리치-크레티앙 망원경 문서 원본 보기

{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:RitcheyTelescope.jpg|오른쪽|섬네일| 2004년 Chabot 우주 과학 센터 에 전시되어 있는 George Ritchey가 제작한 최초의 RCT인 24인치(0.6m) 반사 망원경.]]
'''리치-크레티앙 망원경'''(Ritchey-Chrétien telescope, RCT, RC)은 [[카세그레인식 망원경]]의 특수한 변형으로 [[쌍곡면|쌍곡선]] 1차 반사경과 오프축 광학 오류( [[혜성형 수차|코마]] )를 제거하도록 설계되어 있는 쌍곡선 2차 반사경으로 구성된다. RCT는 기존의 [[반사 망원경]] 구성에 비해 광학 오류가 없는 더 넓은 시야를 가지고 있다. 20세기 중반 이후로 대부분의 대형 전문 연구 망원경은 RCT 구성으로 되어 있고, 이러한 사례로는 [[허블 우주망원경|허블 우주 망원경]], [[W. M. 켁 천문대|켁 망원경]] 및 ESO [[VLT (망원경)|초대형 망원경]]이 널리 알려져 있다.

== 역사 ==
[[파일:NOFS_40inch03.jpg|오른쪽|섬네일| 40인치(1.0m) Ritchey at United States Naval Observatory Flagstaff Station .]]
Ritchey-Chrétien 망원경은 1910년대 초 미국 천문학자 George Willis Ritchey와 프랑스 천문학자 Henri Chrétien에 의해 발명되었다. 리치는 1927년에 구경이 {{단위 변환|60|cm|in}}인 최초의 RCT(Ritchey 24인치 반사 망원경)를 성공적으로 구축하였다. 두 번째 RCT는 미국 해군 천문대를 위해 Ritchey가 제작한 {{단위 변환|102|cm|in}}  장비인데 이 망원경은 현재도 해군 천문대 플래그스태프 기지(Naval Observatory Flagsaff Station)에서 여전히 작동 중이다.

== 설계 ==
다른 카세그리인 구성의 반사 망원경과 마찬가지로 Ritchey-Chrétien 망원경(RCT)은 주어진 [[초점거리|초점 거리에]] 대해 매우 짧은 광학 튜브 어셈블리와 컴팩트한 디자인을 가지고 있다. RCT는 우수한 오프축 광학 성능을 제공하지만 Ritchey-Chrétien 구성은 고성능의 전문 망원경에서 가장 일반적으로 사용된다.

=== 이중 거울의 기초 ===
[[뉴턴식 망원경|뉴턴 망원경]]과 같이 곡면 거울이 하나만 있는 망원경은 항상 수차가 있다. 반사경이 구형인 경우에는 주로 [[구면수차|구면 수차]]가 발생한다. 미러가 포물선으로 만들어지면 구면 수차를 수정하기 위해 변경할 수 있는 추가 설계 매개변수가 없기 때문에 여전히 [[혜성형 수차|코마]]와 [[비점수차]]가 발생한다. Ritchey-Chrétien 망원경과 같이 두 개의 비구면 거울을 사용하면 두 거울이 전체 코마 상태에 기여하는 것을 상쇄함으로써 코마 상태도 제거할 수 있다. 이것에 의하여 더 큰 유용한 시야가 가능하게 된다. 하지만이러한 디자인에서는 여전히 비점수차가 발생한다.

기본적인 Ritchey-Chrétien 2면 설계에서는 3차 [[혜성형 수차|코마]]와 [[구면수차|구면 수차]]는 발생하지 않는다.<ref name="Sacek1">
{{웹 인용|url=http://www.telescope-optics.net/classical_and_aplanatic.htm|제목=Classical and aplanatic two-mirror systems|성=Sacek|이름=Vladimir|날짜=14 July 2006|웹사이트=telescope-optics.net|총서=Notes on amateur telescope optics|확인날짜=2010-04-24}}
</ref> 그러나 2면 디자인에서는 5차 코마, 심각한 대각 [[비점수차]] 및 비교적 심각한 [[페츠발 상면만곡|상면 만곡]]이 발생한다.<ref name="Rutten67">
{{서적 인용|제목=Telescope Optics|url=https://archive.org/details/telescopeopticsc00rutt|성=Rutten|이름=Harrie|성2=van Venrooij|이름2=Martin|연도=2002|출판사=Willmann-Bell|쪽=[https://archive.org/details/telescopeopticsc00rutt/page/n73 67]|isbn=0-943396-18-2}}
</ref>

=== 세 번째 구성요소에 의한 추가 보정 ===
시상 초점면과 접선 초점면 사이의 중간에 초점을 맞추면 별이 원형으로 나타나므로 Ritchey-Chrétien이 광시야 및 사진 관찰에 적합하다. 2요소 기본 디자인에서 나머지 수차는 초점면 근처에 더 작은 광학 요소를 추가하면 개선될 수 있다.<ref>
{{저널 인용|제목=The optical design of the 40&nbsp;in. telescope and of the Irenee DuPont telescope at Las&nbsp;Campanas Observatory, Chile|저널=Applied Optics|성=Bowen|이름=I.S.|성2=Vaughan|이름2=A.H.|url=https://www.osapublishing.org/ao/abstract.cfm?uri=ao-12-7-1430|연도=1973|권=12|호=77|쪽=1430–1435|bibcode=1973ApOpt..12.1430B|doi=10.1364/AO.12.001430|pmid=20125543}}
</ref><ref>
{{저널 인용|제목=A simple wide-field Cassegrain telescope|저널=[[Monthly Notices of the Royal Astronomical Society]]|성=Harmer|이름=C.F.W.|성2=Wynne|이름2=C.G.|저자링크2=Charles Gorrie Wynne|url=http://adsabs.harvard.edu/full/1976MNRAS.177P..25H|날짜=October 1976|권=177|쪽=25–30|bibcode=1976MNRAS.177P..25H|doi=10.1093/mnras/177.1.25P|확인날짜=29 August 2017}}
</ref>

세 번째 곡면 광학 요소를 추가하여 비점수차를 제거할 수 있다. 이 요소가 반사경이면 결과는 3반사경 비점수차 소거(three-mirror anastigmat)이다. 다른 방안으로 RCT에서는 예를 들어 [[슬론 디지털 전천탐사|SDSS]] 망원경 및 [[VISTA (망원경)|VISTA 망원경]]과 같이 비점수차를 보정하고 초점 표면을 평평하게 하기 위한 필드 교정기로 초점면 앞에 하나 또는 여러 개의 저배율 렌즈를 사용할 수 있는데, 이에 의하면 최대 약 3° 직경의 시야를 확보할 수 있다.

: [[슈미트카메라|슈미트 카메라]]에서는 최대 약 7°까지 더 넓은 필드를 제공할 수 있다. 그러나 슈미트 카메라에서는 전체 개구 보정판이 필요하여 개구의 지름이 1.2 미터 이하로 제한된다. 이에 반하여 Ritchey-Chrétien의 지름은 훨씬 더 크게 할 수 있다.
: 전체 수정 요소가 포함되어 있는 다른 설계 방식, 예를 들어 Lurie-Houghton 설계와 같은 방식에서는 다중 곡선의 슈미트 수정판의 제작과 같은 실제적인 문제로 제한되지 않는다.

=== 개구의 차단 ===
리치-크레티앙 디자인에서는 대부분의 카세그레인 시스템과 마찬가지로 보조 반사경이 개구의 중앙 부분을 차단한다. 링 모양의 개구는 반사망원경과 같은 전체 개구 디자인에 비하여 낮은 공간 주파수 범위에서 변조 전달 함수(MTF)를 심각하게 감소시킨다.<ref>
{{웹 인용|url=http://www.telescope-optics.net/obstruction.htm|제목=Effects of the aperture obstruction}}
</ref> 이 MTF 노치는 넓은 특징을 이미징할 때 이미지 대비를 낮추는 효과가 있다. 또한 2차 거울 지지대(스파이더)에 의하여 화상에 스파이크가 발생할 수 있다.

=== 반사경 ===
[[파일:Diagram_Reflector_RitcheyChretien.svg|섬네일| Ritchey-Chrétien 반사 망원경의 다이어그램]]
이중 반사경 카세그레인 구성에서 1차 및 2차 거울의 곡률 반경은 각각 아래와 같다.

: <math>R_1 = -\frac{2DF}{F - B} = -\frac{2F}{M}</math>

그리고

: <math>R_2 = -\frac{2DB}{F - B - D} = -\frac{2B}{M-1}</math> ,

여기서,

* <math>F</math> 는시스템의 유효 [[초점거리|초점 거리,]]
* <math>B</math>는 후면 초점 거리(보조에서 초점까지의 거리),
* <math>D</math>는 두 거울 사이의 거리이고,
* <math>M = (F - B)/D</math>는 2차 배율이다.<ref>
{{서적 인용|제목=Modern Optical Engineering|성=Smith|이름=Warren J.|연도=2008|판=4th|출판사=[[McGraw-Hill Professional]]|쪽=508–510|isbn=978-0-07-147687-4}}
</ref>

만약, <math>B</math>와 <math>D</math> 대신에, 알려진 양이 기본 미러의 초점 거리, <math>f_1</math>이고 주반사경 뒤의 초점까지의 거리, <math>b</math>이면, <math>D = f_1(F - b)/(F + f_1)</math> 이고<math>B = D + b</math> 가 된다.

Ritchey-Chrétien 시스템에서 2개 반사경의 원뿔 상수 <math>K_1</math> 및 <math>K_2</math>는 3차 구면 수차와 코마를 제거하도록 선택되는데, 해는 아래와 같다.

: <math>K_1 = -1 - \frac{2}{M^3}\cdot\frac{B}{D}</math>

그리고

: <math>K_2 = -1 - \frac{2}{(M - 1)^3}\left[M(2M - 1) + \frac{B}{D}\right]</math> .

여기서 <math>K_1</math> 및 <math>K_2</math>가 <math>-1</math> (부터 <math>M>1</math> )보다 작은 값으므로 따라서 두 거울 모두 쌍곡선이라는 점을 주목하기 바란다. (그러나 주반사경은 일반적으로 포물선에 매우 가깝다. )

쌍곡선 곡률은 테스트하기 어렵다. 특히 아마추어 망원경 제작자나 실험실 규모의 제작자가 일반적으로 사용할 수 있는 장비로 테스트하기가 어렵다. 따라서 이러한 응용에서는 예전의 망원경 배치가 우세하다. 그러나 전문 광학 제작자와 대규모 연구 그룹은 [[간섭법|간섭계]]로 거울을 테스트한다. 그런 다음 Ritchey-Chrétien은 최소한의 추가 장비, 일반적으로 간섭계 테스트를 위해 쌍곡선 1차 반사경이 구형으로 보이게 하는 null 교정기라고 하는 소형의 장치가 필요하다. [[허블 우주망원경|허블 우주 망원경]]에서는 이 장치가 잘못 제작되어(의도하지 않은 표면에서의 반사로 인하여 렌즈 위치가 잘못 측정됨) 허블 주경에 오류가 발생했다.

부정확한 영점 교정기는 New Technology Telescope에서와 같이 다른 반사경의 제작 오류로 이어졌다.

=== 추가 평면경 ===
실제에서 이들 각각의 디자인에서는 광학 경로를 보다 편리한 구성으로 구부리기 위하여 사용되는 다수의 '접이식 거울'(fold mirror)이 포함되기도 한다. 이 기사에서는 화상을 편리한 위치에 배치하기 위한 것이 아니라 화상을 형성하는 데 필요한 거울에 대해서만 논의한다.

== 대형 리치-크레티앙 망원경의 예 ==
리치는 100인치 [[윌슨산 천문대|윌슨산 후커 망원경]] (1917)과 200인치(5m) 헤일 망원경을 RCT로 하려고 의도하였다. 그의 디자인은 실제로 사용된 포물선 디자인에 비해 더 넓은 가용 시야에서 더 선명한 이미지를 제공했을 것이다. 그러나 리치와 헤일은 결별했다. 100인치 프로젝트가 이미 늦어지고 예산이 초과되어 헤일은 테스트하기 힘든 곡률을 가진 새로운 디자인 채택을 거부하여 리치는 프로젝트와 결별하였다. 그런 다음 두 프로젝트 모두 전통적인 광학 장치로 제작되었다. 그 이후로 광학 측정<ref>{{저널 인용|제목=Advanced Techniques for Measuring Primary Mirrors for Astronomical Telescopes|성=Burge, J.H.|url=http://www.loft.optics.arizona.edu/documents/journal_articles/1993_James_Burge.pdf|날짜=1993|출판사=Ph.D. Thesis, University of Arizona|access-date=2021-11-27|archive-date=2022-01-27|archive-url=https://web.archive.org/web/20220127082213/http://www.loft.optics.arizona.edu/documents/journal_articles/1993_James_Burge.pdf|url-status=}}</ref>과 제작<ref>{{서적 인용|제목=Reflecting Telescope Optics I. Basic Design Theory and its Historical Development|성=Wilson, R.N.|날짜=1996|권=1|출판사=Springer-Verlag: Berlin, Heidelberg, New York|bibcode=1996rtob.book.....W}} P. 454</ref> 기법의 발전으로 RCT 설계가 인계받게 되어, 결국 1948년에 설치된 헤일 망원경이 세계를 주도하는 망원경으로 포물선 주경을 가진 마지막 망원경이 되었다.<ref>{{서적 인용|제목=An acre of glass: a history and forecast of the telescope|성=Zirker, J.B.|날짜=2005|출판사=Johns Hopkins Univ Press}}, p. 317.</ref>
[[파일:Prompt.jpg|오른쪽|섬네일| PROMPT 망원경 배열의 일부인 41cm RC 광학 시스템 트러스 망원경.]]

* 10.4m Gran Telescopio Canarias, [[카나리아 제도]]([[스페인]]), [[라팔마섬]]의 [[로크 데 로스 무차초스 천문대]]
* 2대의 10.0m 망원경, [[마우나케아 천문대]] ( [[미국]] )에 있는 [[W. M. 켁 천문대|켁 천문대]]
* 4개의 8.2m 망원경, [[VLT (망원경)|초대형 망원경]] ( [[칠레]] )의 일원
* 8.2m [[스바루 망원경]], [[마우나케아 천문대]] ( [[미국]] )
* 두대의 8.0m 망원경, [[마우나케아 천문대|마우나 케아 천문대]] ( [[미국]] )와 [[칠레]]의 [[제미니 천문대]]를 구성
* 4.1m [[VISTA (망원경)|천문학을 위한 가시 및 적외선 조사 망원경]], [[파라날 천문대|Paranal 천문대]], ( [[칠레]] )
* 4.0m Mayall 망원경, Kitt Peak National Observatory, ([[미국]])
* Cerro Tololo Inter-American Observatory ( [[칠레]] )에 있는 4.0m Blanco 망원경.
* [[터키]] [[에르주룸]]의 동부 아나톨리아 천문대(DAG) 소재의 3.94m 망원경.
* [[사이딩 스프링 천문대]] ( [[오스트레일리아|호주]] )에 있는 3.9m 앵글로-오스트레일리아 망원경.
* Aryabhatta 관측 과학 연구소의 3.6m Devasthal 광학 망원경, Nainital, ( [[인도]] ).
* 3.58 m 갈릴레오 국립 망원경,  카나리아 제도, [[라팔마섬]]의 [[로크 데 로스 무차초스 천문대|로케 데 로스 무차초스 천문대]]
* [[유럽 남방 천문대|유럽남부천문대]]의 3.58m 신기술 망원경 ( [[칠레]] ).
* [[미국]] [[뉴멕시코주|뉴멕시코 주]] 아파치 포인트 천문대 의 3.5m ARC 망원경.
* 칼라 알토 산( [[스페인]] )에 있는 3.5m 칼라 알토 천문대 망원경.
* Kitt Peak National Observatory ( [[미국]] )의 3.50m [[WIYN 천문대|WIYN 천문대.]]
* 이란 국립 천문대 ( [[이란]] )에 있는 3.4m INO340 망원경.
* [[유럽 남방 천문대|ESO]]의 [[파라날 천문대|Paranal Observatory]] ( [[칠레]] )에 있는 2.65m VLT 측량 망원경.
* [[라팔마섬|라 팔마]], [[카나리아 제도]], ( [[스페인]] )에 있는 2.56m 유효 {{F/}}11 북유럽 광학 망원경.
* 미국 [[뉴멕시코주]] 아파치 포인트 천문대의 [[슬론 디지털 전천탐사|2.50m 슬론 디지털 스카이 서베이]] 망원경(수정된 설계)
* 현재 지구 주위를 도는 2.4m 길이의 [[허블 우주망원경|허블 우주 망원경.]]
* [[도이 인타논]] ( [[태국]] )에 있는 2.4m의 태국 국립 천문대 망원경.
* 칼라 알토 산( [[스페인]] )에 있는 2.2m 칼라 알토 천문대 망원경.
* [[아르헨티나]] [[산후안주 (아르헨티나)|산 후안]]에 있는 2.15m Leoncito Astronomical Complex 망원경.
* 멕시코 국립 천문대 산 페드로 마르티르(San Pedro Martir)에 있는 2.12m 망원경.
* Kitt Peak National Observatory ( [[미국]] )에 있는 2.1m 망원경.
* [[스페인]] [[카나리아 제도]] [[라팔마섬]]에 있는 2.0m 리버풀 망원경 ( 로봇 망원경 ).
* [[불가리아]] Rozhen 천문대의 2.0m 망원경.
* 인도 천문대의 2.0m 히말라야 찬드라 망원경, Hanle, ( [[인도]] ).
* [[하와이주|하와이]] [[마우이섬|마우이의]] [[할레아칼라산|할레아칼라]]에 있는 1.8m Pan-STARRS 망원경.
* 한국 [[보현산 천문대]]의 1.8m 망원경.
* 몰레타이 천문대 ( [[리투아니아]] )에 있는 1.65m 망원경.
* [[캐나다]] [[퀘벡주|퀘벡의]] 몽 메간틱에 있는 1.6m 몽메간틱 천문대 망원경.
* [[브라질]] [[미나스제라이스주|미나스 제라이스의]] 피코 도스 디아스 천문대 에 있는 1.6m 퍼킨-엘머 망원경.
* [[그리스]] [[크레타]] 섬에 있는 스키나카스 천문대의 1.3m 망원경.
* United States Naval Observatory Flagstaff Station에 있는 1.0m Ritchey 망원경 (G. Ritchey가 사망하기 전에 만든 마지막 망원경).
* 미국 [[데이토나비치|플로리다 데이토나 비치]]에 있는 Embry-Riddle 천문대의 1.0m DFM 엔지니어링 {{F/}}8 망원경.
* [[칠레]] [[파라날 천문대]]의 4대의 1.0m SPECULOOS 망원경으로 지구 크기의 [[외계 행성|외계행성]] 탐색 전용으로 사용되었다.
* 0.85&nbsp;m [[스피처 우주망원경|스피처 우주 망원경]], 현재 지구 궤도에서 작동하는 적외선 우주 망원경.
* 0.8m Astelco Systems 설계 Perren 망원경, 영국 런던 밀힐의 유니버시티 칼리지 런던 천문대 소재.
* 0.208&nbsp;m LORRI(장거리 정찰 이미저) 카메라, 현재 명왕성 너머에 있는 [[뉴 허라이즌스]] 우주선에 탑재.

== 같이 보기 ==

* 대형 광학 반사 망원경 목록
* 망원경 유형 목록
* 루리-휴튼 망원경
* 막수토프 망원경
* [[반사 망원경]]
* [[슈미트-카세그레인식 망원경|슈미트-카세그레인 망원경]]

== 각주 ==
{{각주}}

[[분류:망원경 형식]]