Peilikaukoputki
Linssikaukoputken \ii{objektiivina} eli valonkerääjänä
toimii linssi, mutta samasta tehtävästä voi
suoriutua myös kovera peili.
Linssi taittaa sen läpäisseen valon,
mutta peili heijastaa valon polttotasoon. Tässä
onkin näiden kahden systeemin suurin eroavaisuus.
\plateup{5}{9.5 cm}
{Erilaisia kaukoputkia. Vasemmalla \ii{linssiputki},
keskellä \ii{Schmidt-Cassegrain} ja oikealla \ii{Dobson}.}
Koska peilissä valo ei kulje lasin lävitse, peili
ei aiheuta kuvaan \ii{värivirhettä}. Jos peili on
muodoltaan pallopinta, se aiheuttaa
ns.~pallopoikkeaman eli \i{palloaberraation}. Tämä
tarkoittaa sitä, että peilin keskelle ja
reunaosiin osuvat valonsäteet heijastuvat hieman eri
polttotasoihin.
Palloaberraatio voidaan poistaa hiomalla peili
muodoltaan \ii{paraboloidiksi}. Mutta myös
paraboloidilla on oma kuvausvirheensä, \i{koma}.
Eri suunnista tulevat valonsäteet taittuvat yhä
eri tavoin, jolloin kuva on terävä vain näkökentän
keskellä. Reunoilla tähdet muistuttavat hieman
pyrstötähtiä.
Peilikaukoputken haitaksi jää vielä se, että
pääpeilin muodostama kuva on peilin edessä. Se on
heijastettava sivulle tai itse peilissä olevasta
reiästä takaisin peilin taakse, jotta sitä voidaan
tutkiskella okulaarin avulla. Tätä toista,
pienempää peiliä kutsutaan \i{apupeiliksi}.
Koska apupeili on pääpeiliin tulevien
valonsäteiden edessä, aiheutuu siitä itsestään ja
sen kannattimista häiriöitä kaukoputken
muodostamaan kuvaan. Näillä häiriöillä on
pääasiassa vaikutusta kaukoputken erotuskykyyn.
Koska linssikaukoputkessa ei ole näitä
häiriötekijöitä, se soveltuu paremmin
suurien suurennusten käyttöön.
Kaukoputkea, jossa kuva heijastetaan tasopeilillä
putken sivulle, kutsutaan keksijänsä Isaac
\ii{Newtonin} mukaan \i{Newton-tyyppiseksi
peilikaukoputkeksi}. Newton-kaukoputkien
\ii{aukkosuhteet} ovat yleensä luokkaa
{\it f}/5\_{\it f}/9. Peilien halkaisijat
ovat tyypillisesti 11\_30\cm, mutta
harrastajien käytössä on nykyisin jopa
60\cm:n Newton-kaukoputkia.
Toinen varsin käytetty kaukoputkityyppi on
\i{Cassegrain-peilikaukoputki}. Siinä apupeili on
hiottu \ii{hyperboloidin} muotoon, ja valonsäteet
heijastuvat pääpeilissä olevan reiän lävitse
pääpeilin taakse, jonne kuva muodostuu.
Cassegrain-systeemin huomattava etu on se, että
apupeilin muodosta johtuen polttoväli on varsin
pitkä, vaikka itse putki on melko lyhyt. Jos
esimerkiksi pääpeilin halkaisija on 200\mm\ ja
polttoväli 500\mm, \ii{aukkosuhde} on f/2,5.
Asettamalla tällaiseen kaukoputkeen
Cassegrain-apupeili sen polttoväliksi voi tulla
esimerkiksi 2000\mm, jolloin aukkosuhde on f/10.
Vaikka kaukoputken polttoväli onkin 2000\mm, itse
putken pituus on vain 500\mm. Tämä putken lyhyys
tekee sen käytön miellyttäväksi. Haittana
Cassegrain-systeemissä on sen vaatima suuri
apupeili, joka heikentää sen erotuskykyä.
\iii{peilin hopeointi}
Tavallinen seinällä roikkuva peili on hopeoitu
takapinnaltaan, joten valonsäteet kulkevat kaksi
kertaa peilin lasin läpi. Kaukoputken peilissä on
etupinta hopeoitu, joten valonsäteet vain
heijastuvat siitä. Aiemmin kaukoputkien peilit
olivat hopeoituja, mutta haittana oli hopeoinnin
varsin nopea tummuminen. Peilit oli hopeoitava
usein, olosuhteista riippuen 1\_5 vuoden välein.
\iii{peilin aluminointi}
Nykyisin käytetään paljon kestävämpää pinnoitetta,
nimittäin alumiinia. Kun alumiini vielä
päällystetään suojaavalla kalvolla, säilyy peili
hyväkuntoisena pitkään, jopa toistakymmentä
vuotta. Hopeoitu peili heijastaa siihen
saapuvasta näkyvästä valosta 93 \%, aluminoitu
89 \%.
Harrastajien käyttämät kaukoputket ovat
enimmäkseen peilikaukoputkia. Ne ovat halvempia
kuin linssikaukoputket, joten niiden objektiivin
halkaisija voi olla reilusti suurempi.
Niiden käsittely on myös yleensä helpompaa
kuin pitkien linssiputkien.
\pspicup{6}{19.6cm}{../ps/kputki.ps}
{Valon kulku erilaisissa \ii{kaukoputkissa}.
\iii{linssikaukoputki}\iii{Newton-kaukoputki}
\iii{Cassegrain-kaukoputki}\iii{Schmidt-Cassegrain}
\iii{Maksutov}\iii{objektiivi}\iii{okulaari}
\iii{apupeili}\iii{polttotaso}\iii{korjauslasi}
}
Peilikaukoputken voi myös valmistaa itse, sillä
melko yksinkertaisilla välineillä peili voidaan hioa
tarkasti oikeaan muotoon. \ii{Akromaattilinssissä} on
hiottava neljä lasipintaa, mutta peilissä
tarvitaan vain yksi. Tämä työmäärä kasvattaa
linssin hintaa, ja myös linssissä käytettävät
lasilaadut ovat peililaseja kalliimpia. Peilin
voi valmistaa vaikkapa aivan tavallisesta
ikkunalasista. Nykyään tosin käytetään
lasilaatuja, joiden muoto ei muutu, vaikka
lämpötila vaihtelisi voimakkaastikin. Kun peilit
on hiottu 1/10\:000 mm:n tarkkuudella, on selvää,
että pienetkin muutokset peilin muodossa
vaikuttavat kuvan laatuun.
\iii{pääpeili}\iii{apupeili}
Kun kaukoputken linssi on kunnolla asennettu
paikoilleen, ei sen asentoa juuri tarvitse
säädellä. Toisin on peilikaukoputken pää- ja
apupeilien laita. Niitä on lähes mahdotonta
asentaa niin kiinteästi, että ne pysyisivät
pitkään oikeissa asennoissaan, vaan niiden
asentoja on aina välillä korjailtava, jotta kuvan
laatu olisi hyvä. Niiden asento muuttuu varsinkin
silloin, kun kaukoputkea siirrellään, mutta vaikka
kone olisi asennettu kiinteälle jalustalle,
peilien asennot on aina silloin tällöin
tarkistettava. Tätä toimenpidettä kutsutaan
\i{optiikan kollimoinniksi}. Operaatio ei ole
kovin hankala, mutta vaatii jonkin verran
kärsivällisyyttä. Kaukoputken mukana seuraavien
ohjeiden avulla kollimointi kyllä onnistuu.
Peilikaukoputken \ii{kollimointi}
sisältää periaatteessa seuraavat vaiheet:
\beginitems
\item{1)} Poistetaan okulaari. Säädetään
apupeilin kannatin siten, että apupeili
näkyy keskellä katsottaessa okulaariputken
lävitse.
\item{2)} Säädetään \ii{apupeili} niin, että pääpeili
näkyy sen keskellä.
\item{3)} Säädetään \ii{pääpeili} niin, että apupeilin
varjo näkyy pääpeilin keskellä.
\item{4)} Lopullinen testaus suoritetaan tähden tai
muun kaukaisen pistemäisen valolähteen avulla.
Okulaaria siirretään fokusointilaitteessa
niin, että kuva näkyy suurena läiskänä.
Tämän kuvan pitäisi olla täysin symmetrinen
rengas. Mikäli näin ei ole, säädetään
pääpeiliä; tässä vaiheessa tarvittavat
muutokset ovat hyvin pieniä. Kun kuva
on oikein tarkennettu, sen pitäisi näkyä
säännöllisenä \ii{Airyn kiekkona}, jota
hyvissä olosuhteissa ympäröivät himmeät
\ii{diffraktiorenkaat}.
\enditems
\looseness=-1
Yhteenvetona edellisestä voidaan todeta, että
peilikaukoputki soveltuu suuremman objektiivin
halkaisijansa vuoksi
linssiputkea paremmin \ii{syvän taivaan} himmeiden
kohteiden tarkkailuun. Sopii se toki myös
\ii{Kuun} ja \ii{planeettojen} havaitsemiseen,
sillä värivirheettömällä peilikaukoputkella
planeettojen värit näkyvät selvemmin kuin
linssiputkilla.