טלסקופים: מגלילאו ועד ג׳יימס ווב

החלל · לכיתות ד׳–ט׳

העין שלנו קולטת רק מעט אור. טלסקופ הוא ״עין ענקית״ שאוספת הרבה יותר אור, ובזכותו אנחנו רואים דברים רחוקים וחלשים מאוד. כמעט כל מה שאנחנו יודעים על היקום התגלה בעזרת טלסקופים.

איך טלסקופ עובד

הדבר החשוב ביותר בטלסקופ הוא לא ההגדלה, אלא הגודל של ״הפתח״ שאוסף את האור. האישון בעין שלנו ברוחב של כמה מילימטרים בלבד. טלסקופ עם עדשה או מראה ברוחב של מטרים אוסף פי אלפים ויותר אור, ולכן הוא רואה כוכבים וגלקסיות שהעין לא יכולה לראות בכלל.

יש שני סוגים עיקריים. בטלסקופ עדשות (רפרקטור) עדשה גדולה בחזית מרכזת את האור. בטלסקופ מראות (רפלקטור) מראה קעורה בתחתית אוספת את האור ומחזירה אותו לנקודה אחת. הטלסקופים הגדולים בעולם כולם טלסקופי מראות, כי קל יותר לבנות מראה ענקית מאשר עדשה ענקית.

גלילאו מכוון למעלה

הטלסקופ הומצא בהולנד בשנת 1608 בערך, ככלי שעוזר לראות ספינות רחוקות. שנה אחר כך, ב־1609, בנה המדען האיטלקי גלילאו גליליי טלסקופ משלו וכיוון אותו לשמיים. בטלסקופ פשוט שהגדיל כעשרים פעם בלבד הוא גילה הרים ומכתשים על הירח, כתמים על השמש, ואת ארבעת הירחים הגדולים של צדק.

הגילוי של ירחי צדק היה מהפכני: הוא הראה שלא כל דבר בשמיים מקיף את כדור הארץ. זה חיזק את הרעיון של קופרניקוס שכדור הארץ וכוכבי הלכת מקיפים את השמש. מאז, כל טלסקופ גדול יותר גילה עולמות חדשים.

טלסקופים בחלל: האבל

האוויר של כדור הארץ מטשטש את האור של הכוכבים (בגללו הם מנצנצים), וגם חוסם סוגים מסוימים של אור. לכן החליטו לשים טלסקופים מעל האוויר — בחלל. טלסקופ החלל האבל שוגר בשנת 1990 ומקיף את כדור הארץ בגובה של כ־500 קילומטרים. המראה שלו ברוחב של כ־2.4 מטרים.

בהתחלה התגלה שהמראה של האבל לוטשה בצורה מעט לא נכונה והתמונות יצאו מטושטשות. ב־1993 טסו אליו אסטרונאוטים במעבורת חלל והתקינו בו ״משקפיים״ מתקנים. מאז הוא צילם אלפי תמונות מפורסמות, עזר לחשב את גיל היקום, וגילה גלקסיות רחוקות מאוד.

ג׳יימס ווב: לראות את העבר

טלסקופ החלל ג׳יימס ווב שוגר ב־25 בדצמבר 2021. המראה שלו ברוחב של כ־6.5 מטרים, והיא בנויה מ־18 משושים מצופים זהב שהיו מקופלים בתוך הרקטה ונפתחו בחלל. הוא לא מקיף את כדור הארץ, אלא נמצא במרחק של כ־1.5 מיליון קילומטרים מאיתנו, בנקודה שבה הוא יכול להישאר קר ומוצל.

ווב רואה בעיקר אור אינפרה־אדום, ״אור חום״ שהעין לא רואה. האור הזה עובר דרך ענני אבק ומגיע מהגלקסיות הרחוקות ביותר. מכיוון שלאור לוקח זמן להגיע, כשמסתכלים רחוק מסתכלים גם אחורה בזמן: ווב רואה גלקסיות כפי שהיו לפני יותר מ־13 מיליארד שנים, זמן קצר אחרי לידת היקום. הוא גם בודק את האוויר של כוכבי לכת סביב כוכבים אחרים.

✅ חידון: טלסקופים: מגלילאו ועד ג׳יימס ווב

1. מה הדבר החשוב ביותר בטלסקופ?

2. מה ההבדל בין טלסקופ עדשות לטלסקופ מראות?

3. מה גילה גלילאו על צדק?

4. למה שולחים טלסקופים לחלל?

5. מה תוקן בטלסקופ האבל ב־1993?

6. מתי שוגר טלסקופ ג׳יימס ווב?

7. איזה סוג אור רואה בעיקר ג׳יימס ווב?

8. למה מסתכלים ״אחורה בזמן״ כשמסתכלים על גלקסיות רחוקות?

🖨️ דף עבודה להדפסה

8 שאלות, שאלות לחשיבה ודף תשובות עם הסברים.

📘 מושגים מהשיעור

💬 שאלות לשיחה

  1. מה לדעתכם הרגיש גלילאו כשראה לראשונה ירחים סביב צדק?
  2. למה כדאי לשלוח טלסקופ לחלל, אף שזה יקר ומסוכן?
  3. אילו הייתם יכולים לכוון את ג׳יימס ווב לנקודה אחת, לאן הייתם מכוונים ולמה?

📖 קטע קריאה בנושא: ☀️ גם השמש היא כוכב

כשמסתכלים בלילה על השמיים, רואים הרבה כוכבים קטנים. לא כולם יודעים שגם השמש היא כוכב. היא נראית לנו גדולה רק מפני שהיא קרובה אלינו הרבה יותר מכל הכוכבים האחרים.

המרחק בין כדור הארץ לשמש הוא כ־150 מיליון קילומטרים. האור של השמש עובר את הדרך הזאת בכשמונה דקות. כלומר, כשאנחנו רואים את השמש, אנחנו רואים אותה כפי שהייתה לפני שמונה דקות.

השמש ענקית. לאורך שלה אפשר לסדר בשורה יותר ממאה כדורי ארץ, ובתוכה היו נכנסים יותר ממיליון כדורי ארץ. היא עשויה מגזים , בעיקר והליום. על פני השמש החום הוא כ־5,500 מעלות, ובמרכז שלה חם עוד הרבה יותר.

בלי השמש לא היו חיים על כדור הארץ. היא מחממת את האוויר, את הים ואת היבשה. הצמחים משתמשים באור שלה כדי לייצר מזון, ובעלי החיים אוכלים את הצמחים.

וחשוב לזכור: אסור להסתכל אל השמש, גם לא לרגע וגם לא דרך משקפת. האור החזק שלה עלול לפגוע בעיניים.

📖 מילון הקטע
  • בוהקת — מאירה ומבריקה מאוד
  • הקוטר — הקו הישר שעובר מצד לצד דרך המרכז של עיגול או כדור
  • לוהטים — חמים מאוד מאוד
  • מימן — הגז הקל ביותר; ממנו בנויה רוב השמש
  • ישירות — בדיוק אל, בלי שום דבר באמצע

שאלות

1. למה השמש נראית לנו גדולה יותר מכל הכוכבים?
2. כמה זמן לוקח לאור השמש להגיע לכדור הארץ?
3. ממה עשויה השמש בעיקר?
4. מהו הרעיון המרכזי של הפסקה הרביעית?
5. מה פירוש המשפט ״אנחנו רואים אותה כפי שהייתה לפני שמונה דקות״?
6. כתוב בקטע שבלי השמש לא היו חיים על כדור הארץ. הביאו שתי סיבות מהקטע.

עוד שיעורים בהחלל

לכל 16 השיעורים בהחלל ←

חוברת ומבחן לדוגמה לכיתה

שאלות נפוצות

איזה טלסקופ כדאי לקנות לילד?

לא נמליץ כאן על מוצרים, אבל כדאי לדעת: משקפת טובה היא התחלה מצוינת, ובטלסקופ חשוב יותר רוחב העדשה או המראה מההגדלה שכתובה על הקופסה. הרבה מצפי כוכבים מזמינים את הציבור לערבי תצפית.

האם האבל וג׳יימס ווב עדיין עובדים?

נכון לזמן כתיבת השיעור, שניהם פועלים ושולחים תמונות. ג׳יימס ווב תוכנן לפעול שנים רבות, והאבל ממשיך לעבוד יותר משלושים שנה אחרי השיגור.

האם יש מצפי כוכבים בישראל?

כן. הידוע שבהם הוא מצפה הכוכבים של אוניברסיטת תל אביב ליד מצפה רמון, ויש גם מצפים ציבוריים בכמה ערים שבהם אפשר להסתכל בטלסקופ עם מדריך.

שווה להסתכל גם על החלל לילדים, ולומדים.

האם זה עזר?
לא מצאתם בדיוק את הדף שחיפשתם?ספרו לנו מה צריך — ואולי הוא יחכה לכם כאן בשבוע הבא.
לבקשת דף ←או בוואטסאפ