Teleskop Reflektor dan desain nya

Teleskop Reflektor dan desain nya
eflektor. Dari namanya saja mungkin anda akan menebak nya dengan sesuatu yang berhubungan dengan cermin atau pemantulan. Ya, Teleskop Reflektor merupakan salah satu jenis teleskop yang menggunakan cermin sebagai pengumpul cahaya layak nya lensa objektif pada teleskop refraktor. Kemampuan nya yang bisa dibilang cukup hebat dalam pengumpulan cahaya (light gathering) membuat teleskop jenis reflektor sering digunakan dalam pengamatan benda langit khusus nya pengamatan DeepSky dimana light gathering menjadi hal yang sangat penting. Karenanya bila anda ingin membeli teleskop pastikan tujuan anda, jika objek deepsky adalah tujuan anda maka pilihan jatuh pada Teleskop Reflektor atau Teleskop Katadioptri(Sistem lensa dan cermin)

Asal muasal nya teleskop reflektor ditemukan oleh ilmuwan inggris ternama. Dari nama nya saja mungkin sudah tidak asing lagi ditelinga kita, ia adalah Sir Issac Newton. Ditahun 1668 newton menemukan teleskop reflektor untuk yang pertama kali nya. Ketika itu newton membuat percobaan dengan menggunakan sinar matahari yang dilewatkan prisma. Ia menemukan bahwa sinar matahari yang tampak putih ternyata saat melewati prisma sinar matahari terbagi menjadi beberapa warna pelangi dan ia menemukan hal sama pada teleskop refraktor. Dari percobaan inilah newton mengembangkan gagasan nya untuk menggunakan cermin cekung parabolik sebagai pengumpul cahaya pada teleskop.

Replika Teleskop Newtonian. Credit: wikipedia.org

Teleskop reflektor bekerja menggunakan prinsip yang hampir sama dengan teleskop refraktor yaitu sama-sama nya mengumpulkan cahaya. Gelombang cahaya yang masuk melalui tabung optik akan di teruskan menuju cermin cekung parabolik. Semua cahaya yang mengenai cermin cekung parabolik akan dipantulkan kedepan dan dikumpulkan dalam satu titik fokus. Namun dalam desain teleskop newtonian sebelum mencapai titik fokus, cahaya yang terkumpul akan dipantulkan ke samping dengan menggunakan cermin datar sehingga letak dari titik fokus berada di samping. Dari titik fokus yang berada disamping tabung optik inilah yang kemudian diperbesar menggunakan eyepiece(lensa mata) pengamat dapat melihat citra hasil pengumpulan cahaya(bayangan) yang telah diperbesar menggunakan eyepiece.
Desain teleskop reflektor Newtonian atau yang sering disebut teleskop newtonian merupakan teleskop reflektor pertama dan sempurna. Desain Newtonian mempunyai cermin utama paraboloid dengan rasio fokus f/8 yang dapat menampilkan tampilan visual dengan resolusi yang tinggi dan mempunyai cermin sekunder berupa cermin datar yang diletakkan didepan cermin utama. Fungsi dari cermin sekunder yaitu merefleksikan citra dari cermin utama ke bidang fokus disisi atas tabung teleskop sehingga pada desain newtonian cermin utama tidak berlubang seperti pada desain gregorian. Desain newtonian merupakan salah satu desain yang paling sederhana untuk ukuran tujuan tertentu.

Skema desain Newtonian

Setelah penemuan reflektor munculah inovasi-inovasi baru teleskop reflektor dengan berbagai macam ukuran dan desain salah satunya adalah teleskop reflektor terbesar dizamannya yang diciptakan oleh sang penemu planet uranus yaitu William Herschel. Di tahun 1789, herschel menciptakan teleskop berukuran sangat besar yaitu dengan ukuran diameter 1,26 meter dan panjang fokus 12 meter. Pada desain Reflektor Herschelian(nama design teleskop herschel) cermin utama dimiringkan sehingga kepala pengamat tidak menghalangi cahaya yang masuk. Meskipun hal ini menciptakan kelainan geometri, herschel menggunakan desain ini untuk mencegah penggunaan cermin sekunder newtonian sejak cepat nya spekulasi yang menodai cermin logam yang hanya dapat mencapai 60% reflektifitas.
Pada observasi nya, herschel menggunakan teleskop herschelian untuk menjelajahi dan memetakan bintang-bintang. Ukuran diameter yang lebar dan panjang fokus yang sangat panjang, membuat teleskop buatan herschel dapat melihat planet yang mempunyai tingkat kecerahan(magnitude) +5. Beberapa karya nya yang disumbangkan di dunia astronomi yaitu diagram dari bentuk galaksi bimasakti dengan dekatnya tata surya dari pusat galaksinya, penemuan 2 satelit saturnus (mimas dan enceladus) dan penemuan planet uranus beserta dua satelitnya yaitu Titania dan oberon.

Ilustrasi teleskop herschel. Credit: wikipedia.org

Perkembangan teleskop tidak hanya berhenti pada masa herschel saja. Improvisasi dari desain reflektor ternyata terus berlanjut seiring dengan fungsi dan tujuan nya. Berikut merupakan desain-desain teleskop reflektor.
Desain Gregorian
Desain gregorian dipaparkan oleh James Gregory di dalam buku nya optica Promota pada tahun 1663. Bentuk dari desain teleskop reflektor gregorian ialah dengan menggunakan cermin cekung parabolik atau cermin sekunder yang ditambahkan didepan cermin utama kemudian gambar yang dihasilkan akan direfleksikan kembali melalui lubang pada cermin primer ke mata. Sehingga pada desain gregorian cermin utama tidak sepenuh nya cekung karena pada titik tengah nya berlubang guna meneruskan gambar dari cermin sekunder/cermin tambahan yang berada didepan cermin utama. Alhasil dari desain ini gambar yang dihasilkan yaitu gambar tegak dan desain gregorian cocok sekali untuk pengamatan terestrial. Beberapa contoh teleskop yang menggunakan desain gregorian adalah Vatican Advanced Technology Telescope, the Magellan telescopes, the Large Binocular Telescope, dan the Giant Magellan Telescope.

Desain Gregorian

Desain Cassegrain
teleskop Cassegrain atau sering disebut Klasik Cassegrain pertama kali dipublikasikan pada tahun 1672 oleh Laurent Cassegrain. Desain cassegrain mempunyai cermin utama parabola dan cermin sekunder hiperbolik yang merefleksikan cahaya kembali turun melalui lubang di cermin utama. Efek lipat dan menyimpang dari cermin sekunder membuat teleskop mempunyai panjang fokus yang panjang sementara tabung teleskop pendek.

Desain Cassegrain

Desain Cassegrain Ritchey–Chrétien
Teleskop Reflektor desain Ritchey–Chrétien diciptakan oleh George Wilis Ritchey dan Henri Chrétien pada awal tahun 1910-an. Desain Cassegrain Ritchey–Chrétien adalah desain Reflektor cassegrain yang mempunyai dua cermin hyperbolik.  Cermin ini terbebas dari koma dan kelainan bola didekat bidang fokus. Apabila kelengkungan cermin primer dan sekunder benar-benar presisi maka akan baik untuk field yang luas dan pengamatan fotografi. Hampir setiap teleskop Reflektor profesional didunia menggunakan desain Ritchey–Chrétien.

Desain Cassegrain Ritchey–Chrétien

Desain Cassegrain Dall–Kirkham
Desain Teleskop Cassegrain Dall–Kirkham dibuat oleh Horace Dall pada tahun 1928. Nama Dall-Kirham diambil berdasarkan artikel yang dipublikasikan di Scientific American 1930 dan didiskusikan dengan astronom amatir Allan Kirkham dan Albert G. Desain Dall–Kirkham menggunakan cermin primer cekung elips dan cermin sekunder bulat cembung. Meskipun sistem ini lebih mudah di bahas daripada klasik Cassegrain atau sistem Ritchey-Chrétien, desain Ritchey-Chrétien tidak dapat mengkoreksi kelainan off-axis koma dan kelengkungan bidang sehingga mendegradasi dari gambar off-axis. Karena ini kurang terlihat pada rasio fokus tinggi, Dall-Kirkhams terkadang lebih cepat dari f/15
Seiring perkembangan zaman kini teleskop-teleskop modern khusus nya teleskop luar angkasa hampir sebagian besar menggunakan teleskop jenis reflektor sebagai sistem pengumpulan cahaya. Seperti hubble, chandra dan spitzer menggunakan reflektor untuk mengumpulkan cahaya dari sisa-sisa ledakan jutaan hingga miliaran tahun yang lalu. Teleskop generasi kedepan yaitu James Webb Space Telescope (JWST) juga akan menggunakan reflektor sebagai sistem pengumpulan cahaya dimana diameter dari cermin yang digunakan berdiameter sekitar 6,5 meter dan panjang fokus 131,4 meter. Hmmm… dari diameter dan panjang fokusnya bukan lah angka yang kecil. Lantas bagaimana hasil dari imaging teleskop JWST? Kita tunggu peluncuran nya di tahun 2018.