망원경의 종류

[표원일]

천체망원경의 기본 구조 및 종류

일반적으로 천체망원경의 종류는 빛을 모으는 광학 구조에 따라 의해 반사식, 굴절식,

반사굴절식 등으로 구별한다. 여기에서는 대표적인 광학형식만 소개하기로 한다.

1) 굴절망원경(Refractor)

● 케플러(Kepler)식

가장 일반적인 굴절형식으로 상은 상하좌우가 도립이지만 시야가 넓고 상이 안정적임

● 갈릴레이(Galilei)식

시야가 너무 좁아서 천체 망원경용으로는 사용되지 않지만

"오페라 글라스"라고 하는 소형 망원경으로 사용되며, 정립상임

● Achromatic Refractor

색수차를 줄이기 위해 볼록렌즈 부분을 Flourite(형석)라는 고가의 광학물질을

사용하여 제작한 이중렌즈와 대물렌즈를 각기 다른 3매로 구성한 Apochromat

라는 렌즈로 발전하였으며, 최근에는 대물렌즈를 구성하는 2장의 렌즈 중

볼록렌즈를 초저분산유리(FK01)로 만들어 색수차를 현격하게 줄인 망원경으로

발전하였음

2) 반사망원경(Reflector)

● 뉴톤식(Newtonian)

주반사경에 반사되어 한점에 모아지는 빛을 중간에 설치한 부경(평면사경)으로

밖으로 끌어내는 형식으로 접안부가 경통의 앞쪽 옆방향이기 때문에

천구방향의 관측이 용이함

● 카세그레인(Cassegrain)식

 주경에 작은 구멍으로 모은 빛을 볼록한 부경으로 되반사시켜서 경통 밖으로

빼내는 형식으로, 초점 길이에 비해 경통을 짧게 할 수 있어 관측이 편리하며,

상이 아주 깨끗한 것이 특징이나, 보정렌즈를 사용하지 않으면 극히 좁은 중심부를 제외하고는 주변부에 코마수차가 많이 나타남
 한편 주반사경으로 쌍곡면경을 사용한 리치크레티앙식은 이러한 코마수차가

탁월히 제거되어 천문대의 주망원경으로 널리 사용됨

3) 반사굴절망원경(Catadioptric)

● 슈미트 카메라(Schmidt Camera)

넓은 시야에 빠른 F수를 가진 천체사진 전용 카메라로서 보정판과 반사경 가운데에 특수한 필름 카세트를 넣어서 촬영함

● 슈미트 카세그레인(Schmidt Cassegrain)식

주경은 제작하기 쉬운 구면경으로 만든 후 이로 발생하는 구면수차는 보정판으로 제거하는 원리
망원경의 특징은 경통의 앞끝이 막힌 관계로 상이 안정되어 보이고 수차를 어느 정도 제거했기 때문에 상이 비교적 선명하나, 부경이 커서 컨트라스트가 다소 떨어짐

● 막스토프(Maksutov)식

 주경인 구면경으로 인해 발생하는 구면 수차를 보정판으로 완전히 제거했으며, 특히 부경이 보정렌즈로부터 분리된 르막형식이나 시막형식의 막스토프 망원경

은 보정렌즈 뒤에 알루미늄 도금을 한 그레고리안식 막스토프 망원경에 비해

잔존수차가 완벽하게 제거되어 성상면에서 같은 구경의 아포크로매트 굴절망원경과 견줄 만한 탁월한 성능을 나타냄

2. 마운트(Mount)

마운트는 관측목적에 따라 다양하게 발전되었다. 대표적인 형식은 아래의 그림과 같다.

1) 경위대식 : 경위대식은 구조가 간단해서 사용이 간편하고 목적하는 별을 시야에 넣기에 매우 쉽다. 가격도 저렴해서 초보자들이 사용하기에 적당하다. 2) 적도의식 : 장시간의 천체 관측과 사진 촬영용으로 적합하게 설계된 적도의 마운트는 두개의 축으로 구성되어 있는데, 하나는 지구의 자전축과 평행하게 설치되어 있고, 다른 하나는 앞의 축과 직각을 이루고 있다. 전자를 극축이라고 부르며, 극축에 모터를 부착하여 자동으로 별을 추적할 수 있다. 중소형 망원경용의 적도의로서 독일식과 포크식이 있다. ㉮ 독일식 적도의 : 아마추어에서 많이 사용되고 있습니다. 작아서 운반이 용이하고 만들기도 쉬워서 자작이 가능하다. 소형 망원경에 사용되는 적도의는 이 형식으로 되어 있다. (예: 소백산 천문대의 610mm 망원경) ㉯ 포크식 적도의 : 독일식과는 달리 균형추가 필요 없고 장치대 구성도 간단해서 운반이 용이합니다. 포크식은 그 구조상 망원경의 경통길이가 짧아야 하므로 슈미트 카세그레인이나 막스토프 같은 경통 길이가 짧은 망원경이 용이하다.