تاريخ التلسكوب

في عام 1655، حاول الدبلوماسي الهولندي ويليام دي بوريل حل لغز مخترع التلسكوب. كلف قاضيًا محليًا في ميدلبورغ بمتابعة ذكريات بوريل عن طفولته وبداية شبابه، وتحديدًا عن صانع نظارات يُدعى "هانز"، والذي كان يتذكره كمخترع التلسكوب. تواصل مع القاضي مدّعٍ مجهول آنذاك، وهو صانع النظارات من ميدلبورغ، يوهانس زاكارياسن، الذي شهد بأن والده، زاكارياس جانسن ، هو من اخترع التلسكوب والمجهر في وقت مبكر من عام 1590. بدت هذه الشهادة مقنعة لبوريل، الذي تذكر حينها أن زاكارياس ووالده، هانز مارتنز، هما على الأرجح من كان يتذكرهما. ^{[ 17 ]} تبنى بيير بوريل في كتابه "De vero telescopii inventore" الصادر عام 1656 استنتاج بوريل بأن زكريا جانسن اخترع التلسكوب قبل صانع النظارات هانز ليبرشي بقليل . ^{[ 18 ] [ 19 ]} وقد دفعت التناقضات في تحقيق بوريل وشهادة زكرياسن (بما في ذلك تحريف زكرياسن لتاريخ ميلاده ودوره في الاختراع) بعض المؤرخين إلى اعتبار هذا الادعاء مشكوكًا فيه. ^{[ 20 ]} استمر الادعاء باسم "يانسن" على مر السنين، وتطور مع عرض زكرياس سنايدر في عام 1841 لأربعة أنابيب حديدية مزودة بعدسات، زعم أنها نماذج من تلسكوب يانسن ^{[ 16 ]} ، وادعاء المؤرخ كورنيليس دي وارد في عام 1906 بأن الرجل الذي حاول بيع تلسكوب مكسور لعالم الفلك سيمون ماريوس في معرض فرانكفورت للكتاب عام 1608 لا بد أنه كان يانسن. ^{[ 21 ]}

في عام 1682، ^{[ 22 ]} أشارت محاضر الجمعية الملكية في لندن إلى أن كتاب توماس ديجز " بانتومتريا " (1571 ) ، وهو كتاب في القياس، يستند جزئيًا إلى ملاحظات والده ليونارد ديجز ، بدا وكأنه يدعم ادعاءً إنجليزيًا باختراع التلسكوب، واصفًا ليونارد بأنه كان يمتلك منظارًا متطورًا في منتصف القرن السادس عشر، استنادًا إلى فكرة روجر بيكون . ^{[ 23 ] [ 24 ]} وصفه توماس بأنه " باستخدام نظارات نسبية موضوعة بزوايا مناسبة، لم يقتصر الأمر على اكتشاف الأشياء البعيدة وقراءة الحروف وقطع النقود المرقمة، مع كتابة العملة نفسها وكتابتها، والتي ألقاها بعض أصدقائه على التلال في الحقول المفتوحة، بل أظهر أيضًا ما حدث في تلك اللحظة في الأماكن الخاصة على بعد سبعة أميال ". كما وردت تعليقات على استخدام النظارات النسبية أو "نظارات المنظور" في كتابات جون دي (1575) وويليام بورن (1585). ^{[ 25 ]} في عام 1580، طُلب من بورن التحقيق في جهاز ديجز من قِبل كبير مستشاري الملكة إليزابيث الأولى ، اللورد بيرجلي . يُعد وصف بورن للجهاز هو الأفضل، ويبدو من كتاباته أنه يتكون من النظر في مرآة كبيرة منحنية تعكس الصورة التي تنتجها عدسة كبيرة. ^{[ 26 ]} توسعت فكرة "التلسكوب الإليزابيثي" على مر السنين، بما في ذلك استنتاج عالم الفلك والمؤرخ كولين رونان في التسعينيات أن هذا التلسكوب العاكس/الكساري بناه ليونارد ديجز بين عامي 1540 و1559. ^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]} كان هذا التلسكوب العاكس "الخلفي" ضخمًا وغير عملي؛ إذ كان يحتاج إلى مرايا وعدسات كبيرة جدًا ليعمل؛ وكان على الراصد أن يقف للخلف لينظر إلى منظر مقلوب، ولاحظ بورن أن مجال رؤيته ضيق جدًا، مما يجعله غير مناسب للأغراض العسكرية. ^{[ 26 ]} يبدو أن الأداء البصري المطلوب لرؤية تفاصيل العملات المعدنية الملقاة في الحقول، أو الأنشطة الخاصة على بعد سبعة أميال، يتجاوز بكثير إمكانيات التكنولوجيا في ذلك الوقت، ^{[ 30 ]} وقد يكون أن "الزجاج المنظوري" الموصوف كان فكرة أبسط بكثير، تعود أصولها إلى بيكون، وتتمثل في استخدام عدسة واحدة توضع أمام العين لتكبير منظر بعيد. ^{[ 31 ]}

زعمت ورقة بحثية نشرها سيمون دي غيليما عام 1959 أن الأدلة التي كشف عنها تشير إلى صانع النظارات الفرنسي خوان روجيه (توفي قبل عام 1624) باعتباره بانيًا محتملاً آخر لتلسكوب مبكر سبق طلب براءة اختراع هانز ليبرشي. ^{[ 32 ]}

في عام ٢٠٢٢، نشر أستاذ الفيزياء الإيطالي أليساندرو بيتيني بحثًا حول إمكانية اختراع ليوناردو دافنشي للتلسكوب. ^{[ ٣٣ ]} استنادًا إلى ملاحظات دومينيكو أرجنتيري عام ١٩٣٩ لما يبدو أنه عدسات مرتبة على شكل تلسكوب في رسومات دافنشي، قام بيتيني بتركيب ترتيب عدسات أرجنتيري على رسم مجاور لأشعة متباعدة، فتوصل إلى ترتيب يشبه التلسكوب أيضًا. كما أشار بيتيني إلى كتابات العالم والأستاذ الإيطالي جيرولامو فراكاستورو عام ١٥٣٨، حول دمج العدسات في النظارات لجعل "القمر أو نجم آخر" "قريبًا جدًا بحيث لا يبدو أعلى من الأبراج". ^{[ ٣٣ ]}

ذُكر طلب ليبرشي للحصول على براءة اختراع في نهاية تقرير دبلوماسي عن سفارة مملكة سيام إلى هولندا، أرسلها ملك سيام إيكاتوتساروت : " سفارة ملك سيام مُرسلة إلى صاحب السعادة الأمير موريس ، وصلت إلى لاهاي في 10 سبتمبر 1608". صدر هذا التقرير في أكتوبر 1608 ووُزِّع في جميع أنحاء أوروبا، مما أدى إلى تجارب أجراها علماء آخرون، مثل الإيطالي باولو ساربي، الذي تلقى التقرير في نوفمبر، وعالم الرياضيات والفلك الإنجليزي توماس هاريوت ، الذي استخدم تلسكوبًا بقوة تكبير سداسية بحلول صيف 1609 لرصد معالم على سطح القمر. ^{[ 35 ]}

كان العالم الإيطالي الموسوعي غاليليو غاليلي في البندقية في يونيو 1609 ^{[ 36 ]} ، وهناك سمع عن "المنظار الهولندي"، وهو منظار عسكري ^{[ 37 ]} ، والذي بواسطته بدت الأجسام البعيدة أقرب وأكبر. يذكر غاليليو أنه حلّ مشكلة بناء التلسكوب في الليلة الأولى بعد عودته إلى بادوا من البندقية، وصنع أول تلسكوب له في اليوم التالي باستخدام عدسة موضوعية محدبة في أحد طرفي أنبوب رصاصي وعدسة عينية مقعرة في الطرف الآخر، وهو الترتيب الذي عُرف فيما بعد باسم التلسكوب الغاليلي . ^{[ 38 ]} بعد بضعة أيام، وبعد أن نجح في صنع تلسكوب أفضل من الأول، أخذه إلى البندقية حيث شرح تفاصيل اختراعه للجمهور، وقدّم الجهاز نفسه إلى الدوق ليوناردو دوناتو ، الذي كان حاضرًا في المجلس بكامل هيئته. في المقابل، ثبّت مجلس الشيوخ له منصبه كمحاضر مدى الحياة في بادوا وضاعف راتبه. ^{[ 39 ]}

في عام 1610، لاحظ غاليليو غاليلي بواسطة تلسكوبه أن كوكب الزهرة يمر بأطوار مختلفة ، على الرغم من بقائه قريبًا من الشمس في سماء الأرض (الصورة الأولى). أثبت هذا أن الزهرة يدور حول الشمس وليس الأرض ، كما تنبأ نموذج كوبرنيكوس الشمسي المركزي ، ودحض النموذج الأرضي المركزي السائد آنذاك (الصورة الثانية).

انكبّ غاليليو على تطوير التلسكوب، فصنع تلسكوبات ذات تكبير متزايد. كان تلسكوبه الأول يُكبّر 3 أضعاف، لكنه سرعان ما صنع أدوات تُكبّر 8 أضعاف، وأخيرًا، تلسكوبًا يبلغ طوله مترًا تقريبًا بعدسة موضوعية قطرها 37 ملم (كان يُضيّقها إلى 16 أو 12 ملم) وبقوة تكبير 23 ضعفًا. ^{[ 40 ]} بهذا التلسكوب الأخير، بدأ سلسلة من الرصد الفلكي في أكتوبر أو نوفمبر 1609، مراقبًا أقمار المشتري ، وتضاريس القمر، وأطوار كوكب الزهرة [ ^{41 ] ،} والبقع الشمسية (باستخدام طريقة الإسقاط بدلًا من الرصد المباشر). لاحظ غاليليو أن دوران أقمار المشتري، وأطوار كوكب الزهرة، ودوران الشمس ، ومسار بقعها المائل لجزء من السنة، كلها تُشير إلى صحة نظام كوبرنيكوس الشمسي المركزي، مقارنةً بالأنظمة الأخرى التي تُركّز على الأرض، مثل النظام الذي اقترحه بطليموس .

كان جهاز غاليليو أول جهاز يُطلق عليه اسم "تلسكوب". وقد ابتكر هذا الاسم الشاعر/اللاهوتي اليوناني جيوفاني ديميسيان في مأدبة أقامها الأمير فيديريكو تشيزي في 14 أبريل 1611، بمناسبة انضمام غاليليو غاليلي إلى أكاديمية لينسي . ^{[ 42 ]} الكلمة مشتقة من الكلمتين اليونانيتين tele بمعنى "بعيد" و skopein بمعنى "ينظر أو يرى"؛ و teleskopos تعني "ذو رؤية بعيدة".

بحلول عام 1626، انتشرت معرفة التلسكوب إلى الصين عندما نشر عالم الفلك اليسوعي الألماني يوهان آدم شال فون بيل كتاب "يوان جينغ شو" (遠鏡說، شرح التلسكوب ) باللغتين الصينية واللاتينية. ^{[ 43 ]}

شرح يوهانس كيبلر لأول مرة نظرية التلسكوب المصنوع من عدستين محدبتين وبعض مزاياه العملية في كتابه " علم الانعكاسات " (1611). وكان أول من صنع تلسكوبًا من هذا النوع هو اليسوعي كريستوف شاينر، الذي قدم وصفًا له في كتابه "روزا أورسينيا " (1630). ^{[ 14 ]}

كان ويليام جاسكوين أول من أدرك الميزة الرئيسية لشكل التلسكوب الذي اقترحه كبلر: إمكانية وضع جسم مادي صغير في المستوى البؤري المشترك للعدسة الشيئية والعدسة العينية. وقد أدى ذلك إلى اختراعه للميكرومتر ، وتطبيقه للمناظير التلسكوبية على الأدوات الفلكية الدقيقة. ولم ينتشر استخدام تلسكوب كبلر على نطاق واسع إلا في منتصف القرن السابع عشر تقريبًا، ليس بسبب المزايا التي أشار إليها جاسكوين، بل لأن مجال رؤيته كان أوسع بكثير من مجال رؤية تلسكوب جاليليو . ^{[ 14 ]}

صنع كريستيان هويغنز أولى التلسكوبات القوية المصممة وفقًا لنظرية كبلر بعد جهد كبير، بمساعدة أخيه. وباستخدام أحد هذه التلسكوبات، بقطر عدسة موضوعية يبلغ 57 ملم (2.24 بوصة) وبُعد بؤري يبلغ 3.7 متر (12 قدمًا) ، ^{[ 44 ]} اكتشف ألمع أقمار زحل ( تيتان ) عام 1655؛ وفي عام 1659، نشر كتابه " نظام زحل " الذي قدم، لأول مرة، تفسيرًا دقيقًا لحلقات زحل ، استنادًا إلى ملاحظات أجراها باستخدام نفس التلسكوب. ^{[ 14 ]}   

المناظير الانكسارية ذات البعد البؤري الطويل

كانت حدة الصورة في تلسكوب كيبلر محدودة بسبب الانحراف اللوني الناتج عن عدم انتظام خصائص انكسار العدسة الشيئية. وكان السبيل الوحيد للتغلب على هذا القيد عند التكبيرات العالية هو تصميم عدسات شيئية ذات أطوال بؤرية طويلة جدًا. اكتشف جيوفاني كاسيني القمر الخامس لزحل ( ريا ) عام 1672 باستخدام تلسكوب طوله 11 مترًا (35 قدمًا) . وكان علماء فلك مثل يوهانس هيفيليوس يبنون تلسكوبات بأطوال بؤرية تصل إلى 46 مترًا (150 قدمًا) . وإلى جانب أنابيبها الطويلة للغاية، احتاجت هذه التلسكوبات إلى سقالات أو صواري طويلة ورافعات لتثبيتها. وكانت قيمتها كأدوات بحثية ضئيلة، إذ كان هيكل التلسكوب ينثني ويهتز مع أدنى نسمة هواء، وأحيانًا ينهار تمامًا. ^{[ 45 ] [ 46 ]}  

التلسكوبات الجوية

في بعض التلسكوبات الانكسارية الطويلة جدًا التي بُنيت بعد عام 1675، لم يُستخدم أنبوب على الإطلاق. كانت العدسة الشيئية تُثبّت على مفصل كروي دوّار أعلى عمود أو شجرة أو أي هيكل مرتفع متاح، ويتم توجيهها بواسطة خيط أو قضيب توصيل. أما العدسة العينية فكانت تُحمل يدويًا أو تُثبّت على حامل عند البؤرة، ويتم الحصول على الصورة بالتجربة والخطأ. ولذلك سُمّيت هذه التلسكوبات بالتلسكوبات الهوائية . ^{[ 47 ]} ونُسبت إلى كريستيان هويغنز وشقيقه قسطنطين هويغنز الابن. ^{[ 45 ] [ 48 ]} مع أنه ليس من الواضح ما إذا كانا هما من اخترعاها أم لا. ^{[ 49 ]} صنع كريستيان هويغنز وشقيقه عدسات شيئية يصل قطرها إلى 8.5 بوصة (220 مم) ^{[ 44 ]} وبُعدها البؤري إلى 210 قدم (64 مترًا) ، بينما صنع آخرون، مثل أدريان أوزوت، تلسكوبات بأبعاد بؤرية تصل إلى 600 قدم (180 مترًا) . كان استخدام التلسكوبات ذات الطول الكبير صعبًا بطبيعة الحال، ولا بد أنها استنزفت مهارة وصبر الراصدين إلى أقصى حد. ^{[ 38 ]} استخدم العديد من علماء الفلك الآخرين التلسكوبات الجوية. اكتشف كاسيني قمري زحل الثالث والرابع عام 1684 باستخدام عدسات تلسكوبية جوية صنعها جوزيبي كامباني ، بلغ طولها البؤري 30 و41 مترًا (100 و136 قدمًا ) . ^{[ 14 ]}       

ربما عُرفت قدرة المرآة المنحنية على تكوين صورة منذ عهد إقليدس ^{[ 50 ]} ، وقد درسها ابن الهيثم بتوسع في القرن الحادي عشر. ناقش غاليليو وجيوفاني فرانشيسكو ساغريدو وآخرون، مدفوعين بمعرفتهم أن للمرايا المنحنية خصائص مشابهة للعدسات، فكرة بناء تلسكوب باستخدام مرآة كعدسة موضوعية لتكوين الصورة. ^{[ 51 ]} كتب نيكولو زوتشي ، عالم الفلك والفيزياء اليسوعي الإيطالي، في كتابه "فلسفة البصريات" عام 1652 أنه حاول استبدال عدسة تلسكوب انكساري بمرآة مقعرة من البرونز عام 1616. حاول زوتشي النظر في المرآة بعدسة مقعرة محمولة باليد، لكنه لم يحصل على صورة مرضية، ربما بسبب رداءة جودة المرآة، أو زاوية ميلها، أو لأن رأسه كان يحجب الصورة جزئيًا. ^{[ 52 ]}

في عام 1636، اقترح مارين ميرسين تلسكوبًا يتألف من مرآة رئيسية مكافئة ومرآة ثانوية مكافئة تعكس الصورة عبر فتحة في المرآة الرئيسية، ما يحل مشكلة رؤية الصورة. ^{[ 53 ]} وتناول جيمس غريغوري الموضوع بمزيد من التفصيل في كتابه "أوبتيكا بروموتا" (1663)، مشيرًا إلى أن التلسكوب العاكس ذو المرآة المصممة على شكل جزء من قطع مخروطي ، من شأنه تصحيح الزيغ الكروي والزيغ اللوني الموجود في التلسكوبات الكاسرة. يحمل التصميم الذي ابتكره اسمه: " تلسكوب غريغوري "؛ ولكن وفقًا لاعترافه، لم يكن لدى غريغوري أي مهارة عملية، ولم يجد أي صانع بصريات قادر على تنفيذ أفكاره، وبعد عدة محاولات غير مثمرة، اضطر إلى التخلي عن كل أمل في استخدام تلسكوبه عمليًا. ^{[ 14 ]}

في عام 1666، أدرك إسحاق نيوتن ، استنادًا إلى نظرياته حول الانكسار واللون، أن عيوب التلسكوب الكاسر تعود في المقام الأول إلى اختلاف انكسار الضوء ذي الألوان المختلفة في العدسة، وليس إلى شكل العدسة غير المثالي. وخلص إلى أنه لا يمكن انكسار الضوء عبر العدسة دون التسبب في انحرافات لونية، على الرغم من أنه استنتج خطأً من بعض التجارب الأولية ^{[ 55 ]} أن جميع المواد الكاسرة ستُباعد ألوان الموشور بنسبة ثابتة إلى متوسط ​​انكسارها. ومن هذه التجارب، استنتج نيوتن أنه لا يمكن إدخال أي تحسين على التلسكوب الكاسر. ^{[ 56 ]} أظهرت تجارب نيوتن على المرايا أنها لا تعاني من الأخطاء اللونية للعدسات، فبالنسبة لجميع ألوان الضوء، كانت زاوية السقوط المنعكسة في المرآة مساوية لزاوية الانعكاس ، ولذا، كدليل على صحة نظرياته، شرع نيوتن في بناء تلسكوب عاكس. ^{[ 57 ]} أكمل نيوتن أول تلسكوب له عام 1668 ، وهو أقدم تلسكوب عاكس وظيفي معروف. ^{[ 58 ]} بعد تجارب عديدة، اختار سبيكة ( معدن المرآة ) من القصدير والنحاس باعتبارها المادة الأنسب لمرآته الشيئية . لاحقًا، ابتكر وسائل لصقلها وتلميعها، لكنه اختار شكلًا كرويًا لمرآته بدلًا من القطع المكافئ لتبسيط عملية التصنيع. أضاف إلى عاكسه السمة المميزة لتصميم " التلسكوب النيوتوني "، وهي مرآة ثانوية "قطرية" بالقرب من بؤرة المرآة الرئيسية لعكس الصورة بزاوية 90 درجة إلى عدسة عينية مثبتة على جانب التلسكوب. سمحت هذه الإضافة الفريدة برؤية الصورة بأقل قدر من إعاقة المرآة الشيئية. كما صنع نيوتن جميع الأنابيب والحامل والتجهيزات. كان قطر مرآة أول تلسكوب عاكس صغير الحجم لنيوتن 1.3 بوصة، ونسبة بؤرية f/5. ^{[ 59 ]} وبواسطته، اكتشف أنه يستطيع رؤية أقمار جاليليو الأربعة لكوكب المشتري وهلال كوكب الزهرة . تشجع بهذا النجاح، فصنع تلسكوبًا ثانيًا بقوة تكبير 38 ضعفًا، قدمه إلى الجمعية الملكية في لندن في ديسمبر 1671. ^{[ 14 ]} ولا يزال هذا النوع من التلسكوبات يُسمى التلسكوب النيوتوني . 

تم ابتكار نوع ثالث من التلسكوبات العاكسة، وهو " تلسكوب كاسجرين العاكس "، في عام 1672 على يد لوران كاسجرين . كان التلسكوب يحتوي على مرآة ثانوية محدبة صغيرة على شكل قطع زائد موضوعة بالقرب من البؤرة الرئيسية لعكس الضوء من خلال فتحة مركزية في المرآة الرئيسية.

لم يُحرز أي تقدم عملي إضافي في تصميم أو بناء التلسكوبات العاكسة لمدة خمسين عامًا أخرى، إلى أن طور جون هادلي (المعروف باختراعه للثماني ) طرقًا لصنع مرايا معدنية دقيقة غير كروية ومكافئة . في عام ١٧٢١، عرض هادلي أول تلسكوب نيوتني عاكس مكافئ على الجمعية الملكية. ^{[ ٦٠ ]} كان قطر مرآته الشيئية المعدنية ٦ بوصات (١٥ سم) ، وطولها البؤري ٦٢ + ٣/٤ بوصة (١٥٩ سم) . فحص الجهاز جيمس باوند وجيمس برادلي . ^{[ ٦١ ]} وبعد أن أشارا إلى أن تلسكوب نيوتن ظل مهملًا لخمسين عامًا، ذكرا أن هادلي قد أثبت بما فيه الكفاية أن الاختراع لم يكن مجرد نظرية. قارنوا أداءه بأداء تلسكوب هوائي قطره 7.5 بوصة (190 مم) قدمه في الأصل إلى الجمعية الملكية قسطنطين هويغنز الابن، ووجدوا أن عاكس هادلي "سيحمل شحنة تجعله يكبر الجسم بنفس عدد المرات التي يكبره بها الأخير بشحنته المناسبة"، وأنه يمثل الأجسام بشكل واضح، وإن لم يكن بنفس الوضوح والسطوع تمامًا. ^{[ 62 ]}   

بعد أن تلقى برادلي وصموئيل مولينو تدريباً من هادلي على أساليبه في صقل معدن المرآة، نجحا في إنتاج تلسكوبات عاكسة كبيرة خاصة بهما، بلغ طول أحدها البؤري 2.4 متر (8 أقدام ) . وقد نقل مولينو هذه الأساليب في تصنيع المرايا إلى اثنين من صانعي البصريات في لندن - سكارليت وهيرن - اللذين أسسا شركة لتصنيع التلسكوبات. ^{[ 63 ]}  

بدأ عالم الرياضيات البريطاني، جيمس شورت ، وهو أيضًا خبير في البصريات ، تجاربه في بناء التلسكوبات استنادًا إلى تصاميم غريغوري في ثلاثينيات القرن الثامن عشر. حاول في البداية صنع مراياه من الزجاج كما اقترح غريغوري، لكنه تحول لاحقًا إلى استخدام مرايا معدنية عاكسة، فابتكر تلسكوبات غريغورية ذات أشكال قطع مكافئ وبيضاوي من تصميم غريغوري. ثم اتخذ شورت صناعة التلسكوبات مهنةً له، ومارسها أولًا في إدنبرة، ثم في لندن. وكانت جميع تلسكوبات شورت من النوع الغريغوري. توفي شورت في لندن عام ١٧٦٨، بعد أن جمع ثروة طائلة من بيع التلسكوبات. ^{[ ٦٤ ]}

نظرًا لأن المرايا الثانوية المصنوعة من معدن الانعكاس أو المرايا القطرية كانت تُقلل بشكل كبير من الضوء الواصل إلى العدسة العينية، فقد سعى العديد من مصممي التلسكوبات العاكسة إلى الاستغناء عنها. في عام 1762، قدم ميخائيل لومونوسوف تلسكوبًا عاكسًا أمام منتدى الأكاديمية الروسية للعلوم . كانت مرآته الرئيسية مائلة بزاوية أربع درجات بالنسبة لمحور التلسكوب، بحيث يمكن رؤية الصورة من خلال عدسة عينية مثبتة في مقدمة أنبوب التلسكوب دون أن يحجب رأس الراصد الضوء الداخل. لم يُنشر هذا الابتكار حتى عام 1827، ولذلك سُمي هذا النوع من التلسكوبات بتلسكوب هيرشلي نسبةً إلى تصميم مشابه لويليام هيرشل . ^{[ 65 ]}

في حوالي عام 1774، بدأ ويليام هيرشل (الذي كان آنذاك مدرسًا للموسيقى في باث ، إنجلترا ) باستغلال أوقات فراغه في بناء مرايا التلسكوب العاكسة، ثم كرّس نفسه بالكامل لبنائها واستخدامها في الأبحاث الفلكية. في عام 1778، اختار مرآة عاكسة بقطر 16 سم (6.25 بوصة ) ( أفضل ما صنعه من بين حوالي 400 مرآة تلسكوبية)، وبنى بها تلسكوبًا ببعد بؤري 2.1 متر (7 أقدام) . وباستخدام هذا التلسكوب، حقق اكتشافاته الفلكية الباهرة الأولى. ^{[ 66 ]} في عام 1783، أنجز هيرشل مرآة عاكسة بقطر 46 سم (18 بوصة) تقريبًا وبعد بؤري 6.1 متر (20 قدمًا) . وراقب السماء بهذا التلسكوب لمدة عشرين عامًا تقريبًا، مستبدلًا المرآة عدة مرات. في عام ١٧٨٩، أنهى هيرشل بناء أكبر تلسكوب عاكس له، بمرآة قطرها ٤٩ بوصة (١٢٠ سم) وبُعد بؤري ٤٠ قدمًا (١٢ مترًا) ، (المعروف باسم تلسكوب الأربعين قدمًا )، في منزله الجديد، في مرصد سلاو بإنجلترا . وللحد من فقدان الضوء الناتج عن ضعف انعكاسية مرايا الانعكاس في ذلك الوقت، استغنى هيرشل عن المرآة القطرية الصغيرة في تصميمه، وأمال مرآته الرئيسية ليتمكن من رؤية الصورة المتكونة مباشرةً. عُرف هذا التصميم باسم تلسكوب هيرشل . اكتشف هيرشل قمر زحل السادس المعروف، إنسيلادوس ، في الليلة الأولى التي استخدمه فيها (٢٨ أغسطس ١٧٨٩)، وفي ١٧ سبتمبر، اكتشف قمره السابع المعروف، ميماس. ظل هذا التلسكوب الأكبر في العالم لأكثر من ٥٠ عامًا. مع ذلك، كان هذا التلسكوب الكبير صعب الاستخدام، ولذلك كان استخدامه أقل من استخدام تلسكوبه العاكس المفضل ذي قطر ١٨.٧ بوصة.        

في عام 1845، قام ويليام بارسونز، إيرل روس الثالث، ببناء تلسكوب نيوتوني عاكس يبلغ قطره 72 بوصة (180 سم) أطلق عليه اسم " ليفياتان بارسونزتاون "، والذي اكتشف من خلاله الشكل الحلزوني للمجرات . 

عانت جميع هذه التلسكوبات العاكسة الكبيرة من ضعف انعكاسية مراياها المعدنية وسرعة تآكلها. هذا يعني أنها كانت تحتاج إلى أكثر من مرآة واحدة لكل تلسكوب، إذ كان لا بد من إزالة المرايا وإعادة صقلها بشكل متكرر. كان هذا الأمر يستغرق وقتًا طويلاً، لأن عملية الصقل قد تُغير انحناء المرآة، لذا كان لا بد من إعادة تشكيلها إلى الشكل الصحيح.

From the time of the invention of the first refracting telescopes it was generally supposed that chromatic errors seen in lenses simply arose from errors in the spherical figure of their surfaces. Opticians tried to construct lenses of varying forms of curvature to correct these errors.^[14] Isaac Newton discovered in 1666 that chromatic colors actually arose from the un-even refraction of light as it passed through the glass medium. This led opticians to experiment with lenses constructed of more than one type of glass in an attempt to canceling the errors produced by each type of glass. It was hoped that this would create an "achromatic lens"; a lens that would focus all colors to a single point, and produce instruments of much shorter focal length.

The first person who succeeded in making a practical achromatic refracting telescope was Chester Moore Hall from Essex, England. He argued that the different humours of the human eye refract rays of light to produce an image on the retina which is free from color, and he reasonably argued that it might be possible to produce a like result by combining lenses composed of different refracting media. After devoting some time to the inquiry he found that by combining two lenses formed of different kinds of glass, he could make an achromatic lens where the effects of the unequal refractions of two colors of light (red and blue) was corrected. In 1733, he succeeded in constructing telescope lenses which exhibited much reduced chromatic aberration. One of his instruments had an objective measuring 2+1⁄2 inches (6.4 cm) with a relatively short focal length of 20 inches (51 cm).^[64]

Hall was a man of independent means and seems to have been careless of fame; at least he took no trouble to communicate his invention to the world. At a trial in Westminster Hall about the patent rights granted to John Dollond (Watkin v. Dollond), Hall was admitted to be the first inventor of the achromatic telescope. However, it was ruled by Lord Mansfield that "it was not the person who locked his invention in his scrutoire who ought to profit for such invention, but the one who brought it forth for the benefit of mankind."^[64]

في عام ١٧٤٧، أرسل ليونارد أويلر إلى الأكاديمية البروسية للعلوم ورقة بحثية حاول فيها إثبات إمكانية تصحيح كلٍّ من الزيغ اللوني والزيغ الكروي للعدسة. ومثل غريغوري وهال، جادل بأنه بما أن الأخلاط المختلفة للعين البشرية تتحد معًا لتكوين صورة مثالية، فإنه من الممكن، من خلال تركيبات مناسبة من عدسات ذات أوساط انكسارية مختلفة، بناء عدسة موضوعية مثالية للتلسكوب . وباعتماده قانونًا افتراضيًا لتشتت أشعة الضوء ذات الألوان المختلفة، أثبت تحليليًا إمكانية بناء عدسة موضوعية لا لونية مكونة من عدسات زجاجية ومائية. ^{[ ٦٤ ]}

باءت جميع محاولات أويلر لإنتاج هدف فعلي من هذا التصميم بالفشل، وهو فشل عزاه فقط إلى صعوبة الحصول على عدسات تعمل بدقة وفقًا للمنحنيات المطلوبة. ^{[ 67 ]} وافق جون دولوند على دقة تحليل أويلر، لكنه عارض فرضيته على أساس أنها مجرد افتراض نظري: وأن النظرية تتعارض مع نتائج تجارب نيوتن على انكسار الضوء، وأنه من المستحيل تحديد قانون فيزيائي من خلال الاستدلال التحليلي وحده. ^{[ 64 ] [ 68 ]}

في عام ١٧٥٤، أرسل أويلر إلى أكاديمية برلين بحثًا آخر استنتج فيه نتائجه السابقة، انطلاقًا من فرضية أن الضوء يتكون من اهتزازات تُثار في سائل مرن بواسطة أجسام مضيئة، وأن اختلاف لون الضوء يعود إلى تردد هذه الاهتزازات الأكبر أو الأصغر في فترة زمنية معينة. ولم يشكك في دقة تجارب نيوتن التي استشهد بها دولوند. ^{[ ٦٤ ]}

لم يرد دولوند على ذلك، لكنه سرعان ما تلقى ملخصًا لمقالٍ للرياضي وعالم الفلك السويدي ، صموئيل كلينجنستيرنا ، مما دفعه إلى التشكيك في دقة النتائج التي استنتجها نيوتن بشأن تشتت الضوء المنكسر. وقد بيّن كلينجنستيرنا، من خلال اعتبارات هندسية بحتة (أدركها دولوند تمامًا)، أن نتائج تجارب نيوتن لا يمكن التوفيق بينها وبين الحقائق الأخرى المقبولة عالميًا في مجال الانكسار. ^{[ 64 ]}

وبصفته رجلاً عملياً، قام دولوند على الفور باختبار شكوكه تجريبياً: فقد أكد استنتاجات كلينجنستيرنا، واكتشف فرقاً يفوق توقعاته بكثير في خصائص انكسار أنواع مختلفة من الزجاج فيما يتعلق بتباعد الألوان ، مما قاده سريعاً إلى تصميم عدسات يتم فيها تصحيح الانحراف اللوني أولاً، ثم الانحراف الكروي لاحقاً. ^{[ 64 ] [ 69 ]}

كان دولوند على دراية بالشروط اللازمة لتحقيق اللا لونية في التلسكوبات الكاسرة، لكنه اعتمد على دقة تجارب نيوتن. تُظهر كتاباته أنه لولا غروره ، لكان قد توصل إلى اكتشافٍ كان ذهنه مُهيأً له تمامًا في وقتٍ أبكر. تسرد ورقة دولوند الخطوات المتتالية التي أوصلته إلى اكتشافه بشكلٍ مستقل عن اختراع هول السابق، والعمليات المنطقية التي أوحت له بهذه الخطوات. ^{[ 66 ]}

في عام 1765، قدم بيتر دولوند (ابن جون دولوند) العدسة الثلاثية، التي تتكون من عدستين محدبتين من زجاج التاج مع عدسة مقعرة من الصوان بينهما. وقد صنع العديد من التلسكوبات من هذا النوع. ^{[ 66 ]}

إن صعوبة الحصول على أقراص زجاجية (وخاصة زجاج الصوان) ذات نقاء وتجانس مناسبين حدّت من قطر وقدرة تجميع الضوء للعدسات الموجودة في التلسكوب اللا لوني. وقد باءت بالفشل محاولات الأكاديمية الفرنسية للعلوم لتقديم جوائز لأقراص زجاجية كبيرة مثالية من زجاج الصوان البصري. ^{[ 66 ]}

أدت الصعوبات المتعلقة بالمرايا المعدنية غير العملية للتلسكوبات العاكسة إلى بناء تلسكوبات كاسرة كبيرة. وبحلول عام 1866، وصل قطر فتحة التلسكوبات الكاسرة إلى 46 سم (18 بوصة )، مع بناء العديد من " التلسكوبات الكاسرة الكبيرة " الأكبر حجمًا في منتصف القرن التاسع عشر وأواخره. وفي عام 1897، بلغ التلسكوب الكاسر أقصى حدوده العملية في تلسكوب بحثي مع بناء تلسكوب مرصد يركيس الكاسر بقطر 100 سم (40 بوصة) (على الرغم من عرض تلسكوب أكبر حجمًا، وهو تلسكوب معرض باريس الكبير لعام 1900، بعدسة موضوعية قطرها 1.25 متر (49.2 بوصة) ، بشكل مؤقت في معرض باريس عام 1900 ). ولم يكن من الممكن بناء تلسكوبات كاسرة أكبر حجمًا بسبب تأثير الجاذبية على العدسة. فبما أن العدسة لا يمكن تثبيتها إلا من حافتها، فإن مركز العدسة الكبيرة سينحني بفعل الجاذبية، مما يشوه الصورة التي تنتجها. ^{[ 70 ]}   

شهدت ثمانينيات القرن الماضي ظهور تقنيتين جديدتين لبناء تلسكوبات أكبر وتحسين جودة الصورة، وهما البصريات النشطة والبصريات التكيفية . في البصريات النشطة، يستشعر محلل الصور انحرافات صورة النجم عدة مرات في الدقيقة، ويقوم الحاسوب بضبط العديد من قوى الدعم على المرآة الرئيسية وموقع المرآة الثانوية للحفاظ على البصريات في الشكل والمحاذاة الأمثلين. هذه الطريقة بطيئة للغاية بحيث لا تستطيع تصحيح تأثيرات التشويش الجوي، لكنها تُمكّن من استخدام مرايا مفردة رقيقة يصل قطرها إلى 8 أمتار، أو حتى مرايا مجزأة أكبر. وقد رُوّج لهذه الطريقة من قِبل تلسكوب التكنولوجيا الجديدة  التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في أواخر ثمانينيات القرن الماضي.

شهدت التسعينيات ظهور جيل جديد من التلسكوبات العملاقة باستخدام البصريات النشطة، بدءًا من بناء أول تلسكوب من تلسكوبي كيك بقطر 10 أمتار (390 بوصة ) في عام 1993. وتشمل التلسكوبات العملاقة الأخرى التي تم بناؤها منذ ذلك الحين: تلسكوبي جيميني ، والتلسكوبات الأربعة المنفصلة للتلسكوب الكبير جدًا ، والتلسكوب الثنائي الكبير .  

تستخدم البصريات التكيفية مبدأً مشابهًا، لكنها تُجري تصحيحات عدة مئات من المرات في الثانية لتعويض تأثيرات التشوه البصري المتغير بسرعة نتيجة لحركة الاضطرابات في الغلاف الجوي للأرض. تعمل البصريات التكيفية عن طريق قياس التشوهات في جبهة الموجة، ثم تعويضها بتغييرات سريعة في المحركات المُطبقة على مرآة صغيرة قابلة للتشكيل أو باستخدام مرشح مصفوفة من البلورات السائلة . وقد وضع هوراس دبليو بابكوك تصورًا أوليًا للبصريات التكيفية عام 1953، لكنها لم تُستخدم على نطاق واسع في التلسكوبات الفلكية إلا بعد أن أتاحت التطورات في تكنولوجيا الحواسيب وأجهزة الكشف خلال تسعينيات القرن الماضي إمكانية حساب التعويض المطلوب في الوقت الفعلي . ^{[ 74 ]} في البصريات التكيفية، تتطلب التصحيحات عالية السرعة وجود نجم ساطع نسبيًا قريبًا جدًا من الهدف المراد رصده (أو إنشاء نجم اصطناعي باستخدام الليزر). أيضًا، مع نجم واحد أو ليزر واحد، تكون التصحيحات فعالة فقط على مجال ضيق جدًا (عشرات الثواني القوسية)، وتعمل الأنظمة الحالية التي تعمل على عدة تلسكوبات 8-10 أمتار بشكل رئيسي في أطوال موجية قريبة من الأشعة تحت الحمراء لرصد جسم واحد.

تشمل التطورات في مجال البصريات التكيفية أنظمة مزودة بأشعة ليزر متعددة على مجال تصحيح أوسع، و/أو تعمل بمعدلات أعلى من كيلوهرتز للحصول على تصحيح جيد عند الأطوال الموجية المرئية؛ وهذه الأنظمة قيد التقدم حاليًا ولكنها لم تدخل حيز التشغيل الروتيني حتى عام 2015.