천문학

망원경은 어떻게해서 생겨났을까요? 망원경의 역사

개동이@ 2020. 11. 29. 15:45

망원경의 발달과 우주론의 변화
갈일리 망원경
608년 네덜란드의 아이웨어 제조업체 한스 리퍼쉬는 우연히 두 개의 렌즈를 적절한 간격으로 배치하면 먼 물체를 확대시킬 수 있다는 사실을 발견했다. 이듬해 갈릴레오 갈릴레이는 이 사실을 듣고 볼록렌즈와 오목렌즈를 결합한 망원경을 만들었고, 1610년에는 망원경으로 목성, 금성, 달 등을 관찰했으며, 망원경을 이용해 천체를 관측한 최초의 인물로 기록되었다.망원경을 통해 천체를 바라보다가 목성 궤도를 도는 4개의 위성(현재의 갈릴레이 위성)과 금성이 달처럼 모양을 바꾼다는 사실을 발견했다. 이것이 그에게 우주에 대한 그의 믿음인 지구중심론을 설득하는 데 결정적인 역할을 했다. 금성의 모양은 태양을 내행성 위에서 공전하기 때문에 달처럼 변하며, 우리는 목성의 위성이 목성 주위를 공전하고 지구가 태양을 공전하는 것처럼 태양을 공전한다고 확신하게 된다. 그런 사상은 바티칸을 비롯한 종교계와 충돌했고, 끝까지 뜻을 굽히지 않은 갈릴리는 로마에 있는 바티칸에 의해 구류된 채 여생을 보냈다.

 

 

 


갈릴레이 망원경 개발
갈릴레이 이후 망원경이 급속히 퍼졌지만 그의 첫 망원경은 위에서 언급한 바와 같이 볼록렌즈와 오목렌즈를 합성한 것으로 갈릴레이 망원경이라고 불린다. 갈릴레이 망원경은 볼록렌즈로 빛을 모으고 오목렌즈로 영상을 확대한다. 이 방법은 영상을 즉시 볼 수 있게 하지만 시야가 좁아 현재 쌍안경에 적용되고 있다.
케플러 망원경 개발
케플러
케플러 망원경은 객관식과 안구 모두를 위한 볼록렌즈로, 갈릴레이 망원경과 안구체의 차이점이므로 볼 물체를 위에서 아래로, 왼쪽에서 오른쪽으로 바꾸지만 이미지가 비교적 안정적이고 시야가 갈릴레이 망원경보다 넓으며 굴절도 대부분이다. 망원경은 현재 이런 방식으로 사용된다.
뉴턴 반사체 개발

 

 


뉴턴-뉴턴 반사기
17세기 갈릴레이와 케플러 굴절 망원경에서 사용된 렌즈의 품질이 오늘날과 비교해 크게 악화되었다. 또 렌즈를 통과하는 빛은 무지개처럼 다양한 색깔로 퍼지는 색채 일탈을 일으킨다. 당시 뉴턴은 렌즈 색도 일탈로 인해 별을 관찰할 때 별들이 이상하게 보인다는 것을 알게 되어 렌즈 대신 거울을 이용해 반사 망원경을 고안해 냈다. 이 반사 망원경의 탄생과 함께 굴절 망원경의 단점인 색도 일탈이 사라졌다. 이 반사망원경은 굴절망원경보다 상대적으로 작아도 배율이 높아질 수 있고, 지금은 8~10m의 반사망원경이 사용되며 수십m 크기의 거대한 망원경도 등장한다. 그러나 반사 망원경은 유사한 굴절 망원경에 비해 안정된 이미지를 갖지 못하고 구면 일탈을 일으킨다.

 

 

 


렌즈를 이용한 굴절 망원경도 크기가 1m가 넘는 망원경을 만드는 데 비용이 많이 들고, 렌즈가 렌즈통 상단에 있어 무거운 렌즈를 받쳐줄 수 있는 지원이 필요하지만 이 역시 제작이 어렵다. 따라서 대형 망원경에는 굴절 망원경이 없다. 그러나 반사 망원경은 렌즈통 뒤쪽에 거울이 있고 거울 자체의 한쪽만 유지하면 되기 때문에 대규모 생산은 비교적 쉽다.
허블 망원경
허블 망원경
허블우주망원경(HST)은 지구 밖 우주의 깊은 부분을 관측하는 우주망원경이다. 지상에 아무리 큰 망원경을 세워도 지구 대기의 영향으로 천체를 관측할 수 없게 된다. 더욱이 지구의 대기는 가시광선을 포함한 몇 개의 파장 대역만 통과하기 때문에 전파 대역의 영역을 관측할 수 없다. 따라서 과학자들은 이 망원경을 지구 대기권 밖으로 발사하기 시작했고, 우주 망원경 중 가장 유명한 것은 아마도 허블 우주 망원경일 것이다. 1990년에 우주로 발사되었고, 비록 직경 2.4미터의 작은 망원경이었지만, 지구의 대기의 영향으로 볼 수 없었던 우주의 세부사항과 우주의 깊이를 볼 수 있었다. 우주망원경은 아직 가동 중이고, 그 이후 우주와 인류의 기원에 있는 얼음을 깨기 위해 많은 파장대의 우주망원경이 우주에 가서 작업을 하게 되었다.