Telescooptijdlijn
1513: Leonardo da Vinci maakt een schets van een gebouw met glazen spiegeldak. Het doel van het gebouw is om de lucht te bestuderen.
1538: De Italiaan Girolamo Fracastoro legt het telescopische effect van achter elkaar geplaatste lenzen uit in zijn astronomieboek Homocentricorum Seu de Stellis Liber Unus.
1608: De Nederlanders Johan Lipperhey, Zacharias Janssen en Jacob Metius vinden onafhankelijk van elkaar de eerste lenstelescopen (refractoren) uit.
1609-1610: Galileo Galilei verbetert de Nederlandse telescopen en ontdekt dankzij zijn telescoop dat de maan kraters en bergen heeft.
1668: Isaac Newton vindt de spiegeltelescoop (reflector) uit. Hij vervangt glazen lenzen door metalen spiegels. Kleinere telescopen kunnen nu verder kijken.
1930: De Duitser Bernhard Schmidt vindt de eerste hybride telescoop uit. De telescoop maakt tegelijk gebruik van glazen lenzen én spiegels.
1960: Het ontwerp van Schmidt wordt geperfectioneerd. De telescoop van het type Schmidt-Cassegrain wordt tot op de dag van vandaag gebruikt.
1990: De grootste ruimtetelescoop ooit, de Hubble Space Telescope, wordt met een spaceshuttle in een baan om de aarde gebracht.


Nederlandse kijker
Je kent ze wel uit piratenfilms: van die lange buizen die dienen als vergrootglas. Het zijn de allereerste telescopen en ze zijn uitgevonden door een Nederlander. De Middelburgse brillenmaker en lenzenslijper Johan Lipperhey was in 1608 de eerste die patent aanvroeg voor zijn ‘buyse waarmede men verre kan sien’. Zijn ontwerp was simpel: een langwerpige ronde buis met daarin twee stukjes glas in verschillende maten. Samen zorgden de stukjes glas ervoor dat met de telescoop van Lipperhey drie tot vier keer verder gekeken kon worden dan normaal. Het ontwerp was zelfs zó simpel dat Lipperhey geen patent kreeg! Het gerucht gaat dat Lipperhey het ontwerp voor de kijkbuis overigens niet zelf bedacht zou hebben. Zijn buurman Zacharias Jansen, ook een brillenslijper, zou de werkelijke uitvinder van de telescoop zijn geweest. Dat het een Nederlandse uitvinding is staat echter buiten kijf. Met de telescoop van Lipperhey of Jansen kon vanuit Den Haag de kerktoren in Delft afgelezen worden. Pas toen Galileo een jaar na de uitvinding de telescoop namaakte en omhoog richtte, werden er echt interessante ontdekkingen gedaan. Galileo zag bijvoorbeeld dat de maan kraters en bergen had en dat het zonneoppervlak bewoog.


Spiegeltje, spiegeltje
Telescopen werken doorgaans op één van deze drie manieren:
* Nederlandse kijker (refractor): Een buis met daarin twee gebogen, glazen lenzen. Het licht komt de buis binnen via een grote lens aan de voorkant. Het licht wordt afgebogen en weer opgevangen door een veel kleinere lens achterin de telescoop. Van daaruit valt het licht in het oog. Als de buis lang genoeg is, kruisen de gebogen lichtlijnen elkaar en zien we het beeld op zijn kop. Door een extra lens in de buis te plaatsen, of de brandpuntafstand te verkleinen, kan het beeld weer omgedraaid worden.
* Spiegeltelescoop (reflector): Zwaartekrachtontdekker Isaac Newton gooide het in 1668 op een compleet andere boeg. Het gebogen licht van de Nederlandse kijker zorgde voor een onscherp beeld. Newton verving de glazen brillenlenzen door metalen spiegels. Als licht een spiegel raakt, buigt het niet. Het kaatst gewoon terug, net als een basketbal die je tegen de muur gooit. Het licht kaatst eerst op een spiegel achter in de telescoop. Vervolgens kaatst het terug van een tweede spiegel aan de voorkant van de telescoop, ons oog in.
* Hybride telescoop (Schmidt-Cassegrain): Een combinatie van de twee technieken wordt een hybride telescoop genoemd. Het licht valt door een glazen lens de telescoop binnen. Op een spiegel aan de achterkant kaatst het terug. Aan de voorkant van de telescoop, vlak achter de glazen lens, zit een tweede spiegel. Die kaatst het licht weer terug naar de achterkant van de telescoop door een gat in de eerste spiegel. Door de ronde spiegel afwijkingen. Het glas aan de voorkant van de telescoop neemt die afwijkingen weg.


Size matters
- De grootste optische telescoop ter wereld is de Gran Tecan Telescope. Deze staat op het eiland La Palma en heeft een spiegel met een doorsnede van 10,4 meter. De telescoop werkt met infrarood licht en bestaat uit 36 achthoekige spiegelsegmenten. Ieder spiegelsegment weegt 470 kilo. De telescoop heeft het zichtbereik van vier miljoen menselijke oogpupillen.
- Nieuwe monstertelescopen staan al op de planning. In 2014 moet de Thirty Meter Telescope (TMT), met een spiegel van dertig meter doorsnede, klaar zijn.
- Wetenschappers zijn zelfs al bezig met een nog grotere telescoop: de Extremely Large Telescope. De spiegel van deze telescoop moet 42 meter in doorsnede worden.
- In 2018 moet in Chili de Giant Magellan Telescope klaar zijn. Hij is dan wel kleiner dan de huidige telescopen (8,4 meter in doorsnede), maar met zeven spiegels achter elkaar moet hij verder kunnen kijken dan ruimtetelescoop Hubble nu doet.


Verrekijker in de ruimte
Met een telescoop de ruimte in kijken lukt veel beter vanuit de ruimte zelf. Met deze denkwijze werden in jaren 70 de eerste ruimtetelescopen in een baan om de aarde gebracht. De bekendste, grootste, en langst werkende werd in 1990 ‘opgehangen’. De Hubble Space Telescope (HST) hangt 568 kilometer boven onze aarde. Het gevaarte van bijna 11.000 kilo draait met een snelheid van 29.000 kilometer per uur in 97 minuten een rondje om onze aarde. De telescoop is ongeveer zo groot als een stadsbus en laat ons kijkjes nemen in sterrenstelsels die een slordige 11 miljard lichtjaar van ons vandaan liggen. Hubble is een van de tien telescopen die nu boven de aarde cirkelen, maar is aan het eind van zijn Latijn. De ruimtetelescoop is inmiddels ‘opgegeven’ en moet rond 2014 terugkeren in onze atmosfeer. Vervanging staat dan al klaar: In 2013 moet de James Webb Space Telescope gelanceerd worden. De 6200 kilo wegende telescoop is ongeveer zo groot als een tennisveld en moet 1.584.000 kilometer van de aarde komen hangen, ver voorbij de maan. Een vaste telescoop op het maanoppervlak is ook een optie.


Kijken met andere ogen
Lichttelescopen werken uitstekend, maar wie met een andere blik kijkt, ziet ook ándere dingen. Daarom maken sommige telescopen gebruik van infrarood licht, röntgenstraling of radiogolven. Toen röntgenstraling voor het eerst werd gebruikt, werden zwarte gaten ontdekt. De eerste keer dat er ‘gekeken’ werd met radiogolven, werden overblijfselen van de Big Bang gevonden. Momenteel werken wetenschappers aan telescopen die gebruik maken van zwaartekrachtgolven.


Quotes
- ‘A telescope will magnify a star a thousand times, but a good press agent can do even better.’ Fred Allen, komiek.
- ‘Een ziel zonder verbeelding is als een sterrenwacht zonder telescoop.’ Henry Ward Beecher, priester.


Kader: Meer informatie
Space Telescope Science Institute
Tools of Cosmology
Time to Zoom in on the Universe, The San Diego Union Tribune, Scott LaFee
The Galileo Project - The Telescope
Yesmag - How does a telescope work