రేడియో నక్షత్రాలు అని చెప్పవచ్చు. అప్పటి నుంచి ఇలాంటి వేలకొద్దీ రేడియో నక్షత్రాలను కనుక్కోవడం జరిగింది. మనకు చాలా దగ్గరగా ఉన్న అండ్రోమిడా నెబ్యులాలో ఇలాంటివి చాలా ఉన్నాయని, ఇవి ఉద్గారం చేసే రేడియో తరంగాల పొడవు కొన్ని సెంటీ మీటర్ల నుంచి 20 మీటర్ల దాకా ఉంటుందనీ తెలిసింది. తరంగ దైర్ఘ్యం 4000 ఆంగ్ స్ట్రాం లనుండి 7000 ఆగ్ స్ట్రాం ల మధ్య ఉండే తరంగాలను మాత్రమే మన కంటికి కనబడతాయి. తతిమా వాటిని పరికరంతో గుర్తించాల్సిందే.

ఎక్స్-రే టెలిస్కోపులు

ఎక్స్-రే టెలిస్కోపులలో వోల్టర్ టెలిస్కోపులవలెనే బరువైన లోహాలతో తయారు చేయబడిన వలయాకారపు అద్దాలను వినియోగిస్తారు. అందులో ఎక్స్-రే ఆప్టిక్స్ ను ఉపయోగిస్తారు. ఇవి కొద్ది కోణం వరకు కిరణాన్ని ప్రతిబింబించగలవు. 1952లో హాంస్ వొల్టర్ ఇటువంటి అద్దాలను వినియోగించి 3 రకాల టెలిస్కోపులను తయారు చేయవచ్చని పేర్కొన్నాడు. ఇటువంటి టెలిస్కోపులను ఐన్స్టీన్ అబ్జర్వేటరీ, ROSAT, చంద్రా X-రే అబ్జర్వేటరీ వంటి ప్రయోగశాలలో వినియోగించారు.

ఆప్టికల్ టెలిస్కోపులు

• కెటాడియోప్ట్రిక్ దూరద్శని

ఇతర సాధనాలు

• బైనాక్యులర్లు
• Spotting scope
• మోనాక్యులర్లు
• టెలీఫోటో కటకం
• సౌర టెలీస్కోపు
• థియోడోలైట్

పేర్కొనదగ్గ టెలీస్కోపులు

• హబుల్ టెలిస్కోపు
• Anglo-Australian Telescope
• Arecibo Observatory
• Atacama Large Millimeter Array
• Chandra X-ray Observatory
• CHARA (Center for High Angular Resolution Astronomy) array
• Hale telescope
• Hexapod-Telescope
• Hooker Telescope
• Hubble Space Telescope
• IceCube Neutrino Detector
• Isaac Newton Telescope
• Keck telescope
• Lick Observatory
• LIGO
• Lovell Telescope
• McMath-Pierce Solar Telescope
• McMath-Hulbert Observatory (Solar)
• Magdalena Ridge Observatory
• Multiple-Mirror telescope
• Navy Prototype Optical Interferometer
• Overwhelmingly Large Telescope (proposed)
• Parkes Observatory
• Southern African Large Telescope
• Subaru Telescope
• UK Schmidt Telescope
• Very Large Array
• Very Large Telescope
• Westerbork Synthesis Radio Telescope
• William Herschel Telescope
• XMM-Newton

ఇవీ చూడండి

• Angular resolution
• Eyepiece
• First light
• టెలీస్కోపుల చరిత్ర
• List of largest optical reflecting telescopes
• List of largest optical refracting telescopes
• సూక్ష్మదర్శిని (Microscope)
• ఖగోళ వేధశాల
• 46 హెస్టియా

మూలాలు

• Den Nachthimmel erleben: Sonne, Mond und Sterne - Praktische Astronomie zum Anfassen, Arnold Hanslmeier, Springer Spektrum - 2015, ISBN 3-93-846965-X
• Contemporary Astronomy - Second Edition, Jay M. Pasachoff, Saunders Colleges Publishing - 1981, ISBN 0-03-057861-2
• Teleskop 1x1: Erste Hilfe für Fernrohr-Besitzer, Ronald Stoyan, 3. Auflage, Oculum - 2013, ISBN 3-93-846965-X
• వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు, విశ్వస్వరూపం, ఇ-పుస్తకం, కినిగె సంస్థ, kinige.com
• వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు, టెలిస్కోపులు, ఈమాట అంతర్జాల పత్రిక, eemata.org

బయటి లింకులు

• So funktioniert... das Spiegelteleskop Archived 2016-03-11 at the Wayback Machine
• "The First Telescopes". Part of an exhibit from Cosmic Journey: A History of Scientific Cosmology by the American Institute of Physics
• ESO 100 m telescope
• Spiegelteleskop und Refraktor Teleskop
• The Resolution of a Telescope
• Reflektor / Spiegelteleskop einfach erklärt
• Southern African Large Telescope (SALT)
• The Digges telescope of the 1570s Archived 2008-03-27 at the Wayback Machine
• The Swedish Solar telescope
• ¿Cómo funciona un telescopio? Archived 2015-07-06 at the Wayback Machine
• History of Refracting Telescope