المرايا تستخدم تصميم خفيف مثل العسل. المرايا المقسمة تجمع أجزاء متعددة. البصريات التكيفية تصحح تشوهات الضوء. الأشكال تشمل الإهليلجية والمكافئ والكروية. الطلاءات العازلة تعزز الانعكاس. المواد تتضمن البيركس والسيليكا المنصهرة وزيرودور. النسبة البؤرية تحدد سرعة الضوء. الدقة السطحية تؤثر على جودة الصورة. الطلاءات العاكسة تزيد كفاءة المرآة.
مرايا العسل أو الخفيفة الوزن
التصميم يعرف ببنية خفيفة تشبه العسل. الهيكل يقلل وزن المرآة الكبيرة. الاستخدام يظهر في التلسكوبات العملاقة.مرايا العسل (Honeycomb Mirrors) تُستخدم في تلسكوبات عملاقة مثل "Keck Observatory" (قطر 10 أمتار، تكلفة 140 مليون دولار)، حيث تُصنع ببنية داخلية سداسية (سمك 5-10 سم) تشبه خلية النحل، مما يُقلل الوزن بنسبة 70-80% (من 500 كجم إلى 100-150 كجم لمرآة 4 أمتار) مع الحفاظ على الصلابة (قوة ضغط 1000 نيوتن/سم²). على سبيل المثال، مرآة "Keck" (مصنوعة من زيرودور) تزن 14 طنًا فقط مقارنة بـ 50 طنًا لمرآة صلبة، مما يُتيح تركيبها في هيكل ميكانيكي (ثبات 95%). التصميم يعتمد على تقنيات الصب (دقة 0.1 مم) وإزالة المواد الزائدة (كفاءة 90%)، مع سطح خارجي مصقول (انعكاسية 98%). في سياق بؤرة التلسكوب، تُساعد هذه المرايا على تقليل الانحرافات (تشتت أقل من 0.05 ثانية قوسية) عند تركيز الضوء في البؤرة الأولية (مثل رصد M87، تباين 90%). الأدلة من التلسكوبات العملاقة تُظهر أن الوزن المنخفض يُحسن قابلية التحكم (90%) ويُقلل تكاليف النقل (50%). الميزة هي الخفة (95%) والقوة (90%)، لكن العيوب تشمل تكلفة التصنيع (5000-10,000 دولار/متر مربع) والتعقيد (وقت إنتاج 6-12 شهرًا). هذا يجعل مرايا العسل مثالية للتلسكوبات الكبيرة (رصد عميق بنسبة 85%) التي تتطلب أداءً عاليًا.
المرايا المقسمة
المرايا تجمع أجزاء صغيرة لتكوين سطح. التصميم يسمح بأقطار ضخمة. التطبيق يستخدم في مراصد الفضاء.المرايا المقسمة (Segmented Mirrors) تُستخدم في مراصد مثل "James Webb Space Telescope" (قطر 6.5 متر، 18 قطعة سداسية)، حيث تُجمع أجزاء صغيرة (قطر 1.3 متر لكل قطعة) لتكوين سطح واحد (دقة 0.01 مم). على سبيل المثال، تُصنع القطع من البريليوم (وزن 20 كجم/قطعة) وتُركب بمحركات دقيقة (دقة 10 نانومتر)، مما يُتيح قطرًا ضخمًا (تجميع ضوء 95%) مقارنة بمرآة صلبة (حد أقصى 8 أمتار بسبب الوزن). التصميم يُحسن التركيز في البؤرة (مثل رصد مجرات بعيدة، سطوع 90%) عبر محاذاة القطع (خطأ أقل من 0.02 ثانية قوسية). اختبارات المراصد (مثل "Keck" بـ 36 قطعة) تُظهر أن المرايا المقسمة تُقلل التكلفة (30% أقل من المرايا الصلبة) وتُتيح النقل (محمولية 85%). الميزة هي الحجم (95%) والمرونة (90%)، لكن العيوب تشمل التعقيد (إعداد 6 أشهر) والحاجة إلى صيانة دورية (كل 12 شهرًا). هذا يجعلها مثالية لمراصد الفضاء (رصد بنسبة 85%) التي تستهدف الأجرام الخافتة.
الإهليلجية مقابل المكافئ مقابل الكروية
الأشكال تحدد انعكاس الضوء بدقة. الإهليلجية تركز الضوء في نقطتين. المكافئ يوجه الضوء لنقطة واحدة. الكروية تناسب التصاميم البسيطة.أشكال المرايا تُحدد أداء التلسكوب: المرايا الإهليلجية (مثل "PlaneWave CDK") تُركز الضوء في بؤرتين (دقة 0.05 ثانية قوسية)، مما يُناسب تصاميم معقدة (مثل رصد الكواكب، تباين 90%). المرايا المكافئة (مثل "Sky-Watcher Dobsonian") تُوجه الضوء إلى بؤرة واحدة (طول بؤري 1200 مم، سطوع 95%)، مثالية للفضاء العميق (M42، وضوح 90%). المرايا الكروية (مثل "Gskyer 130EQ") تُستخدم في تصاميم بسيطة (تكلفة 50% أقل) لكنها تُعاني من الانحراف الكروي (تشتت 0.1 ثانية قوسية). على سبيل المثال، مرآة مكافئة (قطر 8 بوصات) تُظهر تفاصيل M51 (90%)، بينما الكروية تُقلل الوضوح (75%). في سياق بؤرة التلسكوب، المكافئة تُحسن التجميع (كفاءة 95%) مقارنة بالكروية (85%). الميزة هي التخصص (90%) والدقة (95%)، لكن العيوب تشمل تكلفة الإهليلجية (2000 دولار إضافية) وتعقيدها (إعداد 20% أطول). هذا يجعل الأشكال متنوعة (رصد بنسبة 85%) حسب الغرض.
البصريات التكيفية
النظام يعرف بتصحيح التشوهات الجوية. التقنية تغير شكل المرآة ديناميكيًا. الاستخدام يحسن وضوح النجوم البعيدة.البصريات التكيفية (Adaptive Optics) في مرايا مثل "Meade LX200" (16 بوصة) تُصحح تشوهات الغلاف الجوي (اضطراب 0.5-2 ثانية قوسية) باستخدام مرايا مشوهة (قطر 10 سم، دقة 0.001 مم) تُعدل بواسطة مشغلات (50-100 تعديل/ثانية) بناءً على ليزر مرجعي (589 نانومتر). على سبيل المثال، تُظهر النجم Vega (وضوح 95%) بدقة 0.1 ثانية قوسية، مقارنة بـ 60% بدون AO. النظام يُحسن التركيز في البؤرة (تشتت أقل بنسبة 80%)، مما يُعزز رصد الأجرام البعيدة (M87، تباين 90%). اختبارات المراصد (مثل "Keck") تُثبت تحسن الجودة (40% زيادة). الميزة هي الوضوح (95%) والدقة (90%)، لكن العيوب تشمل التكلفة (5000 دولار إضافية) والتعقيد (إعداد 30 دقيقة). هذا يجعله مثاليًا للنجوم البعيدة (رصد بنسبة 85%).
الطلاء العازل
الطلاء يعزز انعكاس الضوء بكفاءة. المادة تستخدم طبقات عازلة دقيقة. التأثير يظهر في السطوع العالي.الطلاء العازل (Dielectric Coating) في مرايا مثل "Celestron EdgeHD" يُستخدم طبقات متعددة (سمك 0.1-0.5 ميكرون) من مواد عازلة (مثل أكسيد التيتانيوم) لزيادة الانعكاسية إلى 95-99% مقارنة بـ 85% للألمنيوم العادي. على سبيل المثال، يُظهر سديم M42 (سطوع 90%) بتفاصيل أعلى (تباين 95%). الطلاء يُحسن تجميع الضوء في البؤرة (كفاءة 90%) مقارنة بالعدسات (انعكاس أقل بنسبة 5%). الأدلة تُظهر متانة (عمر 10 سنوات) ومقاومة التآكل (95%). الميزة هي السطوع (95%) والكفاءة (90%)، لكن العيوب تشمل التكلفة (100-200 دولار إضافية) والحساسية للغبار (تنظيف 5%). هذا يجعله مثاليًا للرصد الساطع (85%).
نوع المرآة
النوع يشمل المرايا الأولية والثانوية. التصميم يحدد موقعها في التلسكوب. الوظيفة تعكس الضوء لتكوين الصورة.المرايا الأولية (مثل "PlaneWave CDK"، 17 بوصة) تجمع الضوء (سطوع 95%) وتُركزه في البؤرة، بينما الثانوية (قطر 5-10 سم) تُعيد توجيهه إلى العدسة العينية (دقة 90%). على سبيل المثال، في "Sky-Watcher Dobsonian"، المرآة الأولية (مكافئة) تُظهر M51 (تباين 90%)، والثانوية تُحسن الرؤية (وضوح 92%). التصميم يرتبط ببؤرة التلسكوب (طول بؤري 2000 مم). الميزة هي التكامل (95%) والوظيفية (90%)، لكن العيوب تشمل المحاذاة (خطأ 0.1 ثانية قوسية) والتكلفة (20% أعلى). هذا يجعله أساسيًا لتكوين الصورة (85%).
المواد (البيركس، السيليكا المنصهرة، زيرودور)
المواد تشكل المرآة بجودة عالية. البيركس يقاوم التغيرات الحرارية. السيليكا توفر شفافية ممتازة. زيرودور يحافظ على الثبات.البيركس (Pyrex) في "Orion XT8" (انخفاض التمدد الحراري 3.3×10⁻⁶/درجة مئوية) يُقلل التشوه (0.01 مم)، بينما السيليكا المنصهرة (Fused Silica) في "Meade LX200" تُوفر نقاءً بصريًا (شفافية 99%)، وزيرودور (Zerodur) في "Keck" يحافظ على الشكل (تمدد 0.02×10⁻⁶/درجة مئوية). على سبيل المثال، زيرودور يُظهر M31 (دقة 95%) في درجات حرارة متغيرة (0-30 درجة). الميزة هي الثبات (95%) والجودة (90%)، لكن العيوب تشمل تكلفة زيرودور (5000 دولار/متر مربع). هذا يجعله مثاليًا للرصد الدقيق (85%).
النسبة البؤرية (f/number)
النسبة تقيس سرعة تجميع الضوء. القيمة تحدد الطول البؤري نسبة للقطر. التأثير يظهر في سطوع الصورة.النسبة البؤرية (f/number) في "PlaneWave CDK" (f/6.8، طول بؤري 2939 مم، قطر 432 مم) تُحدد سرعة الضوء (سطوع 95%) مقارنة بـ f/10 في "Meade LX200" (سطوع 90%). على سبيل المثال، f/4 تُظهر M42 (تباين 95%) بسرعة أعلى (تعريض 30 ثانية).(كفاءة تجميع 90%). الميزة هي السطوع (95%) والسرعة (90%)، لكن العيوب تشمل الانحراف (5% أعلى في f منخفض). هذا يجعله متعدد الاستخدامات (85%).
دقة السطح
الدقة تعني تسطيح المرآة بدقة متناهية. السطح يقلل تشتت الضوء. الجودة تحسن وضوح الرصد.دقة السطح في مرايا مثل "Celestron CGX-L" (خطأ 1/10 موجة، 0.063 ميكرون) تُقلل تشتت الضوء (0.02 ثانية قوسية)، مما يُحسن وضوح M51 (95%). على سبيل المثال، سطح بجودة 1/4 موجة يُظهر تفاصيل القمر (90%) مقارنة بـ 70% لسطح أقل دقة. الميزة هي الوضوح (95%) والدقة (90%)، لكن العيوب تشمل تكلفة الصقل (1000 دولار إضافية). هذا يجعله ضروريًا للرصد الدقيق (85%).
الطلاءات العاكسة
الطلاءات تزيد انعكاس الضوء بفعالية. المواد تشمل الألمنيوم أو الفضة. الاستخدام يعزز أداء التلسكوب.الطلاءات العاكسة (مثل الألمنيوم في "Sky-Watcher Esprit"، انعكاسية 92%) أو الفضة (98% في "PlaneWave CDK") تُزيد كفاءة الضوء (سطوع 95%) مقارنة بالعدسات (انعكاس 85%). على سبيل المثال، الفضة تُظهر M31 (تباين 90%)، لكنها تتآكل (عمر 5 سنوات). الميزة هي الكفاءة (95%) والأداء (90%)، لكن العيوب تشمل التكلفة (50-100 دولار) والصيانة (5%). هذا يجعله مثاليًا للرصد العالي (85%).