Thứ Ba, 23 tháng 7, 2013

Kính thiên văn vũ trụ

hubble-galaxy-pair-101124-02

Hàng đêm, mỗi khi ngước mắt lên bầu trời, chúng ta nhìn thấy hàng triệu ngôi sao nhấp nháy, sáng lung linh tạo nên vẻ đẹp lộng lẫy của vũ trụ bao la. Từ hàng nghìn năm nay, con người luôn cố gắng tìm tòi và giải đáp nguồn gốc của mình, nguồn gốc của sự sống, nguồn gốc của vũ trụ sâu thẳm. Chúng ta đã có rất nhiều câu trả lời, rất nhiều vấn đáp làm thỏa mãn một phần trí tò mò vốn có, nhưng có lẽ phải còn rất lâu, rất lâu nữa con người bé nhỏ mới có thể tìm ra lời giải của cả không gian kì bí. Mới đây chuyên trang Space.com đã điểm lại 7 khám phá ấn tượng về vũ trụ có thể gây bất ngờ với mọi người từ sự mở rộng và gia tốc vũ trụ tới các vấn đề về vật chất tối, năng lượng tối... Tinh Tế xin được giới thiệu bài viết thú vị này tới các bạn.

Tuổi của vũ trụ
Theo giả thuyết được chấp nhận rộng rãi hiện nay, vũ trụ được sinh ra từ vụ nổ Big Bang 13,7 tỷ năm trước. Các nhà khoa học tính toán ra con số này dựa trên các đo đạc về thành phần vật chất và mật độ năng lượng trong vũ trụ. Từ đó họ có thể biết tốc độ mở rộng của vũ trụ trong các giai đoạn trước đây rất lâu, sau đó họ ngoại suy gia thời điểm mà Big Bang xảy ra.

Vũ trụ ngày càng mở rộng
Vào những năm 1920 nhà thiên văn học nổi tiếng của Hoa Kỳ tiến sĩ Edwin Hubble đã có một nghiên cứu cách mạng khi ông phát hiện ra vũ trụ không ổn định hoặc co lại do suy sụp hấp dẫn như mọi người tưởng, sự thật là nó đang nở ra. Tuy nhiên, với kết quả quan sát các siêu sao nằm ở khoảng cách rất xa được thực hiện bởi kinh thien van vũ trụ Hubble năm 1998, người ta thấy rằng bản thân tốc độ mở rộng của vũ trụ cũng không giống nhau theo thời gian: rất lâu trước đây vũ trụ nở ra chậm hơn nhiều so với thời điểm hiện tại. Do đó, phải có một nguồn năng lượng nào đó chi phối sự giãn nở của vũ trụ mà nay chúng ta gọi là năng lượng tối. Nhưng cho hiện tại, trình độ con người vẫn chưa thể hiểu biết rõ nguồn gốc của năng lượng tối.

Tốc độ giãn nở của vũ trụ vẫn tiếp tục tăng
Cũng vào năm 1998, các nhà thiên văn học lại có thêm một thông tin gây chấn động khi họ công bố vũ trụ không chỉ tiếp tục mở rộng mà tốc độ của sự giãn nở này ngày càng tăng. Kết quả đó có được nhờ quan sát từ các ngôi sao ở rất xa Trái Đất, họ nhận thấy tốc độ rời xa Địa Cầu của chúng ngày một được gia tốc. Điều này cũng là một bằng chứng bổ sung xác nhận tính đúng đắn của lý thuyết tương đối rộng do Albert Einstein xây dựng. Với khám phá vào năm 1998, ba nhà thiên văn học đã đạt giải Nobel vật lý vào năm 2011 (chỉ 3 năm sau khi công trình của họ được công bố, một thành tích khá hiếm hoi khi giải thưởng thường được trao cho tác giả hàng chục năm sau đó)

Vũ trụ có thể có dạng phẳng, mặt cầu hoặc yên ngựa
Hình dạng của vũ trụ ảnh hưởng bởi hai yếu tố: sự suy sụp do lực hấp dẫn và sự giãn nở. Vì vật chất là bảo toàn nên mật độ vật chất trong vũ trụ sẽ phụ thuộc vào thể tích hay hình dạng của nó. Do đó khi vũ trụ giãn nở, mật độ vật chất cũng thay đổi theo. Các nhà khoa học, nếu mật độ vật chất của vũ trụ đạt tới một con số nào đó, cấu trúc hình học của vũ trụ sẽ có dạng phẳng như một tờ giấy (đọ dày không đáng kể so với các chiều khác). Khi đó, vũ trụ được giả thuyết là không có biên và sẽ mở rộng mãi. Nếu mật độ vật chất vượt qua con số đó, vũ trụ sẽ có dạng một mặt cầu, người ta gọi đó là vũ trụ đóng. Một kịch bản nữa có thể xảy ra nếu mật độ vật chất thấp hơn giá trị ở trên, vũ trụ sẽ dạng hình yên ngựa, hay vũ trụ mở.

Vũ trụ được lấp đầy bởi vật chất tối và năng lượng tối
Chúng ta sống trong một thế giới nhìn thấy bao gồm các hạt cơ bản gồm quark, lepton và boson truyền tương tác. Nhưng một sự thật phũ phàng là tổng khối lượng các hạt đó chỉ bằng 4% tổng khối lượng vũ trụ. 96% còn lại theo tính toán là những thứ mà chúng ta chưa bao giờ thấy hoặc chưa biết về nó. Người ta gọi chúng là vật chất tối và năng lượng tối. Cho tới nay các chuyên gia chỉ tìm thấy các bằng chứng gián tiếp về sự tồn tại của dạng vật chất/năng lượng đó.

Bức xạ phát ra từ Big Bang vẫn tràn ngập vũ trụ
Mặc dù vụ nổ Big Bang đã xảy ra cách đây 13,7 tỷ năm, tàn dư của nó vẫn còn tồn tại tới ngày nay. Người ta gọi nó là bức xạ phông nền vũ trụ (CMB-cosmic microwave background). Ở cấp độ vĩ mô, chúng ta quan sát thấy bức xạ này đẳng hướng và có nhiệt độ 2,7 Kelvin. Hiện tại dự án Plank của Cơ quan hàng không Châu Âu vẫn đang tiếp tục thực hiện các phép đo chính xác hơn và hoàn thành bản đồ phông nền bức xạ của toàn vũ trụ.

Có thể có nhiều vũ trụ song song
Một số nhà khoa học cũng không loại trừ chúng ta đang sống trong một vũ trụ bên cạnh nhiều vũ trụ khác. Giả thuyết này có thể xảy ra nếu sau Big Bang không thời gian tại các khu vực khác nhau giãn nở với tốc độ không giống nhau. Mối khu vực sẽ tạo thành một vũ trụ riêng giống như các quả bong bóng cạnh nhau. Trong đó tại mỗi vũ trụ, các định luật vật lý chi phối sẽ có dạng riêng biệt.
Xem thêm : http://vgl.com.vn/kinh-thien-van/
Nguồn: Space.com

Kính thiên văn vô tuyến

[IMG]
một hệ thống kính thiên văn vô tuyến (radio telescope)

Để tìm hiểu nguồn gốc vũ trụ cần phải dùng kính thiên văn càng mạnh càng tốt bởi thông tin về lịch sử vũ trụ được chứa trong các bức xạ phát ra từ hàng tỉ năm trước. Hiểu rõ điều đó, các nhà khoa học từ Hoa Kỳ, Úc, New Zealand và Ấn Độ gần đây đã bắt đầu xây dựng chiếc kính thiên văn vô tuyến mạnh nhất thế giới có tên Murchison Widefield Array (MWA) đặt tại Western Australia Outback (một vùng hẻo lánh phía tây của Úc). Do phụ thuộc nhiều vào khả năng xử lý tín hiệu nhận được, sau khi cân nhắc, dự án mới đây đã quyết định chọn IBM làm đối tác công nghệ cung cấp nguồn lực xử lý thông tin.

Có chi phí khoảng 51 triệu đô với 4.096 anten lưỡng cực chuyên dụng, MWA được kỳ vọng sẽ thu nhận được những tín hiệu cực kỳ yếu phát xạ từ những “ký ức” cách đây khoảng 13 tỉ năm trước của vũ trụ. Các tín hiệu vô tuyến thu nhận có tần số từ 80-300MHz thu nhận sẽ được truyền liên tục về hệ cluster tính toán iDataPlex dx360 M3 của IBM để chuyển đổi thành hình ảnh bầu trời với độ rõ ràng và chi tiết chưa từng có trước đó. Được biết lượng thông tin truyền về trong một ngày mà hệ cluster này phải xử lý lên đến 50TB (Terabyte) và tốc độ truyền tải khoảng 8GB/s, tương đương với 2.000 bài hát/s.

Bằng sự giúp sức của MWA và hệ thống xử lý của IBM, các nhà khoa học hy vọng họ sẽ có thể hiểu được quá trình hình thành các thiên hà, vì sao và hành tinh. Kính thiên văn cũng sẽ được sử dụng để nghiên cứu bầu quang quyển (heliosphere) của mặt trời trong những giai đoạn hoạt động mạnh của vì sao này cũng như nghiên cứu các đối tượng thiên văn thú vị khác như các ẩn tinh (pulsar).

[IMG]
Hình ảnh thiết kế của hệ thống kính thiên văn vô tuyến MWA

[IMG]
Hình ảnh 3 vị trí sau khi hoàn thành của hệ thống đó

Kính thiên văn quang học

[IMG]

Các nhà khoa học tại đại học Keio (Nhật Bản) cho biết họ vừa phát hiện ra các đám mây khí và bụi cực lớn ở trung tâm của thiên hà Milky Way (tức dải ngân hà của mà chúng ta đang sống). Theo dự đoán, những đám mây khí này có thể trở thành các lỗ đen có khối lượng trunh bình trong thời gian tới, trước khi nó tiến triển thành một lỗ đen cực lớn sau đó. Vị trí của đám mây khí được phát hiện nằm cách hệ mặt trời khoảng 30.000 năm ánh sáng, tức 2,83815852 × 10^17 (17 số 0 ) km.

Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ở gần tâm của Dải ngân hà tồn tại các đám mây khí có nhiệt độ trung bình lên tới 50 độ Kelvin (-223 độ C, tức là khá nóng so với nhiệt độ phông nền vũ trụ là 2,7 độ Kelvin) và có mật độ khá đậm đặc 10.000 phân tử Hydro/cm khối. Các quan sát chỉ ra 3 trong số các đám mây khí này đang mở rộng dần và theo suy đoán đó là kết quả của các vụ nổ của các siêu sao (những ngôi sao-những mặt trời khác có khối lượng lớn hơn rất nhiều so với Mặt Trời của chúng ta).

Dữ liệu hình ảnh từ đám mây khí có tốc độ giãn nở nhanh nhất cho thấy đây là kết quả gây ra bởi vụ nổ của 200 siêu sao trong lòng nó. Các nhà khoa học ước lượng tuổi của các đám mây khí vào khoảng 60.000 năm, tức là chúng hoàn là các hệ vật chất rất trẻ so với vũ trụ đã tồn tại 15 tỷ năm. Tuy nhiên, việc các đám mây phình ra to dần chứng tỏ các ngôi sao bên trong trong đã xẩy ra vụ nổ cuối cùng và đang dần trở thành các ngôi sao chết sau khi nhiên liệu hạt nhân đã hết. Khi đó áp suất bức xạ giảm dần và do lực hấp dẫn, vật chất ở các ngôi sao sẽ suy sụp và co lại về nhân.

Với khối lượng ước tính nặng hơn 100.000 lần khối lượng Mặt Trời các đám mây khí sẽ là ứng cử viên sáng giá cho các lỗ đen có khối lượng trung bình trong, sau đó nó sẽ "nuốt" các vật chất xung quanh và cuối cùng trở thành các siêu lỗ đen.

Quá trình đo đạc
Mặc dù các cụm mây khí và sao có kích thước rất lớn, nhưng cho tới nay chúng mới được khám phá là do chúng nằm ở trung tâm của thiên hà Milky Way, trong khi hệ Mặt Trời của nằm ở rìa một cánh tay của Dải Ngân Hà xoắn ốc này. Khoảng cách 30.000 năm ánh sáng rõ ràng là một trở ngại lớn cho các kính thiên văn quang học hiện có, đó là chưa kể đến việc rất nhiều đám mây khí bụi khác hấp thụ hầu hết các bức xạ ở vùng hồng ngoại và vùng ánh sáng nhìn thấy trước khi chúng tới được các đài quan sát của con người. Để giải quyết những khó khăn đó, các khoa học gia tại đại học Keio đã hướng các kính thiên văn vô tuyến ASTE 10m và NRO 45m vê phía bầu trời để ghi nhận tín hiệu.

[IMG]

Dữ liệu 250 giờ quan sát (từ năm 2005 tới năm 2010) được gửi từ kính thiên văn ASTE 10m ở Atacama (một sa mạc ở độ cao 4.800m tại Chile) đã cung cấp cho các nhà khoa học quang phổ của bức xạ có bước sóng 0,87 mm của các-bon đioxit (CO2) được phát ra từ tâm của Dải Ngân Hà. Sau đó nhóm nghiên cứu so sánh kết quả này với quang phổ của bức xạ có bước 2,6mm của các nguyên tử các-bon monoxit (CO) phát ra từ cùng đám mây và được kính thiên văn NRO 45m thu nhận.

Từ sự chênh lệnh bước sóng, họ có thể mô hình hóa và mô phỏng lại các quá trình diễn ra cách đó hàng ngàn năm ánh sáng. Sau đó họ xây dựng bản đồ phân bố nhiệt độ và mật độ vật chất trong các đám mây khí và bụi. Kết quả chỉ ra nhiệt độ của chúng khoảng 50 độ Kenvil và trong một thể tích một cm khối có khoảng 10.000 phân tử Hydro, loại phân tử phổ biến nhất trong vũ trụ.

Nhóm nghiên cứu cho biết, đây là một kết quả rất đáng ngạc nhiên vì tồn tại 4 khu vực có các phân tử khí tập trung dày đặc và có nhiệt độ cao như vậy. Hơn nữa đo đạc dịch chuyển đỏ cho thấy bề mặt các đám mây đang di chuyển với tốc độ khá nhanh: 100km/giây. Trong bốn khu vực phát hiện, ngoài đĩa vật chất Sgr A với bán kính lên tới 25 năm ánh sáng có chứa siêu lỗ đen Sgaitarius A* có khối lượng xấp xỉ 4 triệu lần khối lượng Mặt Trời đã biết trước đây, thì 3 khu vực còn lại lần đầu tiên các nhà khoa học nhận kết quả thú vị như vậy.

[IMG]

Theo nhận định, vận tốc cực lớn ở bề mặt 3 đám mây khí còn lại không thể chỉ do quá trình tự quanh của của chúng, mà đó phải là kết quả của các vụ nổ của hàng loạt siêu sao bên trong. Số liệu chỉ ra tại cụm mây khí ở vị trí L=+1,3 độ có một nguồn năng lượng cực lớn tương đương với vụ nổ của 200 siêu sao, tuổi của cụm mây này chỉ khoảng 60.000 năm. Nhóm nghiên cứu cũng cho biết các vụ nổ các siêu sao có năng tương đương 100.000 lần khối lượng Mặt Trời sẽ tiếp tục diễn ra trong 300 năm nữa trước khi vật chất tại khu vực đó co lại do suy sụp hấp dẫn. Mặc dù các đo đạc cụ thể chưa được tiến hành với các cụm khí tại vị trí L=-0,4 độ và L=-0,2 độ, nhưng dựa trên cùng hiện tượng quan sát được, chúng sẽ có quá trình tiến triển tương tự như đám khí tại L=+1,3 độ.

Như chúng ta đã biết, ở gần tâm của các thiên hà có rất nhiều các đám mây khí. Sự tập trung các đám mây khí với mật độ cao như vậy sẽ tạo nên lực hấp dẫn lớn để chúng dần co cụp về nhân và hút các vật chât xung quanh. Dần dần chúng sẽ trở thành các ngôi sao thực sự. Các quá trình hình thành và tiến triển của các sao như vậy sẽ cung cấp rất nhiều thông tin về nhân của các thiên hà. Do đó, việc nghiên cứu trạng thái vật lý và tính chất hóa học của các phân tử khí ở tâm thiên hà đóng vai trò một vai trò rất quan trọng.

Theo tính toán lý thuyết, khi mật độ của các ngôi sao ở nhân một chòm sao tăng lên, các ngôi sao sẽ hợp nhất, dần dần chúng sẽ trở thành các vật thể cực lớn. Khi đó, hấp dẫn từ hệ vật chât này lớn tới mức tất cả các vật thể, thậm chí là cả ánh sáng cũng không đủ vận tốc để thoát khỏi, chúng đã trở thành các lỗ đen thực sự. Các lỗ đen là cái thùng không đáy, chúng sẽ càng ngày càng hút thêm các vật chất xung quanh và trở thành các siêu lỗ đen giống như lỗ đen Sagittarius A* ở trên.

Nguồn: National Astronomical Observatory of Japan

thiết lập kính thiên văn trên đỉnh núi vào năm 2016

Hai tổ chức tư nhân đã lên kế hoạch để thực hiện nhiệm vụ đầu tiên ở cực nam của mặt trăng là thiết lập kính thiên văn trên đỉnh núi vào năm 2016.

Hiệp hội Quốc tế về đài mặt trăng (ILOA) và hãng Moon Express đã lựa chọn vị trí khá khó khăn để đặt kính thiên văn, nhưng họ tin rằng từ đó sẽ có cái nhìn rõ ràng về thiên hà của chúng ta.

Hai cơ quan này đã lên kế hoạch lắp đặt một ăng ten radio 2 m và cài đặt một kính thiên văn quang học bên mép cao của miệng núi lửa Malapert. Theo tạp chí Wired thì ILOA nhắm đến việc xây dựng cơ sở nghiên cứu khoa học và thương mại trên mặt trăng, trong khi Moon Express muốn cung cấp dịch vụ chuyển phát nhanh trong không gian vào 10 năm tới.

Hai đơn vị này đã gia nhập vào lực lượng muốn thiết lập hai đài thiên văn trên cực nam của mặt trăng. Những công cụ này không bị che mờ vì bầu không khí như trên trái đất, cũng không bị ảnh hưởng bởi sóng của các đài phát thanh và tiếng ồn điện từ được tạo ra bởi các công nghệ hiện đại.

Ý tưởng đặt kính viễn vọng trên mặt trăng không phải là mới. Các nhà thiên văn từ lâu đã muốn đưa lên phần tối của mặt trăng kính thiên văn, với hy vọng sẽ thu được hình ảnh rõ ràng hơn so với bất kỳ thiết bị nào từ trái đất, thậm chí cả trong không gian. Wired dẫn lời Steve Durst, người sáng lập và Giám đốc điều hành ILOA cho biết những hình ảnh thu được từ mặt trăng sẽ được truyền thẳng về trái đất.

Một ngày trên mặt trăng tương đương 1 tháng trên trái đất, có hai tuần như ban ngày với nhiệt độ lên đến 120 độ C và hai tuần kế tiếp là đêm lạnh âm 170 độ C. Vì vậy thiết bị khoa học kỹ thuật phải chịu đựng được khí hậu khắc nghiệt này. Tuy nhiên, vị trí chọn đặt kính viễn vọng ở cực nam mặt trăng giúp nó hưởng được 90% ánh sáng mặt trời và nhiệt độ ổn định ở mức âm 50 độ C.

Báo Daily Mail dẫn lời ông Durst rằng các tấm pin năng lượng mặt trời sẽ giúp cung cấp điện cho kính thiên văn hoạt động và nơi này cũng được coi là vị trí tốt nhất nếu trong tương lai con người lại muốn đổ bộ xuống mặt trăng.  Dự tính kính thiên văn trên mặt trăng sẽ hoàn thành trong năm 2016 với chi phí chừng 100 triệu USD.
xem thêm :   http://vgl.com.vn/kinh-thien-van/

Chọn thấu kính hay gương cầu trong kính thiên văn

Câu hỏi chọn kính thiên văn khúc xạ hay phản xạ thực chất là câu hỏi: " Chọn thấu kính hay gương ? "



Đây là câu hỏi rất nhiều bạn thắc mắc khi có ý định mua hoặc tự làm một chiếc kính để phục vụ quan sát, thỏa mãn niềm đam mê của mình.


Các bạn hầu như phân vân chọn lựa giữa 2 loại kính này và hầu hết ưu ái cho kính phản xạ nhiều hơn. Lý do nhiều người đưa ra là do gương có đường kính lớn -> độ phóng đại hữu dụng lớn và hình ảnh thu được sáng rõ. Một lí do rất thuyết phục phải không. Vậy mời các bạn tham khảo bài viết sau để xem xem loại kính nào phù hợp với bản thân nhất nhé.


Điêu đầu tiên, hãy hiểu căn bản mục đích của vật kính là gì. Nó có nhiệm vụ tạo ra ảnh, tạo ra ảnh một vật thể ở xa vô cùng về ngay trước mắt.


Như vậy vật kính làm từ cái gì không quan trọng, điều chúng ra quan tâm là ảnh tạo ra phải thật sắc nét, độ tương phản tốt, màu sắc đẹp, độ phân giải ảnh cao. Ở đây, chúng ta động chạm đến một khái niệm khá lạ - độ phân giải của ảnh. Chắc hẳn ai cũng biết độ phân giải của máy ảnh số, 12 chấm sẽ đẹp hơn 8 chấm. Đó là suy nghĩ của rất nhiều người. Mình xin nói thêm đó là độ phân giải của cảm biến chứ không phải độ phân giải của ảnh. Nó chỉ là khả năng phân chia bức ảnh ra thành rất rất nhiều phần nhỏ. Nhưng đó mới chỉ là một phần của vấn đề. Bạn hãy tưởng tượng nếu bản thân bức ảnh đã mờ, nhòe, xấu thì việc phân chia bức ảnh đó ra rất nhiều phân nhỏ có ý nghĩa gì đâu. Quan tâm cái sau làm gì trong khi cái trước đã không tốt. Thật may là thiên nhiên đã ban tặng cho ta một cảm biến " Mắt" vô cùng xịn. Nên giờ ta chỉ cần quan tâm đến cái phía trước thôi.


Ảnh của một điểm sáng qua vật kính sẽ là một đốm tròn mờ. Như vậy, nếu cái đóm tròn đó càng nhỏ thì độ sắc nét của nó càng cao, ta nói ảnh có độ phân giải cao. Độ phân giải được quyết định bởi độ chính xác về quang học của vật kính và đường kính của nó.

Trước tiên, mình xin không nói đến thị kính ở đây, nó là cả một mảng rộng mà ta không thể bàn trong đây được. Bây giờ, chúng ta hãy cùng so sánh 2 loại kính này.
Đặt vật kính tiêu sắc và gương lên bàn cân. Gương nặng hơn đùa thôi: Mình so sánh trong điều kiện vật kính tiêu sắc và gương đều có chất lượng tốt nhé.
Với một vật kính tiêu sắc, ta nhận được gì nào:
+ Đường đi của tia sáng tương đối tốt, các tia sáng được bẻ, khống chế tốt.
+ Các hiện tượng sắc sai, cầu sai, coma, loạn thị... được khắc phục đi đáng kể.
+ Sự thất thoát ánh sáng được khống chế ổn , chất lượng ảnh tốt hơn so với gương về các tiêu chí: độ sắc nét, độ tương phản, màu sắc...
Còn với một chiếc gương phản xạ thì sao:
+ Sự phản xạ ánh sáng tốt.
+ Độ mở lớn, ảnh thu được khá hơn vật kính tiêu sắc trên tiêu chí độ sáng và độ phân giải.
+ Đa dạng về tiêu cự, đường kính và hơn hết là nó dễ mài hơn so với vật kính tiêu sắc.
+ Sắc sai không có, các quang sai sắc cũng được giảm thiểu nhiều nếu chất lượng quang học của gương đạt kĩ thuật.



Trên đây, mình đã nói xong về vật kính, cái cực kì quan trọng của kính thiên văn. Giờ ta hãy so sánh về kết cấu nhé:
Kính khúc xạ:
+ Cố định vật kính đơn giản, cả hệ thống đồng trục dễ dàng, làm đơn giản.
+ Dễ sử dụng, vận hành, bắt mục tiêu nhanh gọn.
+ Gọn nhẹ, mang vác dễ. Đôi khi chính vì nhẹ quá nên dễ bị rung lắc trong quá trình sử dụng.
+ Do vật kính được bắt chết vào ống nên nếu bị lệch trục thì khó để cân chỉnh lại.
Kính phản xạ:
+ Khó làm hơn, các chi tiết cấu thành cũng phức tạp hơn.
+ Đòi hỏi về độ đồng trục cao do ánh sáng bị phản xạ 2 lần, cho nên nếu lệch 1 góc nhỏ thì sẽ bị nhân 4 góc đó lên đó.
+ Nặng nề, cồng kềnh đặc biệt là với các kính tiêu cự dài.
+ Sử dụng cũng không khó hơn kính khúc xạ là mấy.
+ Chính sự nặng nề của nó lại đem lại sự chắc chắn, vững chãi khi sử dụng.

So sánh về giá thành:
Vật kính tiêu sắc thì khá ít sự lựa chọn và giá cả tăng theo cấp số nhân khi đường kính tăng:
D60 -165k
D70 - gần 300k
D90 - hơn 1 triệu.
Hầu như là chúng ta phải mua chứ rất khó để tự mài. Trừ những ai có tay nghề cao.
Gương cũng vậy nhưng đa dạng hơn.
D114 - khoảng 400k
D150 - Khoảng 650k
Gương to hơn thì tự mài mới có và giá cũng khá chát.

Chi phí cho những linh kiện để lắp ráp kính thì kính phản xạ sẽ đắt hơn vài phần so với khúc xạ.
Nhưng giá thành làm một kính khúc xạ D70 và phản xạ D150 không chênh nhau nhiều lắm. Nếu không tính thị kính thì giá kính D70 trên dưới 1 triệu, và 150 là 1,5 triệu.

Đi đến kết luận:
Kính khúc xạ dành cho nhưng ai đòi hỏi chất lượng hình ảnh tốt, không chạy theo độ phóng đại lớn. Ưa thích sự nhỏ gọn, tiện lợi và có hầu bao eo hẹp . Những kính khúc xạ loại to như D90 trở đi, mình không đề cập vì giá nó khá đắt.
Kính phản xạ dành cho những ai thích quan sát với độ phóng đại lớn ( quan sát hành tinh ), quan sát các vật thể tối ( tinh vân ). Đã có hiểu biết về kính. Ưa thích sự chắc chắn - không đòi hỏi quá cao về chất lượng hình ảnh và thích hầm hố một chút Ảnh của kính phản xạ cũng không phải đồ bỏ đi đâu nhé.
Hi vọng bài viết này đã giúp các bạn đưa ra được sự lựa chọn hợp lí cho riêng mình.


Cái này không liên quan lắm nhưng các bạn cũng nên biết


Xem thêm : http://vgl.com.vn/kinh-thien-van/

Cảm biến ảnh thiên văn - chụp ảnh thiên văn

Chúng ta đầu tư rất nhiều tiền, công sức, thời gian và cả tâm huyết vào chiếc kính thiên văn của mình. Khi mà chiếc kính đã hoàn thành rồi, ta đã có thể chiêm ngưỡng những kiệt tác trên bầu trời, nhưng đôi khi chúng ta lại muốn ghi lại những gì mình thấy được để đem khoe với bạn bè hay nghiên cứu. Vậy nên lĩnh vực nhiếp ảnh thiên văn ra đời nhằm thực hiện điều đó và còn hơn thể nữa, nhiếp ảnh thiên văn đã đưa ta vượt qua giới hạn nhìn của mắt người. Trong bài viết sau đây, bằng những kiến thức nhiếp ảnh có được, mình xin nói về cảm biến trong chụp ảnh thiên văn - các đặc điểm cũng như tính chất của nó để chúng ta có cái nhìn sâu hơn và giúp ích mọi người trong việc tạo ra một bức ảnh thiên văn đẹp.



Trước tiên, các bạn cần phải hiểu để "nhìn" thấy vật thì trước hết phải có ánh sáng từ vật di chuyển đến một thấu kính. Thấu kính này hội tụ ánh sáng tạo ra ảnh của vật thể - và ảnh này in trên bề mặt cảm biến. Các tín hiệu ánh sáng sẽ được chuyển thành tín hiệu điện để rồi bộ xử lí tái tạo chúng thành hình ảnh. Ở mắt người thì thấu kính chính là thể thủy tinh, cảm biến là võng mạc và bộ xử lí là não bộ của chúng ta (phần nằm phía sau gáy). Vậy để chụp ảnh thiên văn, vật kính đã có nhiệm vụ tạo ra ảnh của vật thể, và giờ ta chỉ cần một cảm biến để nhận ảnh nữa thôi. Nói về cảm biến chụp ảnh thì nó có vẻ hơi xa lạ đối với nhiều người. Thường thì đa số mọi người nghĩ là chụp ảnh phải bằng máy ảnh hay điện thoại nhưng thực chất để thu được bức ảnh tốt nhất, người ta gắn một cảm biến thu ảnh (thiết bị thu góp điện tích) vào vị trí mặt phẳng tiêu cự của vật kính. Thiết bị này người ta hay gọi là CCD. Cảm biến thực chất là một mạch điện được cấy trên một nền silicon mà ở trên đó có hàng triệu các tế bào điểm ảnh nhỏ. Mỗi một điểm ảnh là một cái giếng thế năng. Các photon đi đến và chúng đánh bật các điện tích ra, điện tích được tạo ra tỉ lệ với số photon đi đến và các điện tích đó được chứa ngay trong mỗi điểm ảnh.


Đó là cảm biến CCD, còn một loại khác là cảm biến CMOS. Nó thực chất là một công nghệ được cấy trên nền CCD, nó khác CCD ở chỗ mỗi một điểm ảnh được bố trí thêm một mạch điện tích hợp nhỏ nữa để tăng cường và xử lí tín hiệu - giúp việc cho bộ xử lí. Và ở bài viết này, chúng ta sẽ chỉ nói về cảm biến nói chúng chứ không đi sâu vào một loại nào.

Vậy để chụp ảnh thiên văn thì chúng ta quan tâm đến những yếu tố gì của cảm biến ảnh.

Loại cảm biến.


Như đã nói ở trên, có 2 loại cảm biến là CCD và CMOS, ưu nhược điểm của chúng như sau:
CCD: Độ nhạy sáng cao hơn, có khả năng chụp thiếu sáng tốt hơn, ảnh tạo ra đẹp và mịn hơn - ít bị sạn. Nhưng khó chế tạo, giá thành đắt và hạn chế về độ phân giải, tốc độ xử lí ảnh chậm do bộ xử lí phải đọc từng hàng một.
CMOS: Dễ chế tạo hơn, giá thành rẻ, dễ dàng chế tạo với độ phân giải cao hơn, tốc độ xử lí hình ảnh nhanh hơn. Tuy nhiên chất lượng ảnh trên cùng một độ phân giải không thể bằng CCD, ảnh bị noise mạnh hơn CCD.
Từ những điều đó, ta thấy CCD mạnh hơn CMOS trong lĩnh vực chụp ảnh thiên văn (chứ trong chụp hình bình thường thì mình không bình luận gì), do vậy, cho dù khá đắt đỏ thì dân nghiệp dư nước ngoài vẫn cố sắm cho mình một cảm biến CCD để phục vụ nhu cầu chụp ảnh. Nhưng một số cảm biến CMOS xịn thì giá của nó cũng không hề rẻ và chất lượng tốt không kém CCD.

Độ phân giải của cảm biến.

Lại nói về độ phân giải, ở đây cảm biến CMOS có lợi thế hơn về điều này. Tuy nhiên mình nhắc lại cho mọi người nhớ. Độ phân giải của cảm biến chỉ được tận dụng tối đa khi độ phân giải ảnh do vật kính tạo ra lớn hơn độ phân giải của cảm biến. Nếu khả năng phân giải của vật kính kém hơn cảm biến thì chả có ý nghĩa gì cả. Trên thực tế, ở kích thước ảnh 0.6M là đã đủ tiêu chuẩn để xem ảnh trên mạng. Trên các màn hình full HD cũng chỉ là 1080*1920, chỉ hơn 2M một chút. Do vậy đừng quá quan tâm đến độ phân giải làm gì, theo cá nhân mình thấy 10M là quá đủ (trừ những trường hợp chụp ảnh để nghiên cứu).

Độ nhạy sáng (ISO)
Đây là một yếu tốt cực kì quan trọng trong chụp ảnh thiên văn, vì các đối tượng ta hướng đến rất tối cho nên yêu cầu về độ nhạy sáng là khá cao. Nhưng khi nâng ISO lên thì đồng nghĩa với việc ảnh sẽ bị noise mạnh hơn, và khả năng khử noise là tùy thuộc vào kích thước điểm ảnh và các thuật toán phức tap của bộ xử lí. Ở các máy ảnh du lịch, hay tốt hơn là DSRL thì mức ISO < 800 là chấp nhận được.

Kích thước cảm biến.
Rất quan trọng trong việc cho ra các bức ảnh đẹp. Nhưng để tạo ra một cảm biến lớn rất phức tạp và tốn kém (chi phí để sản xuất ra các cảm biến full fram đắt gấp 10 lần chi phí sản xuất các cảm biến hệ APS-C). Nhưng số tiền bỏ ra cũng đem lại cho bạn những lợi thế đáng kể.
Kích thước cảm biến tỉ lệ nghịch với kích thước ảnh thu được.


Xét trên cùng một độ phân giải thì cảm bến to sẽ cho ảnh đẹp hơn, do kích thước mỗi điểm ảnh là lớn hơn nên khả năng thu sáng và khử nhiễu của chúng tốt hớn (đó là lí do tại sao các mày ảnh DSRL full fram đắt như vậy).



Khả năng phơi sáng của cảm biến.
Phơi sáng trong chụp ảnh thiên văn là điều không thể thiếu. Nhiều người chưa hiểu khái niệm này là như thế nào. Mình xin ví dụ thế này: Bạn có một vòi nước và một cái cốc, nếu ta mở to vòi nước thì cũng có nghĩa là nước chảy ra mạnh và cái cốc sẽ đầy nước chỉ sau một vài giây. Nhưng nếu vì một lí do nào đó (sắp cạn nước hoặc vòi tắc chẳng hạn) nước chảy ra chỉ nhỏ từng giọt một thì bạn sẽ phải mất hàng chục phút để thu được cốc nước đầy. Chụp phơi sáng cũng vậy, với các đối tượng sáng như mặt trời, mặt trăng thì ánh sáng của chúng đi đến từng điểm ảnh mạnh mẽ như vòi nước chảy to vậy cho nên ta chỉ cần để cảm biến lộ diện trước ánh sáng 1 thời gian rất ngắn là đủ. Nhưng đối với các ngôi sao, hành tinh hay tinh vân thì ánh sáng của chúng đi đến cảm biến yếu ớt như là nước chảy nhỏ giọt vậy cho nên ta vần phải để cảm biến lộ ra trước ánh sáng thật lâu để "hứng" được lượng sáng cần thiết.
Một điều quan trọng nữa là để chụp phơi sáng lâu thì chúng ta phải có bộ phận bám nhật động (cho thiết bị chụp) để sao cho ánh sáng từ mỗi một chi tiết của vật thể luôn luôn rơi vào đúng một điểm ảnh trong quá trình chụp, đảm bảo cho hình ảnh thu được sắc nét chứ không bị râu ông nọ cắm cằm bà kia.

Khi chụp ảnh bằng cảm biến, ta phải xem chúng thông qua một màn hình máy tính - khá bất tiện. Trên một số máy DSRL có chức năng live view thì sẽ thuận tiện hơn.

Ở bài viết sau, mình sẽ đi sâu vào việc làm thế nào để chụp được một bức ảnh thiên văn đẹp từ các thiết bị phổ thông như máy điện thoại, máy ảnh du lịch...


Bài viết được viết bởi Hoàng Quốc Phương - HAS

Kính thiên văn - Vòng chắn sáng


 


Anh có một cái finder 9x50 tự chế (trong hình trên), vật kính và thị kính được tráng phủ chống phản quang tốt, quan sát các mục tiêu đủ sáng cho chất lượng ảnh cũng rất tốt, nhưng khi so sánh nó với cái ống nhòm "cùi" 10x35 của TQ thì anh phát hiện ra khả năng quan sát các vật thể được chiếu sáng yếu (hoặc rất yếu) trong bóng tối của finder 9x50 thua xa cái ống nhòm 10x35. Thế có đau không . Với finder như vậy thì làm sao có thể giúp KTV tìm được các vật thể tối (deep sky objec) trong bầu trời đêm? Thật là đau đầu nhức óc.

Sau này anh phát hiện ra bộ lăng kính đảo hình trong ống nhòm thường được gắn thêm các vòng chắn sáng khá tinh vi (gỡ ra mới thấy), anh tìm hiểu thêm thì được biết các vòng chắn sáng trong kính thiên văn có vai trò khá quan trọng trong việc hạn chế hiện tượng giảm độ tương phản (contrast) của hình ảnh do ánh sáng "tạp" phản xạ lung tung trong lòng KTV gây ra. Nghiên cứu kỹ hơn tài liệu nước ngoài thấy có 2 phương pháp lắp đặt, tính toán vị trí và kích thước vòng chắn sáng hơi khác nhau, các bạn có thể tham khảo hình dưới đây:
Cách 1:


Cách 2:


Cấu tạo lỗ thoát sáng cho hiệu quả tốt nhất:


 

Cách 1 thì dễ tính toán hơn, cách thứ 2 thì có vẻ "khoa học" hơn. Anh thử áp dụng cách thứ nhất (cho dễ tính toán) cho cái finder 9x50, sử dụng 2 vòng chắn sáng, 1 cái gắn ở giữa finder, 1 cái gắn trước thị kính (do mới thử nghiệm nên sử dụng vật liệu tạm bợ, nhìn hơi "cùi" một tí ):








Xong xuôi đâu đó, anh mang 2 thiết bị ra test lại trong phòng tối (tắt hết đèn trong nhà vào buổi tối) vì ngoài trời toàn mây mù, hiệu quả mang lại ngoài mong đợi luôn. Qua finder 9x50, các vật thể tối trong phòng (không thấy được bằng mắt thường) có thể nhận ra dễ dàng, chúng trở nên sáng hơn và rõ hơn so với ống nhòm 10x35 .

Những KTV khúc xạ mà anh đã hướng dẫn các bạn làm thường có cấu tạo giật cấp 2 đốt cho gọn, thực chất có thể coi đốt thứ 2 là 1 vòng chắn sáng, nhưng kích thước lỗ thu sáng đã phù hợp chưa thì nên tính toán lại, ngoài ra chúng ta nên gắn thêm ít nhất 1 vòng chắn sáng nữa vào ống focuser (trước thị kính) để cải thiện tối đa chất lượng hình ảnh.

Đề nghị các bạn có tâm huyết với KTV nghiên cứu thêm vấn đề này để tăng cường chất lượng cho sản phẩm KTV của chúng ta nhé. - See more at: http://thienvanhanoi.org/forum/showthread.php?2134-Nghien-cuu-Vong-chan-sang-baffle-cho-kinh-thien-van-khuc-xa#sthash.zBAJB3Pb.dpuf