StarSpace - Teleskopu sugas

ZINĀŠANAI:

Sākums
-
Tehnoloģijas
-
Teleskopi

Teleskopu sugas

Publicēts: 11.01.2009

Nonākot teleskopa izvēles priekšā, liela daļa iesācēju parasti apjūk - teleskopu ir tik daudz un dažādi, kādu labāk izvēlēties? Lētāko, kompaktāko, skaistāko? Mēģināsim mazliet iepazīstināt interesentus ar visizplatītākajiem teleskopu veidiem astronomijas amatieru tirgū, to trūkumiem un priekšrocībām.

Sāksim ar refraktoru sugu.

Lētākie un visplašāk pieejamie refraktori ir ahromātiskie refraktori. Tie ir teleskopi ar objektīvu no divām lēcām teleskopa priekšgalā. Tas ir visvecākais, laika gaitā pārbaudīts teleskopu optiskais dizains.

Tāpat pie refraktoriem pieder Petzval shēma - šo teleskopu objektīvs sastāv no divām grupām pa divām lēcām katrā. Dizainam raksturīgs nedaudz mazāks hromatisms nekā ahromātiem un plakans lauks, kas ir īpaši svarīgi priekš astrofotografēšanas. Galvenais Petzval dizaina mīnuss - ilgāka termostabilizācija, un justēšanas problēmas, ja tas gadījumā izjustējas.

Arī apohromātiskie refraktori visā savā daudzveidībā pieder pie refraktoriem - tie mēdz apzīmēties kā ED, SD, APO utt. Tehniski to objektīvs sastāv no 2, 3 vai, retāk, 4 lēcām, no kurām vismaz viena ir no speciāla stikla ar neparastu dispersiju. Objektīvi ar 2 lēcām tiek apzīmēti kā dubleti, ar trim - kā tripleti.

Galvenās atšķirības no ahromātiem, protams, stipri zemāka hromatiskā aberācija. Arī visas pārējās aberācijas ražotāji cenšas minimizēt. Tripletiem un dažiem četru lēcu modeļiem (TeleVue Nagler - Petzval, Takahashi FSQ) ir arī plakans lauks. Trūkumi - cena, 3 un 4 lēcu objektīviem - ilgāks termostabilizācijas laiks.

Refraktoru galvenie plusi: nav centrālā ekranējuma (lielākajai daļai citu optisko shēmu ir centrālais ekranējums, kas samazina arī attēla kontrastu), ātrs termostabilizācijas laiks, liela gaismas caurlaides spēja (gaismas caurlaides spēja caur dubleta objektīvu ir aptuveni 92-97%), ilgmūžība (varēsiet atstāt mantojumā mazbērniem), minimālas prasības kopšanai.

Mīnusi: cena augstāka nekā līdzīgas apertūras citu shēmu teleskopiem, hromatiskā aberācija ahromātiem (ap spilgtiem objektiem zilas/violetas krāsas halo, kurš gan optiskiem novērojumiem stipri netraucē, bet ir traucējošs plaša spektra astrofotografēšanā). Piemēram, hromatisma piemērs tipiskā f8 ahromātā.

Ieteicams: planētu un Mēness novērojumi, mobilie teleskopi, astrofotografēšana (apo),DSO novērojumi ierobežoti ar pieejamām par saprātīgu cenu apertūrām (aptuveni 150 - 180 mm diametrā).

Ņūtona teleskopi (reflektori, spoguļu teleskopi)

Klasiskais Ņūtona teleskops sastāv no diviem spoguļiem - galvenā spoguļa (objektīva), kurš atrodas teleskopa apakšgalā, un diagonālā spoguļa, kurš atrodas netālu no teleskopa priekšgala. Galvenais spogulis mēdz būt sfērisks, vai parabolisks (pēdējais variants ir labāks). Tas ir savācējspogulis, kurš ienākošo gaismu savāc vienā punktā. Diagonālais spogulis novirza savāktās gaismas kūli uz sāniem, kur izvieto fokusēšanās mehānismu (fokuseri), un okulāru. Ar sfērisku spoguli iesaku iegādāties tikai garfokusa Ņūtonus - f8 un garākus, bet jebkurā gadījumā tomēr labāk netaupīt uz sērkociņiem un izvēlēties modeli ar parabolisku spoguli. Lētā gala Ņūtoniem tāpat vēlams pievērst uzmanību deklarētajam teleskopa fokusa attālumam un reālajam teleskopa garumam. Gadās, ka Ņūtona teleskopiem norādīts fokusa attālums, piemēram, 1000 mm, bet reālais teleskopa garums ir 500 – 600 mm. Šādā gadījumā optiskajā shēmā tiek izmantots lēcu korektors, kurš darbojas līdzīgi kā barlou lēca, un "pagarina" teleskopa fokusa attālumu. Šādus teleskopus nav ieteicams iegādāties, ja nu vienīgi kā interjera elementu, jo attēla kvalitāte pēc atsauksmēm šādām lētā gala shēmām ir gaužām slikta.

Plusi: parasti vislētākais variants par apertūras vienību, nav hromatiskās aberācijas.

Mīnusi: laiku pa laikam jāmazgā galvenais spogulis, kas prasa teleskopa daļēju izjaukšanu, un sekojošu justēšanu. Spoguļa pārklājums arī nav mūžīgs. Atkarībā no pārklājuma veida, aizsargpārklājuma un ekspluatācijas īpatnībām, šis pārklājums jāatjauno katrus 5 - 20 gadus. Tā kā šāda atjaunošana ir gana komplicēta procedūra, kura prasa arī specifisku aparatūru, reāli vairumā gadījumu ekonomiski lietderīgāk ir vienkārši nopirkt jaunu teleskopu. Šai shēmai raksturīgi arī sekojoši optiskie defekti: koma (zvaigžņu lauka attēls okulāra redzeslauka centrā ir ass, zvaigznes punktveida, vairāk uz redzeslauka malām zvaigznes sāk izstiepties pa vienu no asīm un pie malas bieži vien atgādina komētas, nevis zvaigznes), difrakcijas stari no sekundārā spoguļa fiksēšanas konstrukcijas (spilgtām zvaigznēm parādās stari pēc formas un skaita kā sekundārā spoguļa stiprinājuma mehānismam). Vidējā gaismas caurlaides spēja ap 60 - 80 % mīnus centrālais ekranējums (jo lielāks centrālais ekranējums, jo sliktāks attēla kontrasts). Centrālais ekranējums, savukārt, ir jo lielāks, jo īsāks ir teleskopa fokusa attālums kopējā gadījumā.

Ieteicams: DSO objektu novērojumiem - pēc iespējas lielākas apertūras (optimāli sākot no 12" - 14" (300 - 350 mm) Ņūtons uz Dobsona montējuma. Planētu novērojumiem - augstas kvalitātes garfokusa Ņūtons uz ekvatoriālā montējuma ar motoru. Mazam centrālajam ekranējumam labāk izvēlēties modeli ar garu fokusa attālumu (vismaz f8, labāk f9 - f12), ar 150 - 200 mm parabolisku, augstas kvalitātes (pasūtītu pie meistara ar labu reputāciju, vai firmā ar garantētu kvalitāti) spoguli.

Katadioptriķi (lēcu-spoguļu teleskopi)

Katadioptriskie teleskopi apvieno sevī lēcu un spoguļu elementus attēla veidošanai. Tipiskākie pārstāvji - Maksutova-Kasegrēns, Šmita-Kasegrēns, Maksutova-Ņūtons, Šmita-Ņūtons. Pirmie divi atšķiras ar ļoti kompaktu uzbūvi, MN savukārt ir mazāks centrālais ekranējums.

Plusi: kompakts

Mīnusi: visilgākais termostabilizācijas laiks. Ziemā var sasniegt 2-3 un vairāk stundas. Lieli instrumenti nakts gaitā, ja temperatūra pazeminās, var vispār nesasniegt termostabilizāciju. Lieli gaismas zudumi (2 spoguļi + lēca), samērā liels centrālais ekranējums (MK un ŠK aptuveni 30 - 40%) .

Ieteicams: planētu, Mēness novērojumi, astrofotografēšanai ar gariem fokusiem.

Kopsavilkums

Pastāstīšu kā es redzu dažādu teleskopu shēmu vietu zem zvaigznēm, balstoties uz savas nelielās praktiskās pieredzes un pieredzes savāktas internetā / forumos kur cilvēki dalās ar savu pieredzi un pētījumu rezultātiem. Ar amatieru astronomiju nodarbojos aptuveni 5 gadus. Ir bijuši/lietošanā 6 refraktori un 2 ņūtoni.

Manuprāt, iesācējam optimāls būtu neliels, +/- kvalitatīvs, ja līdzekļi atļauj, teleskops - refraktors. Ja ar līdzekļiem pavisam trūcīgi, tie varētu būt Synta Skywatcher 707az2, 909eq2 teleskopi (~60 - 140 Ls), ja labāk - William Optics Zenithstar 66sd, Zenithstar 70, Megrez 72, Megrez 88 apohromāti, Synta 80ed, Synta equinox 80, un līdzīgi. Jāatzīmē, ka, manuprāt, William Optics teleskopiem mehānika ir labāka nekā Sintai. Cenas šiem teleskopiem variē sākot no ~350 USD + piegāde un muitas nodoklis par WO 66sd. Mountu labāk izvēlēties alt-azimutālo. Ja trūcīgi - Synta AZ3, ja ar finansēm labāk - Vixen Porta vai kaut ko līdzīgu / labāku.

Paskaidrošu, kāpēc šāda izvēle. Es uzskatu, ka teleskopu labāk pirkt uz ilgu laiku, lai pēc tam nav jālauza galva, kā viņu pārdot (it sevišķi ņemot vērā, ka Latvijā astrokrāmu sekundārā tirgus tikpat kā nav, un pat par puscenu kaut ko pārdot ir gaužām grūti). Skatoties no šī viedokļa, neliels, mobils instruments Jums noderēs arī, ja/kad iegādāsiet lielāku, dārgāku teleskopu. It sevišķi, ja nopirkts būs apohromāts, tas ļaus arī pamēģināt spēkus astrofotogrāfijā, paņemt to līdz ceļojumos uz citām zemēm, kā arī varēs tikt izmantots operatīviem novērojumiem, kad "lielo" teleskopu nebūs ne spēka, ne vēlēšanās vilkt ārā. Turklāt, rīkojoties ar nelielu teleskopu, radīsies sapratne par to, kas tiešām interesē, kas un kā darbojas, ko vajag un ko nevajag, kā rezultātā līdzekļi uz šo vaļasprieku tiks tērēti apdomīgāk.

Jāatceras, ka refraktoram parasti, lai varētu sākt novērot, nepieciešami - pats teleskops, mountējums, uz kā viņu stiprināt, diagonālais spogulis (var iztikt arī bez tā, bet ir teleskopu modeļi, kuriem bez diagonālā spoguļa nevar sasniegt fokusu. Šādā gadījumā jālieto pagarinošs adapteris) un okulārs. Ļoti ieteicams arī meklētājs, kurš, pateicoties savam lielajam redzeslaukam (5-7 grādi), ļauj vieglāk "notēmēt" uz izvēlēto objektu. No meklētājiem, ja teleskopam tāds nenāk komplektā, es ieteiktu vismaz 6x30, labāk 8 vai 9x50 optiskos meklētājus. To marķējums atšifrējas tāpat kā binokļiem, proti, 8x50 = 8x palielinājums, 50 milimetri - objektīva diametrs.

100 - 127 - 150 mm garfokusa (F8 - F10) refraktors-ahromāts jeb apohromāts, savukārt, ir nepārspējams savā klasē planētu, Mēness un arī DSO novērojumiem. Ja galvenais mērķis ir DSO objektu novērojumi, pēc cenas / iespējām vislabākie būs Ņūtona teleskopi uz Dobsona mountējuma - tik lieli, cik lielus var atļauties, ne tikai naudas ziņā, bet arī svara, pārvietošanas, un aizņemamās vietas glabāšanai ziņā. Domāju, ka optimāli būtu 12 - 16 collu instrumenti (300 - 400mm).

Katadioptriķiem es, atklāti sakot, vietu īsti neredzu. Pamatojoties uz cilvēku atsauksmēm, planētām refraktori dod labāku kontrastu un sīko detaļu redzamību - pat ahromāti. Priekš DSO savukārt Ņūtons tāpat būs lētāks, lielāks, ātrāk atdzisīs un būs ar lielāku redzeslauku.

Par astrofotografēšanu īsumā

Izšķir 2 visizplatītākās astrofotografēšanas metodes astronomijas amatieru vidū: afokālā astrofotografēšana un fotografēšana tiešajā fokusā.

Pirmā metode - kad fotoaparāts ar savu objektīvu ar speciāla stiprinājuma palīdzību tiek izvietots tā, lai objektīvs "skatītos" teleskopa okulārā. Var tikt izmantots praktiski ar visiem fotoaparātiem un pat web / videokamerām. Trūkumi: daudz lieku stiklu optiskajā traktā, kas nebūt neuzlabo attēla kvalitāti.
Otra metode: fotografēšana tiešajā fokusā. No teleskopa fokusera tiek izņemta diagonāle ar okulāru, to vietā tiek uzstādīts t-adapteris (atkarībā no teleskopa fokusera - 2" jeb 1.25". 2" ir vēlamāks no vinjetēšanas viedokļa), kurš uzskrūvējas t-gredzenam (t-adapteri ir universāls produkts, t-gredzens - atkarīgs no spoguļkameras veida, parasti katram ražotājam ir savs standarts un, attiecīgi, sava t-gredzena konstrukcija). T-gredzens, savukārt, tiek pievienots fotoaparātam objektīva vietā. Attiecīgi vajadzīgs fotoaparāts, kurš pieļauj objektīvu maiņu.

Fotogrāfijā būtībā nav jēdziena "palielinājums". Ir kadra izmērs grādos, leņķa minūtēs un sekundēs. Fotografējot tiešajā fokusā, tas atkarīgs no 2 faktoriem: teleskopa fokusa attālums un attēla uztvērēja ( matricas) fiziskie izmēri. Piemēram, digitālajai spoguļkamerai Canon EOS 350D matricas izmērs ir 22.2 milimetri pa horizontāli, un 14.8 milimetri pa vertikāli. Formula fotografējamā lauka aprēķināšanai ir: redzeslauks minūtēs = matricas izmērs milimetros / teleskopa fokusa attālumu milimetros *3437. Ja pieņemsim, ka mūsu teleskopa fokusa attālums ir 388 milimetri, tad vertikāli fotografējamā lauka izmērs būs 14.8/388*3437 = 131.1 minūte jeb 2.18 grādi, bet horizontāli: 22.2/388*3437= 196.65 minūtes / 60 = 3.27 grādi. Vienā loka minūtē ir 60 loka sekundes, vienā grādā attiecīgi - 60 minūtes, 3600 sekundes. Ekspozīcijas ilgums tiešajā fokusā savukārt atkarīgs no fokusa attiecības. Jo mazāks F skaitlis, jo "ātrāks" skaitās teleskops, jo īsākas ekspozīcijas var izmantot. Tāpat debess sfēras fotogrāfijā no teleskopa fokusa attāluma atkarīgas prasības pret mountu un tā sekošanas precizitāti. Ja astrofotografēšanai ar fokusu līdz 400 mm un 2-3 minūšu ekspozīcijām daudzmaz pieņemamu kvalitāti izejā dos EQ5 klases mounts ar motoru(-iem), izstādīts pēc polarskopa, un bez gidēšanas, tad 1000mm fokusā ar šādu tehniku jau diez vai izdosies iegūt saprātīgu daudzumu +/- kvalitatīvu foto. Būs jādomā par manuālo vai automātisko gidēšanu, precīzāku un kravnesīgāku mountu.

Terminu skaidrojums

Apertūra: teleskopa galvenā gaismu savācošā elementa (objektīva, galvenā spoguļa) diametrs.

Termostabilizācija: teleskopa nonākšana temperatūras līdzsvarā ar apkārtējo vidi. Ja teleskops ir siltāks, no tā un tajā iekšā notiek gaisa masu kustība, kas kropļo attēlu.
DSO: Deep Sky Objects - dziļā kosmosa objekti, zvaigžņu kopas, galaktikas, miglāji, utt. Pretstatā Saules sistēmas objektiem - asteroīdiem, planētām, komētām, Mēnesim un Saulei.

Teleskopa fokusa attālums: viens no galvenajiem teleskopa raksturlielumiem, kas apzīmē attālumu kādā no teleskopa objektīva elementa tiek fokusēti stari.
Mēdz norādīt arī kā fokusa attiecību, kura iegūstama no fokusa attāluma pēc formulas FokAtt / apertūra. Piemēram, 150 mm apertūras teleskopam ar 750 mm fokusa attālumu tas būs 750/150 = 5. Attiecīgi tas ir F/5 jeb vienkāršāk, F5 teleskops. Jo mazāks F skaitlis, jo "ātrāks" skaitās teleskops fotogrāfijā - t.i., F6 teleskops ļauj izmantot aptuveni divas reizes īsāku ekspozīciju nekā F8 teleskops, saglabājot vienādu iegūstamā attēla spilgtumu. Vizuāli gan starpības pie vienādiem palielinājumiem nebūs, šis efekts izpaužas tikai fotografējot.

Okulāra fokusa attālums: norādīts uz okulāra. Zinot teleskopa fokusa attālumu un okulāra fokusa attālumu, palielinājumu dotajai kombinācijai var aprēķināt šādi: palielinājums = TelFok / OkFok. Piemēram, teleskops ar fokusa attālumu 750 mm ar 6,3 mm okulāru dos 119x palielinājumu.

Centrālais ekranējums: vairumā katadioptriķu un spoguļu teleskopu galvenā spoguļa gaismas trakta vidū novietots mazāks spogulis, kurš maina gaismas atstarošanās virzienu. Tā kā šis papildspogulis ir izvietots tieši starp galveno spoguli un novērojamo objektu, tas daļu gaismas no objekta ekranē, nepieļauj tās nokļūšanu uz galvenā spoguļa.

Justēšana, kolimēšana: teleskopa optisko komponentu regulēšana, lai panāktu to pareizu pozīciju vienam attiecībā pret otru.

Ar īsu, visbiežāk sastopamo aberāciju un optikas defektu aprakstu var iepazīties šajās Interneta lapās ( krieviski):

Ieteicamā literatūra

Komentāri

SEKOJIET MUMS

NENOKAVĒ!