Spiegeltelescoop
Een spiegeltelescoop (of reflector) is een telescoop waarbij het objectief uit een hol gebogen spiegel bestaat in plaats van uit één of meerdere lenzen (zoals bij een refractor).

Voordelen 
Het gebruik van een spiegel heeft verschillende voordelen:
 Een spiegel heeft geen last van chromatische aberratie, doordat de lichtstralen nergens door materiaal hoeven te gaan. Daardoor is de spiegel geschikt voor een groot golflengtebereik.
 Een spiegel heeft minder oppervlakken die met grote precisie bewerkt hoeven te worden (de afwijking van de ideale vorm mag niet meer dan een fractie van de golflengte van het licht bedragen, in de grootteorde van 100 nm). Een lenzenkijker bevat minimaal twee lenzen, dus vier oppervlakken, terwijl een spiegelkijker meestal twee oppervlakken heeft.
 Een grote spiegel buigt iets door ten gevolge van de bewegingen die hij moet maken voor het volgen van het waar te nemen object. Omdat deze vervorming bekend is, kan de spiegelondersteuning er proactief voor compenseren. Men spreekt dan van actieve optiek.
 De ondersteuning kan adaptief gemaakt worden om beeldvervorming door de atmosferische turbulentie te compenseren (zie Adaptieve optiek). In de praktijk wordt bij grotere telescopen deze compensatie op de secundaire spiegel uitgevoerd.
 Bruikbare telescoopspiegels kunnen veel groter gemaakt worden dan lenzen, en een kleine spiegel is goedkoper dan een even grote lens. Dit komt onder andere ook doordat aan glassoorten voor lenzen veel hogere eisen moeten worden gesteld dan aan glas voor spiegels. Ter illustratie: de grootste refractor heeft een objectiefdiameter van ongeveer een meter, terwijl de grootste spiegeltelescopen 10 meter in diameter zijn en er nog grotere in aanbouw zijn.
 Door de gietvorm tijdens het gieten en het afkoelen te laten ronddraaien, zorgt de middelpuntvliedende kracht reeds voor een holle vorm van de spiegel. Daardoor hoeft er veel minder glas weggeslepen te worden, waardoor het slijpen sneller gaat en de productie goedkoper wordt.
 Heel grote spiegels kunnen uit meerdere segmenten opgebouwd worden.

Nadelen 
Er zijn ook wat nadelen:
 Het brandpunt van een spiegel ligt vóór de spiegel, dus binnen de lichtweg, zodat er speciale constructies nodig zijn.
 Deze speciale constructies blokkeren meestal een deel van het licht en geven daarmee soms extra beeldafwijkingen en contrastverlies.

Een consequentie is ook, dat er soms twee verschillende diameters voor de hoofdspiegel worden opgegeven. De werkelijke diameter – de grootste van de twee – bepaalt het scheidend vermogen. Daarnaast wordt ook wel een soort equivalente diameter opgegeven, die neerkomt op de diameter van een denkbeeldige cirkel die hetzelfde oppervlak heeft als het effectief lichtopvangende oppervlak van de spiegel (dus gecorrigeerd voor het geobstrueerde deel van het spiegeloppervlak). Deze equivalente diameter is bepalend voor de lichtsterkte.

Verschillende constructies 
Er zijn verschillende constructies mogelijk. In onderstaande diagrammen is steeds M1 de primaire spiegel of hoofdspiegel, M2 de secundaire spiegel of vangspiegel, F het brandpunt en C de corrector. Waar sprake is van ‘ellipsoïdisch’, ‘paraboloïdisch’ of ‘hyperboloïdisch’ wordt steeds de vorm van een omwentelingsellipsoïde, een omwentelingsparaboloïde resp. een omwentelingshyperboloïde bedoeld.

Newtontelescoop 

De vangspiegel bij de optische Newtontelescoop vormt een obstructie in de lichtweg en draagt daarmee bij aan licht- en contrastverlies.

Herscheltelescoop

Gregoriaanse telescoop

Klassieke Cassegraintelescoop

Kuttertelescoop

Ritchey-Chrétientelescoop

Dobsontelescoop 

Voor iets minder nauwkeurig volgen kan er ook een zogeheten volgplatform gebruikt worden die redelijk makkelijk te maken is. Het nadeel is dat zo'n volgplatform om het uur even gereset moet worden en daarom het object weer uit beeld verdwijnt.

Vloeibarespiegeltelescoop

Catadioptrische telescopen 
Combinaties van lenzen en spiegels worden vaak gemakshalve ook spiegeltelescopen genoemd. Eigenlijk is dit een onjuiste benaming. Correcter is om te spreken van catadioptrische telescopen. Er zijn volle-apertuurcorrectoren, die de volledige diameter van de tubus gebruiken (Maksoetov, Schmidt), en subapertuurcorrectoren, die een kleinere diameter hebben (Klevtsov, Argoenov).

De bekendste correctors zijn:

Schmidtcorrector

Maksutovcorrector

Klevtsov-Cassegraintelescoop

Argoenov-Cassegraintelescoop

Gregory-Maksutovtelescoop

Rumaktelescoop

Houghtontelescoop 
In 1941 werd aan James Houghton (van Kodak) octrooi verleend voor het naar hem genoemde Houghton-spiegelobjectief, dat ook als telescoop gebruikt kan worden. Het bevat alleen sferische oppervlakken en heeft twee of drie correctielenzen die voor de spiegel zitten. Deze corrector lijkt qua werking op de meniscuscorrector van Maksoetov en asferische corrector van Schmidt. Hij is afocaal (heeft per saldo géén brandpunt en heeft dus een sterkte 0) en heeft weinig chromatische aberratie. Wel heeft hij sferische aberratie en coma, maar deze compenseren de overeenkomstige beeldfouten van de spiegel. In tegenstelling tot de correctoren volgens Schmidt en Maksoetov zijn zij eenvoudig te vervaardigen. Deze correctoren kunnen zowel voor Newtontelescopen als voor Cassegraintelescopen worden gebruikt.

Eveneens in 1941 kregen Robert Richter en Hermann Slevogt (van Carl Zeiss) een patent voor een vergelijkbaar systeem. Daardoor is dit sysyeem ook bekend onder de naam Richter-Slevogttelescoop.

Baker-Nunncamera 
De Baker-Nunncamera is gebaseerd op de drielenzige versie van de Houghtoncorrector, maar met asferische oppervlakken en speciale glassoorten.

Lurie-Houghtontelescoop 
De Lurie-Houghtontelescoop is gebaseerd op de tweelenzige versie van de Houghtoncorrector, maar heeft een stralengang als in de Newtontelescoop.

Brandpunt 
Daar bij een spiegel het brandpunt vóór de spiegel ligt, wordt de stralengang gehinderd door de waarnemingsinstrumenten die in het brandpunt geplaatst moeten worden. Daarom wordt meestal een voorziening getroffen om het brandpunt buiten de bundel te krijgen. Afgezien van oplossingen met een schuin geplaatste hoofd- en secundaire spiegel (Herschel, Kutter) kan men nog onderscheiden:

Hoofdbrandpunt 
Bij voldoend grote hoofdspiegels kunnen waarnemingsinstrumenten rond het primaire of hoofdbrandpunt worden geplaatst. Door de grote opening komt er toch voldoende licht binnen. Een bekend voorbeeld is de 5m-Haletelescoop van het Palomar-observatorium.

Ook veel radiotelescopen en satellietschotels werken volgens dit principe. In het brandpunt van de spiegel zit een soort antenne, die de signalen opvangt. Hetzelfde geldt voor veel radarantennes, zij het dat daar de signalen in het brandpunt meestal worden opgevangen door een golfpijp.

Cassegrainbrandpunt 
In geval van een Cassegraintelescoop – of een verwant systeem, zoals Ritchey-Chrétien, Maksoetov, etc. – beeldt de secundaire spiegel het brandpunt van de hoofdspiegel af in het Cassegrainbrandpunt.

Nasmythbrandpunt 

James Nasmyth, een Schotse ingenieur en uitvinder (1808-1890), breidde de Cassegrainconstructie uit met een vlakke spiegel onder een hoek van 45°, vergelijkbaar met die in de Newtontelescoop. Men spreekt dan ook wel van een Nasmyth-Cassegraintelescoop. Ook bij de Very Large Telescope van de ESO wordt voor bepaalde waarnemingsinstrumenten met Nasmythbrandpunten gewerkt.

Coudébrandpunt 
Waarnemingsinstrumenten in het hoofdbrandpunt of in het Nasmythbrandpunt moeten meebewegen als de telescoop een hemellichaam volgt. Vooral bij zware instrumenten, zoals spectrografen, kan dit lastig zijn. De coudéoplossing gaat uit van de Nasmythmethode, maar nu wordt aan de 45°-spiegel nog een zodanige optiek toegevoegd dat de uittredende bundel door een van de assen (gewoonlijk de declinatieas) van de montering loopt, veelal naar een andere ruimte. De waarnemingsapparatuur kan nu stationair blijven.

Moderne ontwikkelingen 
Modernere grote spiegeltelescopen maken vaak gebruik van actieve optiek om de vervormingen van de spiegel ten gevolge van zijn bewegingen te corrigeren. Mede hierom, maar ook om veel grotere spiegels te kunnen realiseren, worden de spiegels meestal opgebouwd uit afzonderlijke segmenten, bijvoorbeeld zeshoeken.

Daarnaast gebruiken zij vaak adaptieve optiek, die compenseert voor storingen ten gevolge van atmosferische turbulentie.

Zelfbouw 
Het zelf slijpen van een telescoopspiegel is voor een amateur redelijk te doen. Omdat de controle op juiste vorm voor een sferische of paraboloïdische spiegel met vrij eenvoudige middelen uit te voeren is, zijn typen met dergelijke spiegels, vooral de Newton, goed haalbaar in afmetingen rond 150 mm.

Zie ook 
 Catadioptrisch systeem
 Dobsontelescoop
 Montering (telescoop)
 Newtontelescoop
 Telescoop
 Adaptieve optiek
 Actieve optiek
 Lijst van grootste optische telescopen

Bronnen 
 Jean Texereau (1984) How to make a telescope. Richmond, VA, USA: Willmann-Bell
 Jean Texereau (1961) Construction du Télescope d'Amateur. Paris: Société Astronomique de France (www.astrosurf.com/texereau/chapitre.htm)

Externe links 
  Website Vik Dhillon (University of Sheffield), met een goed overzicht van de werking van telescopen
  Website ESO
  Website Mt. Wilson Observatory
  Website Palomar Observatory

Noten en referenties