Newtonův dalekohled (Zrcadlový reflektor)

Newtonův dalekohled (Newtonian reflector) je nejznámějším, historicky nejvýznamnějším a mezi amatérskými astronomy dodnes nejoblíbenějším typem zrcadlového astronomického teleskopu.

Byl navržen a v roce 1668 vlastnoručně sestrojen geniálním anglickým fyzikem a matematikem sirem Isaacem Newtonem. Newton hledal způsob, jak se zbavit nepříjemné barevné vady (chromatické aberace), která nevyléčitelně trápila tehdejší čočkové dalekohledy (refraktory) – a geniálně si uvědomil, že zákon odrazu světla na zrcadle na rozdíl od lomu na čočce závisí pouze na úhlu dopadu a nikoli na barvě (vlnové délce) světla.

Optická konstrukce Newtonova dalekohledu je neobyčejně elegantní, čistá a jednoduchá:

1. Otevřený tubus: Světlo ze vzdáleného vesmírného objektu vstupuje otevřeným předním koncem tubusu.
2. Primární zrcadlo: Na dně tubusu dopadá rovnoběžný svazek paprsků na konkávní (duté) parabolické primární zrcadlo. Zrcadlo soustřeďuje světelné paprsky a odráží je směrem vzhůru zpět k ústí tubusu.
3. Rovinné sekundární zrcátko: Kousek před ohniskem primárního zrcadla je v ose tubusu na čtyřramenném kovovém držáku (tzv. „pavouku“) umístěno malé oválné rovinné zrcátko skloněné pod úhlem přesně 45 stupňů.
4. Okulárový výtah na boku: Sekundární zrcátko odkloní sbíhající se paprsky o 90 stupňů ven z tubusu skrze boční otvor, kde je umístěn okulárový výtah. Zde si pozorovatel obraz prohlíží okulárem nebo sem upevní astrofotografickou kameru.

Proč je Newtonův dalekohled již více než 350 let královskou konstrukcí amatérské astronomie?

• Naprostá absence barevné vady: Obraz je dokonale achromatický – hvězdy, planety ani Měsíc netrpí žádnými falešnými fialovými či duhovými lemy, což je obrovská výhoda oproti levným čočkovým dalekohledům.
• Nejlepší poměr cena / výkon na světě: Výroba velkého zrcadla je mnohonásobně levnější než broušení velké soustavy skleněných čoček. Zatímco kvalitní čočkový apochromát o průměru 150 mm stojí desítky až stovky tisíc korun, zrcadlový Newton o stejném nebo dokonce větším průměru (200 až 250 mm) pořídíte za zlomek této ceny.
• Vysoká světelnost: Newtony se běžně vyrábějí se světelností f/4 až f/5, což z nich dělá vynikající přístroje pro astrofotografii mlhovin a galaxií, kde zkracují potřebné expoziční časy.
• Zrození Dobsonovy montáže: Když se velký Newton posadí do jednoduché dřevěné otočné bedýnky (tzv. Dobsonovy montáže, kterou v 60. letech vymyslel John Dobson), vznikne nejlevnější možný „světelný kanón“ pro hluboký vesmír (průměry 200 mm, 300 mm i 400 mm jsou snadno přenosné).

Žádná optická soustava není dokonalá a Newton má dvě specifické vlastnosti, o nichž musí každý astronom vědět:

1. Optická vada koma: Parabolické zrcadlo zobrazuje dokonale ostře pouze přesně ve středu zorného pole. Směrem k okrajům zorného pole (zvláště u vysoce světelných soustav f/4) se hvězdy v důsledku komy deformují do tvaru drobných kometek nebo vějířků. V moderní astrofotografii se tento neduh snadno řeší vložením speciálního optického členu – koma korektoru před kameru.
2. Nutnost kolimace (seřízení): Zrcadla v tubusu se při přepravě v autě nebo teplotních změnách mohou mírně pohnout. Astronom se proto musí naučit dalekohled občas zkolimovat – seřídit sklon primárního a sekundárního zrcadla (nejčastěji pomocí kolimačního laseru), což zabere jen pár minut.

• Newton, I. (1672). A Letter of Mr. Isaac Newton Containing His New Theory about Light and Colours. Philosophical Transactions of the Royal Society.
• Rutten, H. G. J., & van Venrooij, M. A. M. (1988). Telescope Optics: Complete Manual for Amateur Astronomers. Willmann-Bell.
• Suiter, H. R. (1994). Star Testing Astronomical Telescopes. Willmann-Bell.