>> डॉ. विनीता नवलकर
न्यूटनियन दुर्बिणीने आरशांच्या नावीन्यपूर्ण वापरासह भविष्यातील प्रगतीचा पाया रचला. मात्र कॅसेग्रेनच्या रचनेने दुर्बिण तंत्रज्ञानात ाढांती घडवून आणली. आज कॅसेग्रेन दुर्बिणी हौशी आणि व्यावसायिक खगोलशास्त्र या दोन्हीं विभागात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावत आहेत.
1668 मध्ये सर आयझॅक न्यूटन यांनी शोधलेली न्यूटनियन दुर्बिण प्रकाशशास्त्राच्या क्षेत्रातील एक अभूतपूर्व शोध होता. मात्र न्यूटनियन दुर्बिणीमध्ये काही त्रुटीदेखील होत्या. प्राथमिक समस्यांपैकी एक म्हणजे कोमा म्हणून ओळखले जाणारे ऑप्टिकल विपथन, ज्यामुळे तारे आणि इतर खगोलीय वस्तू धूमकेतूच्या शेपटीप्रमाणे पसरट दिसतात! कुठलाही तारा खरंतर एका बिंदूप्रमाणे दिसला पाहिजे. कोमा विपथनामुळे त्याची प्रतिमा काहीशी खाली दिलेल्या आकृतीसारखी तयार होते.
1672 मध्ये, न्यूटनच्या शोधानंतर काही वर्षांनी, फ्रेंच धर्मगुरू आणि भौतिकशास्त्रज्ञ लॉरेंट कॅसेग्रेन यांनी एका नवीन दुर्बिणीची रचना सादर केली, ज्याने न्यूटनियन दुर्बिणीच्या काही त्रुटी कमी झाल्या. या दुर्बिणीची रचना काहीशी न्यूटनियन आणि ग्रेगोरियन दुर्बिणीच्या रचनेचे मिश्रण होते.
कॅसेग्रेनने आपल्या दुर्बिणीचा प्राथमिक आरसा अंतर्पा पॅराबोलिक ठेवला, जो न्यूटनियन रचनेसारखाच आहे. मात्र ग्रेगोरीच्या रचनेप्रमाणे या आरशाला मध्यभागी एक छिद्र देण्यात आले. त्याने दुय्यम आरसा बहिर्मुख आणि हायपरबोलिक ठेवला, जो प्राथमिक आरशाच्या समोर स्थित केला. जेणेकरून प्रकाश सर्वप्रथम प्राथमिक आरशावर पडतो आणि दुय्यम आरशावर प्रतिबिंबित होतो. त्यानंतर दुय्यम आरसा प्राथमिक आरशाच्या मध्यभागी असलेल्या छिद्रातून प्रकाश परत प्रतिबिंबित करून दुर्बिणीच्या मागील बाजूस असलेल्या आयपीस किंवा डिटेक्टरकडे निर्देशित करतो.
या नावीन्यपूर्ण रचनेमुळे कोमा विपथन काही प्रमाणात कमी झाले. स्वाभाविकपणे अधिक तीक्ष्ण आणि अचूक प्रतिमा या दुर्बिणीद्वारे मिळू लागल्या. तसेच या रचनेचा एक मोठा फायदा म्हणजे, या दुर्बिणीसाठी लागणारी नळीची लांबी न्यूटनियन दुर्बिणीच्या तुलनेत खूपच कमी करता येते. ज्यामुळे कॅसेग्रेन दुर्बिण अधिक संक्षिप्त आणि पोर्टेबल बनते. प्रकाश प्राथमिक आरशाहून दुय्यम आरशापर्यंत आणि तिथून परत प्राथमिक आरशापलीकडे असा प्रवास करतो. त्यामुळे प्रतिमेच्या चांगल्या मॅग्नीफिकेशनसाठी आवश्यक असलेली लांब फोकल लांबी साध्य करता येते.
17 व्या शतकापासून आत्तापर्यंत विविध खगोलशास्त्रज्ञ आणि ऑप्टिकल अभियंते कॅसेग्रेनच्या रचनेत सुधारणा करत आले आहेत. परिणामी कॅसग्रेनियन दुर्बिणीचे अनेक प्रकारात रूपांतर झाले.
20 व्या शतकाच्या सुरुवातीला अमेरिकन खगोलशास्त्रज्ञ जॉर्ज रिची आणि फ्रेंच खगोलशास्त्रज्ञ हेन्री ाsढटीयन यांनी विकसित केलेली रिची-ाsढटियन दुर्बिण ही एक विशेष प्रकारची कॅसेग्रेन दुर्बिण आहे. यात दोन्ही प्राथमिक आणि दुय्यम आरसे हायपरबॉलिक असतात. या रचनेमुळेसुद्धा कोमा विपथन बऱयापैकी कमी होते. ही संक्षिप्त रचना मोठय़ा आरशांसाठी (मोठय़ा-अॅपर्चर दुर्बिणींसाठी) खूपच फायदेशीर आहे. सध्या कॅसेग्रेन रचना जगभरातील व्यावसायिक वेधशाळांमध्ये मोठय़ा प्रमाणात वापरली जाते. हवाईमधील सुबारू दुर्बिणी आणि केक वेधशाळा यासारख्या मोठय़ा दुर्बिणींची बेसिक रचना कॅसेग्रेन दुर्बिणीची आहे. विशेषत: अंतराळ दुर्बिणींसाठी ही रचना आदर्श मानली जाते. प्रसिद्ध हबल अंतराळ दुर्बिणीची रचनासुद्धा रिची-ाsढटियन कॅसेग्रेन प्रकाराची आहे.
आणखी एक भिन्न रचना म्हणजे श्मिट-कॅसेग्रेन. यात प्राथमिक आरसा गोलाकार अंतर्पा असतो आणि रंगीत विपथन टाळण्यासाठी दुर्बिणीच्या पुढच्या बाजूस एक श्मिट करेक्टर प्लेट (लेन्स) बसवण्यात येते. ही रचना सर्वप्रथम अमेरिकेच्या जेम्स गिल्बर्ट बेकर यांनी 1946 मध्ये केली. दुसऱया महायुद्धात लष्करासाठी तयार करण्यात आलेल्या श्मिट कॅमेराची रचना वापरून ही दुर्बिण तयार करण्यात आली. गोलाकार आरसे तयार करण्यास सोपे आणि स्वस्त असल्यामुळे जगभरातील हौसी खगोल अभ्यासकांनी या दुर्बिणीला पसंती दर्शवली.
दुर्बिण तंत्रज्ञानातील एक महत्त्वपूर्ण प्रगती म्हणजे अॅडॉप्टिव ऑप्टिक्सचा विकास. अवकाशातून येणारा प्रकाश पृथ्वीच्या वातावरणात काहीसा विखुरला जातो. त्यामुळे कुठल्याही दुर्बिणीतून तयार होणारी प्रतिमेची गुणवत्ता कमी होते. अॅडॉप्टिव ऑप्टिक्सचं तंत्रज्ञान पृथ्वीच्या वातावरणामुळे झालेली विकृती कमी करते आणि अधिक स्पष्ट आणि अचूक प्रतिमा प्रदान करते. या तंत्रज्ञानामुळे दुर्बिणीच्या आरशांचा आकार रिअल-टाइममध्ये बदलता येतो, त्यामुळे जमिनीवरील दुर्बिणींची गुणवत्ता सुधारते. या अॅडॉप्टिव ऑप्टिक्सविषयी आपण पुढच्या अंकात सविस्तर जाणून घेऊया.
सध्याच्या बऱयाच आधुनिक कॅसेग्रेन दुर्बिणी संगणकीकृत नियंत्रण प्रणालींनी सुसज्ज असतात. या प्रणालीद्वारे, आपण आकाशात दुर्बिण अचूक स्थानी रोखू शकतो, ज्यामुळे विशिष्ट खगोलीय वस्तू शोधणे आणि त्यांचे निरीक्षण करणे सोपे होते. खास करून खगोल छायाचित्रणासाठी अशा प्रणालीने सुसज्ज असलेल्या दुर्बिणी उपयुक्त ठरतात. न्यूटनियनपासून कॅसेग्रेन दुर्बिणीपर्यंतचा प्रवास ऑप्टिकल खगोलशास्त्राच्या क्षेत्रातील उल्लेखनीय प्रगती दर्शवितो. न्यूटनियन दुर्बिणीने आरशांच्या नावीन्यपूर्ण वापरासह भविष्यातील प्रगतीचा पाया रचला. तथापि, कॅसेग्रेनच्या रचनेने दुर्बिण तंत्रज्ञानात खरोखरच ाढांती घडवून आणली. आज, कॅसेग्रेन दुर्बिणी हौशी आणि व्यावसायिक खगोलशास्त्र या दोन्हीं विभागात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावत आहेत. तंत्रज्ञान जसजसे पुढे जाईल, तसतसे आणखी प्रगत दुर्बिणी तयार होतील हे निश्चित. ब्रम्हांडाला समजून घेण्याच्या आपल्या कार्यात नवीन सीमा उघडल्या जातील!
(लेखिका खगो}शास्त्रज्ञ आहेत
