Mercekli Teleskop (Refraktör) ve Özellikleri Nelerdir?

Mercekli teleskop (ya da refraktör teleskop), aslında teleskop denildiğinde akılda ilk canlanan teleskop türüdür. Işığın kırılma prensibine dayanır. Bu sistemlerde paralel gelen ışık ışınları, teleskobun önündeki birincil mercek tarafından kırılarak bir odak noktasında toplanır. Bu odak noktasındaki görüntü, bir göz merceği ya da elektronik algılayıcı aracılığıyla incelenir.

Mercekli teleskoplar, Galileo Galilei’nin 17. yüzyılda astronomik gözlemlerini gerçekleştirdiği tasarımın doğrudan bir evrimidir ve günümüzde özellikle gezegenler, Ay ve parlak derin gökyüzü cisimlerini gözlemlemek için hâlâ yaygın bir seçimdir.^[1]

Mercekli Teleskop (Refraktör) Nedir?

Mercekli teleskoplar, optik sisteminde mercek kullanan teleskoplardır. Bu size tuhaf gelebilir fakat mercek bulunmayan, aynalı teleskoplar da mevcuttur. Hatta gözlemevlerinde devasa teleskopların hepsi aynalı teleskoplardır. Mercekli teleskoplar ise günümüzde genellikle amatör astronomlar tarafından tercih edilir.

Mercekli teleskopların önünde yer alan ve ışığı toplayan optik, bir mercektir. Bu, ışığı teleskop tüpünün arkasındaki başka bir merceğe odaklar ve buradan da görüntü göze iletilir. Bu sistemde görüntü ters oluştuğu için görüntüyü düzeltmek adına diagonal ayna kullanılır. Zaten kullanılmadığı durumda, teleskop yeterince yukarıya bakıyorsa yere yatıp gözlem yapmanız gerekir çünkü çıkış noktası yere doğrudur.

Mercekli teleskopların sorunları aynalıya göre oldukça fazladır. Her ne kadar satılan en ucuz teleskoplar mercekli teleskoplar olsa da aslında maliyet açısından aynalılar daha ucuzdur. Lakin algı olarak teleskop denilince akla mercekli teleskop geldiğinden, "oyuncak" olarak adlandırdığımız maalesef birçok teleskop mercekli teleskoptur. Çok ucuz olduklarından mercek kalitesi de çok düşüktür, bu nedenle heves kırmaktan başka bir işe yaramazlar. Kaliteli bir mercekli teleskobun fiyatı çok yüksektir. Çünkü optiklerdeki kusurları gidermek, maliyeti artırmak anlamına gelir.

Mercekli Teleskopların Avantajları

Mercekli teleskopların, kullanımı kolaylaştıran pek çok avantajı bulunur. Bu avantajlardan ilki, optik sistemlerinin kapalı ve mekanik olarak kararlı bir yapıya sahip olmasıdır. Birincil mercek teleskobun ön kısmında sabit biçimde yer aldığı için aynalı teleskoplarda sık görülen optik hizalama problemleri refraktörlerde çoğunlukla ortaya çıkmaz. Özellikle teleskop kullanmaya yeni başlayanlar için bu özellik, "tak-kullan" açısından pratiklik sunar.

Mercekli teleskopların kapalı tüp tasarımı sayesinde optik yüzeyler dış ortam tozuna ve hava akımlarına daha az maruz kalır. Bu durum da görüntü stabilitesini artırabilir. Mercekli teleskoplar merkezi engellenmeye sahip değillerdir. Dolayısıyla özellikle gezegen ve Ay gözlemlerinde daha yüksek kontrastlı görüntüler sunabilirler.

Mercekli Teleskopların Dezavantajları

Mercekli teleskopların en temel dezavantajı, kromatik sapmanın kırılmaya dayalı optiğin fiziksel bir sonucu olmasıdır. Camın kırılma indisi dalga boyuna göre değişir. Dolayısıyla farklı renkler aynı noktada odaklanamaz. Bu ise özellikle parlak hedeflerde görüntü keskinliğini ve kontrastı azaltabilen renk saçaklarına yol açabilir. Ayrıca mercekli tasarım büyüdükçe büyük çaplı mercek üretimi hem optik kusursuzluk gereksinimi hem de mekanik nedenlerle zorlaşır.

Renk Sapıncı (İng: "Chromatic Aberration")

Mercekli teleskoplarda renk sapıncı, ışığın farklı dalga boylarının cam mercekten geçerken farklı açılarla kırılması sonucu ortaya çıkan temel bir optik bozulmadır. Camın kırılma indisi (İng: "refraktif indeks") dalga boyuna bağlı olarak değiştiği için mavi ışık kırmızı ışıktan daha fazla bükülür. Dolayısıyla farklı renkler aynı odak noktasına gelmez ve görüntüde kenarları renkli hale getiren “saçaklar” oluşur. Bu da görüntüde, örneğin Ay'a baktığınızda Ay'ın bir tarafında mavi hale, öbür tarafında kırmızı hale görmenize neden olur.

Düşük Mercek Çapı

Mercekli teleskopların dezavantajları arasında büyük çaplı objektif merceklerin üretiminin teknik ve ekonomik açıdan zor olması önemli bir yer edinir. Bir teleskobun ışık toplama gücü doğrudan açıklık çapına bağlıdır. Çap büyüdükçe daha fazla ışık toplanır. Bu sayede daha sönük gök cisimleri gözlenebilir. Ancak refraktörlerde mercekler yalnızca kenarlarından desteklenebildiğinden çap arttıkça mercek kendi ağırlığıyla şekil değiştirmeye daha yatkın hale gelir. Dolayısıyla optik bozulma ortaya çıkar.

Yüksek Fiyat

Mercekli teleskopların yüksek fiyatlı olmasının çeşitli nedenleri bulunur. Öncelikle büyük ve yüksek kaliteli mercek üretiminin optik açıdan son derece hassas ve maliyetli bir süreçtir. Bir refraktör teleskopta merceğin camı kusursuz homojenlikte olmalıdır. Yüzeyler çok yüksek hassasiyetle işlenmeli ve özellikle kromatik sapmayı azaltmak için çoğu zaman birden fazla özel cam türü bir arada kullanılmalıdır.

Ayarlama Gerektirmez

Optik sistemler tamamen kullanıma hazır olarak üretilir. Teleskop bir bütün halindedir ve sizin bir şey yapmanız gerekmez. Örneğin aynalı teleskoplarda kolimasyon ayarıyla uğraşırsınız. Fakat mercekli teleskoplarda böyle bir problem yoktur.

Tozlanmaya Dayanıklıdır

Aynalı sistemler açık sistemlerdir. Bu durum, zamanla içlerine toz dolmasına neden olur. Sorunsuz bir kullanım adına temizlenmeleri gerekir. Teleskopların optiklerini ne yazık ki örneğin bir masayı temizler gibi temizleyemezsiniz. Optiğe zarar vermemeniz çok önemlidir.

Kaplamaya İhtiyaç Duymaz

Aynalı teleskopların kaplamaları zamanla zarar görür. Bu durum teleskobun performansını olumsuz etkiler. Bu nedenle aynaların sökülmesi ve yeniden kaplatılması gerekir. Fakat merceklilerde böyle bir ihtiyaç yoktur.

Sonuç

Bahsettiklerimizin, bir fiyat/performans karşılaştırması olduğuna lütfen dikkat ediniz. Çok kaliteli mercekli teleskoplarla şahane çalışmalar yapılmaktadır. Aynı zamanda büyük gözlemevlerindeki 10 metrelik boyutlara ulaşan hatta günümüzde bu değerleri bile aşan teleskoplar aynalı teleskoplardır. Bunun nedeni bahsettiğimiz birçok neden olduğu kadar burada bahsetmediğimiz diğer nedenlere de dayanır. Örneğin devasa büyüklükteki aynalı bir teleskop yapmak için tek parça dev aynanız olması şart değildir. Bunu altıgen aynalara bölerek birçok parçadan oluşan tek bir ayna haline getirebilirsiniz. Aynı zamanda bu parçaları hareket ettirme şansına da sahip olursunuz.