今日、スターゲイザーが利用できる望遠鏡の種類の長所と短所を説明する前に、デパートのジャンク スコープから由緒あるハッブル宇宙望遠鏡まで、すべての望遠鏡の動作と性能を表す 5 つの重要な数字を簡単に見てみましょう。 この5つの数字を理解すれば、望遠鏡の共通点と相違点がわかり、自分の興味や予算に合った最適なスコープを選ぶことができるようになります。
Aperture – Buckets of Light
以前の記事で述べたように、どの望遠鏡の仕様でも最も重要なのは、望遠鏡のメインレンズやミラーの直径である「口径」です。 口径が大きければ大きいほど、明るい像が得られます。 口径は、コストや重量といった実用的なスペックも含め、望遠鏡の他の主要スペックのほとんどに影響を与える。 私たちアマチュアの星空観察に適した裏庭の望遠鏡は、80mmから300mm（3.15インチから12インチ）以上の口径を備えています。 7084>
望遠鏡の集光能力は、レンズや鏡の面積に正比例し、それは口径の2乗に関係します。 つまり、口径200mmの対物鏡を持つ望遠鏡は、100mmの鏡を持つスコープの4倍の光を集めることができるのです。 レンズや鏡のコストや重量もそれに比例して上昇し、時には口径の二乗よりも速く上昇する。 それが主なトレードオフだ、とそれは誰もが自分のガレージに座って25″ドブソニアン反射鏡を持っていない理由の一つです。
参考までに、健康で暗順応した人間の目の口径は7mmです。
焦点距離 – イメージを見る
一旦光が鏡に落ちるかレンズを通して、光学系の曲率によって、ある距離の平面に焦点が合うように導かれます。 このときの長さを対物レンズの焦点距離と呼びます。 レンズや鏡の焦点面では、遠くの物体の実像を実際に見ることができるのです。
望遠鏡の対物レンズや鏡の焦点距離は、望遠鏡の全長にある程度影響を及ぼします。 この12″望遠鏡は、大きな鏡を使って星明かりを集めていますが、焦点距離は約60″です。 そのため、スコープの全長はかなり長く、人によっては扱いにくいかもしれません。 最近のスコープには、長い焦点距離を小さな鏡筒に収めるために、巧みな光学レイアウトを採用したものがあります。 この望遠鏡は、8″（200mm）鏡で焦点距離は80″（2000mm）ですが、光は20″（500mm）以下の長さの筒に折り畳まれています。 このタイプのスコープについては後述…
Magnification – Far and Away, Up Close
目で見るのに適した画像を得るために、望遠鏡は焦点面に接眼レンズと呼ばれる第2のレンズ、またはレンズの集合体を使用します。 接眼レンズは、対物レンズからの像を拡大します。 また、接眼レンズには焦点距離があります。 望遠鏡と接眼レンズの倍率は、非常に簡単に計算できます。 対物レンズの焦点距離を「F」、接眼レンズの焦点距離を「f」とすると、望遠鏡と接眼レンズの組み合わせの倍率は「F/f」です。 たとえば、焦点距離1200mm（約48インチ）の対物レンズをもつ望遠鏡に、焦点距離25mm（約1インチ）の接眼レンズがあれば、1200/25=48倍の倍率になります。 ほとんどの望遠鏡は、接眼レンズを交換することで、異なる倍率を得ることができます。
もうひとつの目安は…望遠鏡の有効倍率は口径（インチ）の50倍程度が限界です。 これ以上高くすると、画像が薄暗くなり、ぼやけすぎて使い物にならなくなる。 4インチでは200倍、6インチでは300倍といった具合です。 これは厳密なルールではありません。 大気が不安定なときは、1インチの口径で20倍や30倍までしか出せないこともある。 高品質の光学系でシーイングが安定していれば、口径1インチあたり70倍、100倍、例えば4インチのスコープで400倍まで出せるかもしれません。
Focal Ratio – Faster, Brighter, Smaller
望遠鏡の重要な仕様の3つ目は焦点距離÷対物レンズ径で表される焦点距離比です。 焦点距離が長いほど高倍率で視野が狭くなり、月や惑星、二重星などの観測に適しています。 月や惑星、二重星などの観測に最適です。 しかし、星団や銀河、天の川などを広く見たい場合は、焦点比が低いほうがよいでしょう。 倍率は下がりますが、より多くの星空を見ることができます。 7084>
焦点比は、星雲や銀河などの広がりのある天体の明るさにも影響します。 たとえば、焦点比がF5の望遠鏡は、F10の望遠鏡に比べて、他の条件が同じなら、4倍の明るさの像を映し出します。 しかし、F5の画像は半分の大きさにしかなりません。 しかし、点光源である星の明るさは、望遠鏡の口径にのみ影響されるのである。 望遠鏡の解像度は、天体の小さなディテールを見分けたり、非常に近い距離にある2つの天体を互いに見分けたりする能力を示す指標です。 解像度が重要なのは、例えば、間隔の狭い2つの星や、月や惑星の細かい部分を分離する場合です。 口径Dの対物レンズをもつ望遠鏡の解像力は
Resolving Power = 116/D (in arcseconds)
解像度は望遠鏡の口径に正比例します。 200mmのスコープでは0.58秒まで解像し、100mmのスコープの2倍の解像度が得られますが、他の条件がすべて同じです。 (1秒は1度の3600分の1）。 しかし、地球大気の運動と不安定性により、どの望遠鏡でも実用的な解像度は1″以上に制限されることが多いのです
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