Kính thiên văn theo thời gian

Năm 1610, sau khi các kết quả quan sát của G.Gallilei được công bố, giới khoa học châu Âu như lên cơn sốt. Thế kỷ 17 trở thành thời hoàng kim của Thiên văn học. Người ta đua nhau chế tạo những chiếc kính thật to để thỏa mãn tính tò mò của mình.

Về mặt nguyên tắc thì quá dễ, chỉ cần có vật kính to hơn để nhận nhiều ánh sáng và tiêu cự dài hơn để có độ phóng đại lớn và giảm bớt cầu sai. Thấu kính đường kính lớn rất khó chế tạo vì thủy tinh thời đó thường bị lẫn bọt khí và nhiễm màu do tạp chất . Do đó người ta cuộc đua tập trung vào hướng kéo dài tiêu cự vật kính.

Chúng ta sẽ lần theo các sự kiện theo thời gian.

Năm 1655 nhà vật lý người Hà lan Christiaan Huygen

Kính thiên văn không khí

s (1629-1695) đã tìm ra Titan, vệ tinh lớn nhất của sao Thổ qua kính Kepler dài 12feet (khoảng 3.7m) do chính ông cùng người em trai là Constantine chế tạo. Ông còn ghi nhận được chỏm băng tại cực sao Hỏa và sao Mộc không có dạng đĩa tròn mà lại phình ra ở xích đạo.
Để gọn nhẹ hơn, ông đã bỏ thân ống kính, lắp vật kính lên một trụ cao và chỉnh hướng bằng dây cáp. Sau này nó được gọi là Kính thiên văn không khí-Air Telescope.
Với kính này, lần đầu tiên, thay vì dùng 1 thấu kính đơn như Kepler, ông đã dùng thị kính ghép từ 2 thấu kính hội tụ để loại trừ sắc sai và nhất là có trường nhìn rộng hơn, cho phép tăng độ phóng đại của kính thiên văn. Kiểu thị kính Huyghens này đến nay vẫn còn thấy trong các kính hiển vi và kính thiên văn cũ vì rất đơn giản, dễ chế tạo và rẻ tiền nhưng chất lượng cũng khá tốt.

Năm 1665 Giovanni Cassini (1625-1712), nhà thiên văn Ý Giám đốc Đài Thiên văn Paris Pháp, đã phát hiện Đốm đỏ lớn (Great Red Spot) trên sao Mộc. Năm 1672, ông tìm ra Rhea, vệ tinh sao Thổ qua kính thiên văn dài 35ft (10.7m).

Giovanni Cassini

Năm 1675 G.Cassini nhận ra vành đai sao Thổ gồm 2 vành con, cách nhau một khoảng cách nhỏ. Khoảng cách này được gọi là khoảng chia Cassini. Năm 1684, ông phát hiện tiếp 2 vệ tinh sao Thổ . Năm 1690, ông quan sát được các chuyển động xoáy trong khí quyển sao Mộc. Các khám phá này được thực hiện qua kính thiên văn dài 100 và 136ft (30.5 và 41.5m) do Campani chế tạo.

Chiếc kính 136ft mà Giovanni Cassini đã dùng để phát hiện ra vệ tinh Rhea của Sao Thổ cũng là do Giuseppe Campani chế tạo, và "có thể" là chiếc kính trong hình này : Trong 1 bức tranh vẽ chân dung Giovanni Cassini, có thể nhìn thấy 1 chiếc kính thiên văn rất lớn phía trước 1 tòa nhà trong đài thiên văn Paris. Chắc họa sĩ định minh họa 1 trong hai chiếc kính khổng lồ 100ft hoặc 136ft.

Kính thiên văn khổng lồ mà Giovanni Cassini đã sử dụng



Vành đai Sao Thổ với khoảng chia Cassini
(ảnh chụp bằng webcam qua kính thiên văn tự chế của HAAC)
Năm 1673, nhà thiên văn Đức Johanes Hevelius (1611-1687) đã lần lượt chế tạo 2 kính dài đến 60 và 150ft, có vật kính đường kính đến 20cm, Các kính này không thực sự hoạt động hiệu quả vì rất khó sử dụng, ống kính quá dài bị võng xuống, chỉ một cơn gió nhẹ cũng bị rung động. Thân ống kính 150ft được chế tạo dưới dạng khung hở để giảm trọng lượng và rung động  nhưng lại dễ bị nhiễu loạn hình ảnh khi có gió.

Kính thiên văn dài 60 và 150ft (18.5 và 46m) của J.Hevelius.

Bạn hãy hình dung cách chỉnh hướng ống kính dài như vậy ra sao nhé ! Đặc biệt là khi ngắm các ngôi sao gần thiên đỉnh !   

Chiều hướng tăng độ dài ống kính để giảm quang sai đã đến mức tới hạn. Quang sai không thể giảm hơn nữa mà kính lại quá khó xử dụng. Trường nhìn của các kính như vậy chỉ còn khoảng 2-3 phút độ (trong khi đường kính sao Mộc ở vị trí xung đối là khoảng gần 1 phút !) . Khó có thể hình dung được sự khéo léo và kiên nhẫn đến mức nào khi xử dụng các khí cụ như vậy của các nhà thiên văn thời đó.
Cuộc đua chiều dài kính thiên văn đã chấm dứt. Các dự án vĩ đại khác, kính dài 300-600ft lần lượt bị xếp xó sau thất bại của Hevenius.

Cuộc đua chuyển sang một hướng mới với một đối thủ mới: Kính Thiên Văn Phản Xạ