Разумевање телескопа

Првобитно објављено на веб локацији Сцотта Андерсона: Сциенце фор Пеопле 2004

Увод

Примарни циљеви овог чланка су објаснити како раде телескопи, које су главне врсте и категорије и како можете најбоље одабрати телескоп за себе или млађег младог астронома у својој средини. Погледаћемо неке основне принципе, главне типове оптичких система, носаче, производњу, и наравно, шта заправо можете видети и урадити са било којим датим телескопом.

Мислим да је важно на почетку истакнути неке ствари: иако астрономија може бити повремени хоби, то обично није тако. Брзо се активира страст, а када се астро-геекови окупе, страст се појачава. Планете, звезде, гроздови, маглине и свемир су дубоке ствари, искуство које чека да се догоди. Када вам се то догоди, будите спремни на то да ваш живот и дневну перспективу измените општом природом космоса. Када у потпуности разумете физичку меру звезда и галаксија и улогу коју светлост (ака „електромагнетно зрачење“) игра у нашем разумевању, бићете промењени.

Када имате искуство сазнања да је појединачни фотон путовао од сунца неколико сати (брзином светлости), ударио у ледени кристал у Сатурновим прстенима, а затим се одбио назад још неколико сати, пролазећи кроз оптику вашег телескопа системом, преко окулара и на вашој мрежници, заиста ћете бити стравични. Управо сте искусили перцепцију „примарног извора“, не фотографију на Вебу или ТВ-у, већ прави посао.

Једном када вас ова буба уједе, можда ће вам требати саветовање да вас спречи да продате све што поседујете како бисте добили већи телескоп. Упозорени сте

Правила веридбе

Пре него што детаљно погледамо опрему и принципе, постоји неколико раширених митова којима је потребно разјашњење и исправљање. Ово су нека правила којих треба да се придржавате:

· Не купујте телескоп „робне куће“: иако цена може изгледати исправно, а слике на кутији изгледају убедљиво, мали телескопи који се налазе у малопродајним објектима су конзистентно лошег квалитета. Оптичке компоненте су често пластичне, носачи су несигурни и немогуће је усмјерити, а не постоји „пут надоградње“ нити могућност додавања додатака.

· Не ради се о повећању: увећање је најнапреднији аспект који се користи да би се намамили неинформисани купци. То је заправо један од најмање битних аспеката и нешто је што контролишете на основу свог избора окулара. Највише коришћено увећање биће окулар мале енергије са широким видним пољем. Увећање повећава не само објект, већ и вибрације телескопа, његове оптичке мане и ротацију земље (што отежава праћење). Далеко важнија од увећања је моћ скупљања светлости. Ово је мерило колико фотона сакупља ваш опсег и колико их чини мрежницом. Што је већи пречник примарног оптичког елемента (сочива или огледала) телескопа, то више снаге за прикупљање светлости и слабији предмети које ћете моћи да видите. О томе касније. И на крају, резолуција вашег телескопа је такође важнија од увећања. Резолуција је мерило способности вашег оптичког система да распознаје и одваја карактеристике које су блиско једнаке, попут дељења двоструких звезда или гледања детаља у појасевима Јупитера. Иако је теоријска резолуција одређена пречником вашег примарног оптичког елемента (сочива или огледала), испада да атмосфера, па чак и ваше властито око, могу бити далеко важнији. О томе такође касније.

· Компјутерско навођење није потребно: у последњих неколико година, напредни носачи са ГПС и рачунарским системима за показивање и праћење су постали стари. Ови системи значајно повећавају трошкове телескопа и не додају много вредности почетницима. У ствари, могу бити штетни. Део награде овог хобија је развијање интимног односа са небом - учење сазвежђа, појединих звезда и њихових имена, кретање планета и локација бројних занимљивих објеката дубоког неба. За технолошке наркомане са лаптоп рачунарима који користе софтвер за планирање осматрања рачунар може бити забаван. Али немојте то сматрати критичном одлуком о куповини првог телескопа.

· Ако сте само знатижељни: Не журите и купујте телескоп. Постоји много начина да се боље упознате са хобијем, укључујући локалну опсерваторију „јавне сеансе за посматрање“, локалне забаве са звездама које организују астрономски клубови и пријатеље-пријатеље који су већ уроњени у хоби. Погледајте ове ресурсе и Интернет пре него што одлучите да ли треба да потрошите стотине долара набављајући телескоп.

Оптички системи

Телескопи делују фокусирањем светлости са удаљених објеката и формирају слику. Онда окулар увећава ту слику за ваше око. Постоје два основна начина за формирање слике: преламање светлости кроз објектив или одбијање светла са огледала. Неки оптички системи користе комбинацију ових приступа.

Рефрактори користе сочиво за фокусирање светлости у слику, а обично су то дуге, танке цеви које већина људи помисли када замисли телескоп.

Једноставно фокусирање паралелних светлосних зрака (које у основи долазе из

Рефлектори користе конкавно огледало за фокусирање светлости.

Цатадиоптрицс користе комбинацију сочива и огледала за формирање слике.

Постоје разне врсте катадиоптрија које ће бити покривене касније.

Појмови

Пре него што погледамо разне врсте рефрактора и рефлектора, постоје неки корисни концепти који помажу у укупном разумевању:

· Фокусна дужина: удаљеност од примарног сочива или огледала до фокусне равни.

· Отвор бленде: лепа реч за пречник примарне.

· Фокални однос: омјер жаришне дуљине подијељен с отвором примарне. Ако сте упознати са објективима фотоапарата, знате за Ф / 2.8, Ф / 4, Ф / 11, итд. Ово су жаришни омјери, који се у објективима фотоапарата мијењају подешавањем „Ф-стоп“. Ф-стоп је ирис подесивог оквира унутар објектива који модифицира отвор бленде (док је фокусна дужина константна). Ниски Ф-омјери називају се "брзи", док су велики Ф-омјери "спори". Ово је мерило количине светлости која погоди филм (или ваше око) у поређењу са жаришном дужином.

· Ефективна фокусна дужина: за сложене оптичке системе (који користе активни секундарни елемент) ефективна жаришна дужина оптичког система је обично много већа од фокусне дужине примарног. То је зато што закривљеност секундарног материјала има мултиплицирајући ефекат на примарну, неку врсту оптичке „полуге“, омогућавајући вам да оптички систем дуге фокусне дужине сместите у много краћу цев. Ово је важна предност сложених оптичких система попут популарне Сцхмидт-Цассиграин.

· Повећање: увећање се одређује дељењем жаришне дужине примарне (или ефективне жаришне дужине) са жаришном дужином окулара.

· Видно поље: постоје два начина за разматрање видног поља (ФОВ). Стварни ФОВ је угаоно мерење мрље неба које можете видети у окулару. Привидни ФОВ је мерење угла поља које ваше око види у окулару. Стварно видно поље може бити ½ степени при малој снази, док би привидно поље могло бити 50 степени. Други начин израчунавања увећања је поделити привидни ФОВ на стварни ФОВ. То резултира у тачно истом броју као и горе описана горња метода. Док се привидни ФОВ-ови лако добијају из наочала одређеног окулара, до стварног ФОВ-а је теже доћи. Већина људи израчунава повећање на основу жаришне дуљине, а затим израчунавају стварни ФОВ тако што узимају привидни ФОВ и дијеле га с повећањем. За привидни ФОВ од 50 степени на 100Кс, стварно поље је ½ степени (отприлике величине месеца).

· Колимација: колимација се односи на поравнање цјелокупног оптичког система, осигуравајући да је ствар правилно поравната, а свјетлост формира идеалан фокус. Добра колимација је пресудна за добијање добрих слика у окулару. Различити дизајни телескопа имају различите снаге и слабости у односу на колимацију.

Врсте рефратора

Можда се питате: „Зашто постоје различите врсте рефрактора?“ Разлог је због оптичких појава познатих као "хроматска аберација".

„Хроматски“ значи „боја“, а аберација настаје због чињенице да светлост, пролазећи кроз одређене медијуме попут стакла, пролази кроз „дисперзију“. Дисперзија је мера начина на који се различите таласне дужине светлости пребијају различитим количинама. Класичан ефекат дисперзије је дејство призме или кристала који ствара дуге на зиду. Како се различите таласне дужине светлости пребијају различитим количинама, (бела) светлост се шири, формирајући дугу.

Нажалост, ова појава утиче и на сочива у телескопима. Најранији телескопи које су користили Галилео, Цассини и слично били су једноставни једноелементни систем сочива који су патили од кроматске аберације. Проблем је што плава светлост долази до фокусирања на једној локацији (удаљеност од примарне), док црвена светлост долази до фокуса на другој локацији. Резултат тога је да ако фокусирате предмет на плави фокус, он ће имати црвени "хало" око њега. Једини начин који се у то време знао да смањи овај проблем је да фокусна дужина телескопа буде веома дугачка, можда Ф / 30 или Ф / 60. Телескоп који је користио Цассини кад је открио Цассинијево одељење у Сатурновим прстенима био је дуг преко 60 стопа!

Током 1700-их, Цхестер Моор Халл искористио је чињеницу да различите врсте стакла имају различите количине дисперзије, мерено њиховим индексом лома. Комбиновао је два елемента сочива, један од кременског стакла и други од крошње, како би створио прво „акроматско“ сочиво. Ацхроматиц значи „без боје“. Користећи две врсте стакла са различитим индексима преламања и имајући четири површинске закривљености за манипулисање, произвео је велико побољшање у оптичким перформансама рефрактора. Нису више морали да буду масовно дугачки инструменти, а каснији развој током векова додатно је усавршио технику и перформансе.

Иако је ахромат знатно смањио лажну боју на слици, није је у потпуности елиминисао. Дизајн може спојити црвене и плаве жаришта, али остале боје спектра још увек су мало изван фокуса. Сада је проблем љубичасти / жути ореол. Поново, драматично помаже омјер ф (попут Ф / 15 или слично). Али то је још увек дугачки „спор“ инструмент. Чак и 3 "Ф / 15 ахромат има цев дужине око 50".

У последњим деценијама, научници су створили нове егзотичне врсте стакла које имају изузетно малу дисперзију. Ове наочаре, познате под називом „ЕД”, у великој мери смањују лажну боју. Флуорит (који је у ствари кристал) практично нема дисперзију и широко се користи у инструментима малог до средњег формата, мада уз веома велику цену. Коначно, сада су доступне напредне оптике која користе три или више елемената. Ови системи пружају оптичком дизајнеру више слободе, имају 6 површина за манипулисање, као и евентуално три индекса лома. Резултат је да се више таласних дужина светлости може довести до истог фокуса, скоро потпуно елиминишући лажну боју. Ове групе сочива познате су као "апохромати", што значи "без боје, а то заиста и мислимо овај пут". Кратка рука за апохроматска сочива је „АПО“. Дизајне телескопске конструкције помоћу АПО-ова су сада у стању да постигну мале фокусне омјере (Ф / 5 до Ф / 8) са одличним оптичким перформансама и без лажне боје; међутим, будите спремни потрошити 5 до 10 пута више новца који би купио ахромат истог пречника.

Опћенито, неке предности рефрактора укључују дизајн затворене цијеви, помажући умањити конвекцијске струје (које могу деградирати слике), те нуди систем који ријетко треба ускладити. Распакирајте га, подесите и спремни сте за рад.

Врсте рефлектора

Главна предност дизајна телескопа који се рефлектује је та што не пати од лажне боје - огледало је само по себи акроматско. Међутим, ако погледате горњи дијаграм рефлектора, приметићете да је фокусна равнина директно испред примарног огледала. Ако тамо ставите окулар (и главу), он ће ометати долазну светлост.

Први користан дизајн рефлектора, и даље најпопуларнији, изумио је сир Исаац Невтон, који се сада назива рефлектор "Невтониан". Њутн је ставио мало, равно огледало под углом од 45 степени да одврати светлосни конус на страну оптичке цеви, омогућавајући окулару и посматрачу да остану изван оптичке путање. Секундарно дијагонално огледало још увек омета долазну светлост, али само минимално.

Сир Виллиам Херсцхел конструисао је неколико великих рефлектора који су користили технику фокалних равни „офф-акис“, односно преусмеравање светлосног конуса са примарне на једну страну где би окулар и посматрач могао да делује без ометања долазне светлости. Ова техника делује, али само за дуге ф-омјере, као што ћемо видјети за минут.

Највећи и најпознатији Херсцхелов телескоп био је рефлектирајући телескоп са огледалом промјера 49,22 инча (1,26 м) и жаришном дуљином од 40 стопа (12 м).

Док је огледало освајало проблем боје, он има и неке своје занимљиве проблеме. Фокусирање паралелних зрака светлости на жаришној равни захтева параболични облик примарног огледала. Испада да је параболе прилично тешко генерисати у поређењу са лакоћом генерисања сфере. Чиста сферна оптика пати од појава „сферне аберације“, у основи замућења слика у жаришној равни јер нису параболе. Међутим, ако је омјер ф система довољно дугачак (више од око Ф / 11), разлика између облика сфере и параболе мања је од дијела валне дужине свјетлости. Херсцхел је изградио инструменте дуге жаришне дуљине који могу искористити лакоћу генерисања сфера и користити ван-ос дизајн за посматрање. Нажалост, то је значило да су му телескопи били прилично огромни, а провео је много сати посматрајући мердевине од 40 стопа.

Неколико проналазача створило је додатне „сложене“ рефлекторе, користећи секундарну енергију за пропуштање светлости кроз отвор у примарном огледалу. Неке од ових врста су грегоријански, кассеграјн, далл-киркхам и ричи-кречиен. Све су то склопљени оптички системи, где секундар игра важну улогу у стварању дугачких ефективних жаришних дуљина, а разликују се углавном у врстама закривљености које се користе на примарном и секундарном. Неки од ових дизајна су и даље омиљени за професионалне инструменте опсерваторије, али данас је врло мало комерцијалних доступних аматерима астрономима.

Присуство секундарног огледала је важан аспект Невтонијанаца, и готово свих рефлекторских и катадиоптричних дизајна. Прво, секундарни уређај омета мали део доступног отвора. Друго, нешто мора држати секундарно место на месту. У чистим рефлектирајућим дизајном, ово се обично постиже употребом танких лопатица од метала у крсту, званих „паук“. Они су направљени што је могуће тањи да би се минимизирало ометање. У катадиоптријским изведбама секундарни слој је монтиран на месту коректора и зато није укључен паук. Мали губитак снаге прикупљања светлости код ових дизајна готово да и није последица, јер су рефлектори за инч за инчем јефтинији од рефрактора, а можете си приуштити куповину мало већег инструмента. Међутим, ефекат назван "дифракција" је важнији од бриге о моћи скупљања светлости. Дифракција настаје када светлост пролази поред ивица ствари на путу ка примарном, због чега се савијају и мало мењају смер. Поред тога, секундарни пауци узрокују распршену светлост - светлост која долази са оси (тј. Није део небеског дела који гледате) и одбијају се са структура, у и око оптичког система. Резултат дифракције и расипања је мали губитак контраста - позадинско небо није тако „црно“ као што би било у рефрактору исте величине (једнаког оптичког квалитета). Не брините - потребно је врло искусном посматрачу да уочи разлику и тада је то приметно само у идеалним околностима.

Врсте катадиоптрија

Један од проблема са чистим рефлектирајућим оптичким дизајном је сферна аберација, као што је горе наведено. Циљ дизајна катадиоптрије је искористити лакоћу генерисања сферне оптике, али решити проблем сферне аберације корекционом плочом - сочивом, суптилно закривљеним (и зато стварати минималну хроматску аберацију) да би се решио проблем.

Постоје два популарна дизајна која постижу овај циљ: Сцхмидт-Цассеграин и Максутов. Сцхмидт-Цассеграинс (или „СЦ“) су можда најпопуларнија врста данас састављеног телескопа. Међутим, руски произвођачи су у последњих неколико година направили значајна померања са разним „Мак“ дизајном, укључујући преклопљене оптичке системе и њујтонску варијанту - „Мак-Невт“.

Лепота савијеног Мак дизајна је у томе што су све површине сферне, а секундарна је формирана само алуминисањем места на полеђини коректора. Има дугу ефективну жаришну дуљину у врло малом паковању, а преферирани је дизајн за планетарно посматрање. Мак-Невт може постићи прилично брзе фокусне омјере (Ф / 5 или Ф / 6) користећи сферну оптику, без потребе за (ручном) оптичком фигурацијом потребном за параболе. Сцхмидт-Цассиграин на сличан начин има и њујтонску варијанту, што га чини шмит-невтонским. Они обично имају брзе фокусне омјере, око Ф / 4, што их чини идеалним за астрографију - велики отвор бленде и широко видно поље.

Коначно, оба дизајна Мак резултирају затвореним цевима, минимизирајући конвекцијске струје и скупљање прашине на основној основи.

Врсте окулара

Постоји више дизајна окулара него дизала телескопа. Најважнија ствар коју треба имати на уму је да је окулар половина вашег оптичког система. Неки окулари коштају колико и мали телескоп, и уопште, они их вреде. У протекле две деценије били су сведоци појаве различитих напредних дизајна окулара који користе многе елементе и егзотично стакло. Много је размишљања која треба узети у обзир при одабиру одговарајућег дизајна за ваш телескоп, ваше употребе и ваш буџет.

Постоје три главна стандарда за телескопске окуларе: 0,956 ”, 1,25” и 2 ”. Они се односе на пречник бачва окулара и врсту фокусатора у који се уклапају. Најмањи 0,965 ”формат најчешће се налази на азијским телескопом за почетнике који се налазе у трговинским ланцима. Они су углавном лошег квалитета, а када дође време за надоградњу система, немате среће. Не купујте телескоп робне куће !. Друга два формата су преферирани систем који данас користи већина аматерских астронома широм света. Већина средњих или напредних телескопа долази са 2 ”фокусом и једноставним адаптером који такође прихвата окуларе од 1,25”. Ако предвиђате да добијете телескоп скромне величине и да га одведете до тамног неба како бисте посматрали маглице и гроздове, хтећете неке боље 2-инчне окуларе, а требало би да се уверите да ћете добити 2 ”фокус.

Наочаре су изграђене од сочива, па имамо исто питање хроматске аберације као у случају рефрактора. Дизајн окулара развијао се вековима у корак са свеукупним напретком оптике и стакла. Модерни дизајнери окулара користе акромат („дублетс“) и напредније дизајне (који укључују „троструке“ и више), заједно са ЕД стаклом како би максимизирали своје перформансе.

Један од оригиналних оптичких дизајна стигао је од Цхристиан Хуигенс-а 1700-их који је користио два једноставна (не-акроматска) сочива. Касније је Келлнер користио дупле и једноставне сочива. Овај дизајн је и даље популаран у ниским ценама почетничких телескопа. Ортоскопија је била популарни дизајн током 1900-их, а још увек је омиљен од планетарних посматрача са тврдим језицима. У новије време Плоссилси су стекли предност захваљујући нешто већем привидном видном пољу.

У последње две деценије, искориштавајући напредак стакла, оптичког дизајна и софтвера за праћење зрака, произвођачи су увели широк избор нових дизајна, од којих већина покушава максимизирати привидно видно поље (што такође повећава стварно поље поглед на дато увећање). Прије тога окулари су били ограничени на 45 или 50 степени ФОВ.

Прво и најважније од њих је „Наглер“ (који је дизајнирао Ал Наглер из ТелеВуе-а), а који је такође назван окулар „Спаце-Валк“. Омогућава очигледан ФОВ од преко 82 степена, пружајући осећај уроњености. ФОВ је заправо већи од онога што ваше око може узети током било којег погледа. Резултат тога је да заправо морате „погледати око себе“ да бисте видели све на терену. Бројни други произвођачи произвели су сличне, веома широке теренске окуларе само у последњих пет година, варирајући од 60 до 75 степени на очигледној ФОВ. Многи од њих нуде одличну вредност и стварају далеко боље искуство за повремене посматраче од нискобуџетних дизајна који се испоручују са већином почетничких телескопа (где је осећај као да гледате кроз амбалажу од папира).

Закључно разматрање избора окулара је „олакшање очију“. Олакшање за очи односи се на удаљеност коју ваше око мора бити од сочива окулара да бисте могли да видите цео привидни ФОВ. Једна од недостатака дизајна као што су Келлнер и ортоскопски је ограничен рељеф ока, понекад чак 5 мм. То обично не смета људима са нормалним видом или онима који су једноставно видни или далековидни, јер могу скинути наочале и помоћу телескопа се фокусирати идеално за свој вид. Али код неких људи са астигматизмом њихове наочаре се не могу једноставно уклонити, а то уводи потребу да се прилагоди додатни размак који им наочаре налажу и да им ипак омогуће да виде цело поље. Обично је олакшање очију веће од 16 мм адекватно за већину носилаца наочара. Многи нови дизајни са широким пољем имају очни рељеф од 20 мм или више. Опет, окулар је половина вашег оптичког система. Обавезно подесите избор окулара са укупним квалитетом ваше оптике и вашим потребама као појединачног посматрача.

Популарни модели телескопа

Акроматски рефрактори популарни су у распону Ф / 9 до Ф / 15, са отворима од 2 "до 5" по разумној цени. Постоји неколико брзих ахромата (Ф / 5) који се нуде као телескопи „богатог поља“ јер дају широка видна поља при малој снази, идеална за чишћење Млечног пута. Ови дизајни ће показати знатну лажну боју на месецу и светлим планетама, али то се неће приметити на објектима дубоког неба. Да бисте добили и брзу оптику и без лажне боје, морате положити АПО дизајн уз знатне трошкове. АПО-ови су доступни од одабраних произвођача (често са дугим листама чекања) дизајна од Ф / 5 до Ф / 8, у отворима од 70 мм до 5 "или 6". Веће су веома скупе (више од 10.000 долара) и домена су правих фанатика у хобију.

Популарни невтонски дизајни крећу се од Ф / 4 богата поља до класичног 6 ”Ф / 8, вероватно најпопуларнијег телескопа почетног нивоа. Већи рефлектори (8 ”Ф / 6, 10” Ф / 5 и тако даље) добијају широку популарност због ниске цене и преносивости „добсонијевог” носача (о томе више касније) и све веће доступности од многих произвођача, укључујући понуда опреме. Велики Њутњани имају тенденцију да имају брже ф-омјере да би држали дужину цеви под контролом. Мак-Невтови се углавном налазе у Ф / 6 опсегу.

Сцхмидт-Цассеграин је вероватно најпопуларнији дизајн код напреднијих аматера - угледни 8 ”Ф / 10 СЦ био је класик већ 3 деценије. Већина СЦ-ова је Ф / 10, мада се неки Ф / 6.3 налазе на тржишту. Проблем са брзим СЦ-има је што секундарни треба бити знатно већи, ометајући 30% или више. Свеукупно, Ф / 10 дизајн је идеалан за општу комбинацију посматрања дубоког неба, као и планетарног и лунарног.

Максутови у надолазећем положају опћенито су у распону Ф / 10 до Ф / 15, што их чини помало спорим оптичким системима који обично нису идеални за експанзиван Млијечни Пут и дубоко гледање у небо. Међутим, они су идеални системи за планетарно и месечево посматрање, који се такмиче са далеко скупљим АПО-ом истог отвора.

Моунтс

Држач телескопа је дефинитивно једнако важан, ако не и важнији, од оптичког система. Најбоље оптике су бескорисне ако их не можете држати мирним, прецизно их усмјерити и извршити фино подешавање у показивању без поништавања вибрација или удара. Постоје разни дизајни монтирања, неки оптимизовани за преносивост, док су други оптимизирани за моторизирано и компјутеризовано праћење. Постоје две основне категорије дизајна монтирања: алти-азимут и екваторијални.

Алти-Азимут

Алти-азимут носачи имају две осе кретања: горе-доле (алти) и бочно у страну (азимут). Типична глава статива за фотоапарат је врста алти-азимутове носача. Многи мали рефрактори на тржишту користе овај дизајн, а он има предности што је погодан за земаљски и небески поглед. Можда је најважнија алти-азимутна носача „добсонијан“, који се готово искључиво користи за средње до велике невтонске рефлекторе.

Јохн Добсон је легендарна фигура у заједници астрономерских тротоара Сан Франциска. Пре двадесет година, Јохн је тражио дизајн телескопа који је високо преносив, и понудио је могућност да јавности представе прилично велике инструменте (отвора од 12 до 20 инча), буквално на тротоаре Сан Франциска. Његове технике дизајна и конструкције створиле су револуцију у аматерској астрономији. „Биг Добс“ су сада један од најпопуларнијих дизајна телескопа који се виђа на звезданим журкама широм света. Већина произвођача телескопа данас нуди линију Добсонијевих дизајна. Пре тога, чак се и 10-инчни рефлектор на екваторијалном носачу сматрао инструментом „опсерваторије“ - углавном га не бисте померали услед тешког држача.

Генерално, дизајни алти-азимута су мањи и лакши од екваторијалних носача који нуде исти ниво стабилности. Међутим, за праћење објеката како се Земља окреће потребно је кретање по две осе осе, а не само једној као код екваторијалних дизајна. Са појавом рачунарске контроле, многи добављачи сада нуде алти-азимутове носаче који могу пратити звезде, са неким упозорењима. Двоосни носач трпи „ротацију поља“ током дугих периода праћења, што значи да овај дизајн није погодан за астрофотографију.

Екваторијално

Екваторијални носачи такође имају две осе, али једна од њих ("поларна" осовина) је поравната са оси ротације Земље. Друга осовина се назива оси „деклинација“ и налази се под правим углом у односу на поларну ос. Кључна предност овог приступа је у томе што монтажа може пратити предмете на небу ротирањем само поларне осе, поједностављивањем праћења и избегавањем проблема ротације поља. Екваторијални носачи прилично су обавезни за астрофотографију и снимање. Екваторијални носачи морају бити "усклађени" са Земљином поларном оси када су постављени, чинећи њихову употребу нешто мање прикладном од дизајна алти-азимута.

Постоји неколико врста екваторијалних носача:

· Немачки екваторијал: најпопуларнији дизајн за обим малих и средњих димензија, који нуди велику стабилност, али захтевају протутеге за балансирање телескопа око поларне осе.

· Носачи вилица: популаран дизајн за Сцхмидт-Цассеграинс, при чему је основа вилице поларна осовина, а кракови вилице деклинација. Нису потребне протутеге. Дизајни виљушки могу добро да функционишу, али обично су велики у поређењу са телескопом; мали дизајни вилица трпе вибрације и флексибилност. Дизајни виљушки имају потешкоће у смеру близу северног небеског пола.

· Носачи за жуманце: слични дизајну вилица, али вилице настављају поред телескопа и спајају се изнад телескопа у другом поларном лежају, нудећи бољу стабилност над вилицом, али резултирајући прилично масивном структуром. Дизајни жуманаца коришћени су у многим главним светским опсерваторијама 1800-их и 1900-их.

· Држачи за поткову: варијанта носача Иолк, али који користи веома велики поларни лежај са отвором у облику слова У на врху, који омогућава да се телескопска цев усмери ка северном небеском полу. Ово је дизајн коришћен на телескопу Хале 200 ”на Мт. Паломар.

Кључна разматрања за носаче

Као што је речено, носач телескопа је критични део целокупног система. Када бирате телескоп, разматрања монтаже играју важну улогу у вашој способности и спремности за коришћење и, на крају, управљају врстама активности које можете да предузмете (нпр. Астрофотографија итд.). У наставку су наведена нека кључна разматрања.

· Преносивост: под претпоставком да немате дворишну опсерваторију, кретаћете се и транспортујете свој телескоп до места за посматрање. Ако имате тамно небо са минималним загађењем светла тамо где живите, то може значити само померање телескопа из ормара или гараже у двориште. Ако имате велико загађење светлошћу, желеће да свој домет одведете до места тамног неба, најбоље на неком планинском врху. То подразумева превоз домета у вашем аутомобилу. Велики, тешки носач може ово учинити ситницом. Надаље, ако астрофотографија није главна ствар, задатак постављања и поравнавања екваторијалне монтаже можда није вриједан напора.

· Стабилност: стабилност носача се мери количином вибрација које телескоп доживљава када га „притисне“, када се фокусира, промијени окулар или када пуше лагани повјетарац. Време потребно за пригушивање ових вибрација требало би да траје отприлике једну секунду. Добсонијеви носачи углавном имају одличну стабилност. Немачки екваторијал и носачи вилица, ако су правилно димензионирани у телескоп, такође показују добру стабилност, иако имају већу тежину од самог телескопа.

· Показивање и праћење: да бисте заиста уживали у посматрању, телескоп мора бити лаган за усмерити и циљати, а носач би вам требао омогућити да пажљиво пратите објекат који посматрате, било притиском телескопа, коришћењем ручних контрола успореног кретања, или са мотором за праћење („погон сата“). Што је веће увећање које користите (на пример за планетарна осматрања или за поделу двоструких звезда), критичније је понашање праћења монтаже. Повратни ход је једна добра мера способности праћења монтирања: када мало померате или померате инструмент, да ли остаје тамо где сте га усмерили или се лагано помера уназад? Повратни ход може бити фрустрирајуће понашање носача и обично значи да је носач лоше произведен или је премали за телескоп који сте поставили.

Тешко је стећи осећај за понашање монтирања из каталога или веб страница. Ако можете, посетите продавницу телескопа (нема их много) или продаваче врхунских камера које носе телескопе већих брендова ради процене додира и осећаја. Поред тога, на Интернету и у астрономским часописима доступни су многи ресурси, табле за поруке и прегледи опреме. Можда је најбољи облик истраживања присуствовање локалној звездиној забави коју одржава ваш сусједски астрономски клуб на којој можете видети разне телескопе, разговарати са њиховим власницима и имати прилику да их посматрате. Помоћ у проналажењу ових ресурса дата је у каснијем одељку.

Обим претраживача

Опсег проналазача су мали телескопи или показивачки уређаји причвршћени на главну цев вашег телескопа како би се помогло у лоцирању објеката који су превише слаби да би се видели голим оком (тј. Готово сви). Видно поље вашег телескопа је углавном прилично мало, отприлике једног или два пречника месеца, зависно од вашег окулара и увећања. Генерално, прво користите локир широког поља слабе снаге да бисте лоцирали предмет (чак и светли), а затим променили окуларе на већа увећања која су одговарајућа за дати објект.

Историјски, налази су увек мали ватростални телескопи, слични двогледима, који нуде широко видно поље (5 или више степени) при малој снази (5Кс или 8Кс). У прошлој деценији, нови приступ кажњавању појавио се помоћу ЛЕД-ова за прављење „црвених тачака“ или осветљених система за пројекцију мрежица који пројектују тачку или мрежу на небо без увећања. Овај приступ је веома популаран јер превазилази неколико потешкоћа у коришћењу традиционалних опсега тражилаца.

Традиционалне опсеге проналазача тешко је користити из два главна разлога: слика у подручју претраживача је обично обрнута, због чега је тешко повезати поглед голим оком (или звездастим картоном) звездастог узорка са оним што се види у претраживачу и такође отежава прилагођавање лево / десно / горе / доле. Поред тога, привлачење оку са окуларом проналазача може бити понекад тешко јер је прилично близу главне телескопске цеви, а у многим оријентацијама ћете напрезати врат у неспретним положајима. Иако је тачно да се с праксом проблем оријентације може ублажити, а могуће је и набавити опсеге тражитеља слика (уз повећане трошкове), жири астрономске заједнице је јасно говорио - проналазачи пројекција су лакши за употребу и много јефтиније.

Филтери

Последњи део оптичког система који треба схватити је употреба филтера. Постоји велики избор врста филтера који се користе за различите посматрачке потребе. Филтри су мали дискови монтирани у алуминијумским ћелијама који се убацују у стандардне формате окулара (још један разлог за добијање окулара 1,25 ”и 2”, а не телескоп робне куће!). Филтри спадају у ове главне категорије:

· Филтери у боји: црвени, жути, плави и зелени филтери су корисни за откривање детаља и карактеристика на планетама као што су Марс, Јупитер и Сатурн.

· Неутрални филтери: најкориснији за месечно посматрање. Месец је заиста светао, посебно када су вам очи тамно прилагођене. Типични филтер неутралне густине уклања 70% месечеве светлости, омогућавајући вам да видите детаље кратера и планинских ланаца са мање нелагоде у очима.

· Филтери загађења светлошћу: загађење светлошћу је раширени проблем, али постоје начини да се ублажи његов утицај на ваше посматрање. Неке заједнице налажу уличне светла од живе-натријума (посебно у близини професионалних опсерваторија), јер ове врсте светла емитују светлост на само једној или две дискретне таласне дужине светлости. Стога је лако произвести филтер који уклања само оне таласне дужине, а остатак светлости омогућава да прође кроз вашу мрежницу. Опћенитије, и широкопојасни и ускопојасни филтери за загађење светла доступни су од главних произвођача, који значајно помажу у општем случају подручја метроа загађених светлом.

· Филтери маглице: ако вам је фокус на објектима и магловима дубоког неба, доступни су други типови филтера који побољшавају посебне емисионе линије ових објеката. Најпознатији је ОИИИ (Окиген-3) филтер доступан у Лумицон-у. Овај филтер уклања готово сву светлост на другим таласним дужинама, осим емисијских линија кисеоника, генерисаних многим међузвездним маглицама. Велика маглина у Ориону (М42) и маглица Вела у Цигнусу попримају сасвим нови аспект када се посматрају кроз ОИИИ филтер. Остали филтри у овој категорији укључују Х-бета филтер (идеалан за маглу Коњске главе) и разне друге опште наменске филтере „Дубоко небо“ који појачавају контраст и откривају слабе детаље у многим објектима, укључујући глобуларне кластере, планетарну маглу, и галаксије.

Посматрање

Како посматрати: Најважнији аспект квалитетног посматрања је тамно небо. Једном када доживите заиста посматрање тамног неба, гледајући Млечни пут како изгледа као олујни облаци (док пажљиво не погледате) више се нећете жалити због утовара у возило и вожње можда једног или два сата да бисте стигли до доброг места. Планете и месец обично се успешно могу посматрати са било ког места, али већина небеских драгуља захтева одличне услове за посматрање.

Чак и ако се концентришете само на месец и планете, ваш телескоп мора бити постављен на тамном месту како би се смањила залутала, одбијена светлост која улази у ваш телескоп. Избегавајте улична светла, суседне халогене и искључите сва спољна / унутрашња светла која можете.

Важно је узети у обзир и тамну прилагодбу сопствених очију. Визуелно љубичаста, хемикалија одговорна за повећање оштрине ваших очију у условима слабог осветљења, траје 15-30 минута, али може се одмах елиминисати једном добром дозом јаке светлости. То значи још 15-30 минута времена прилагођавања. Поред тога што избегавају јарка светла, астрономи користе лампице са дубоким црвеним филтрима како би се кретали по њиховој околини, прегледали стартне табеле, проверили њихово држање, променили окуларе и тако даље. Црвено светло не уништава визуелно љубичасту боју као што то чини бела светлост. Многи продавци продају лампице са црвеним светлом за посматрање, али једноставан комад црвеног целофана преко малог батерија делује сасвим у реду.

У недостатку рачунарско усмерјеног телескопа (чак и ако га имате), прибавите квалитетан звездански графикон и научите сазвежђа. Ово ће вам олакшати јасно који су предмети планета, а који само светла звезда. Такође ће повећати вашу способност проналажења занимљивих објеката помоћу методе „звезда скакање“. На пример, остатак супернове познат као Ракова маглина само је смедген удаљен северно од левог рога Бика Бика. Познавање сазвежђа је кључ за откључавање огромног броја чуда који су на располагању вама и вашем телескопу.

Коначно, упознајте се са техником коришћења „избегнутог вида“. Људска мрежница састоји се од различитих сензора који се зову „стожци“ и „штапови“. Средиште вашег вида, фовеа, углавном је састављено од шипки које су најосетљивије на јарку, обојену светлост. На периферији вашег вида доминирају чешери, осетљивији на слабу светлост, са мање разлике у боји. Авертирани вид концентрише светлост из окулара на осетљивији део ваше мрежњаче и резултује способношћу да уочите слабије предмете и веће детаље.

Шта треба посматрати: темељна обрада врста и локација објеката на небу далеко је изван опсега овог чланка. Међутим, кратак увод ће вам бити од користи за навигацију кроз разне ресурсе који ће вам помоћи да пронађете ове спектакуларне предмете.

Месец и планете су прилично очигледни објекти, након што упознате сазвежђа и почнете да разумете кретање планета у „еклиптику“ (равнини нашег Сунчевог система) и напредовање неба како сезоне пролазе. Теже су хиљаде објеката дубоког неба - гроздови, маглице, галаксије и тако даље. Погледајте мој чланак за средње пратње о посматрању дубоког неба.

1700-их и 1800-их, ловац на комете по имену Цхарлес Мессиер провео је ноћ по ноћ тражећи небо за нове комете. Стално је трзао у благе мрље које се нису кретале из ноћи у ноћ, па тако ни комете. Ради практичности и како не би дошло до забуне, конструисао је каталог тих слабих мрља. Док је током живота открио неколико комета, сада је познат и најбоље запамћен по свом каталогу од преко 100 објеката дубоког неба. Ови предмети сада носе своју најчешће кориштену ознаку која потиче из Мессиеровог каталога. „М1“ је маглица Ракова, „М42“ је велика Орионова маглица, „М31“ је галаксија Андромеда, итд. Карте за проналазак и књиге на Мессиеровим објектима доступне су од многих издавача, и веома се препоручују ако имате скромну употребу доступност телескопа и тамног неба. Поред тога, нови каталог „Цалдвелл“ окупља још око 100 објеката сличних светлина као М-објекте, али их је Мессиер превидио. Ово су идеална полазишта за почетника посматрача дубоког неба.

У раној половини 20. века професионални астрономи су конструисали Нови Галактички каталог, или „НГЦ“. У овом се каталогу налази отприлике 10 000 објеката, од којих је велика већина доступна скромним аматерским телескопима на тамном небу. Постоји неколико водича за посматрање који наглашавају најупечатљивији од њих, а висококвалитетна звездана карта ће приказати хиљаде НГЦ објеката.

Када схватите огроман низ објеката горе, од галаксијских кластера у Коми валути и Лаву, до маглице емисије у Стрелцу, до низа кугластих кластера (попут невероватних М13 у Херкулу) и планетарне маглине (попут М57, " маглу прстена “у Лиги), почећете да схватате да свака мрља неба садржи чудесне знаменитости, ако их знате како да пронађете.

Имагинг

Као и део за посматрање, и третман снимања, астрофотографије и видео-астрономије далеко је изван опсега овог чланка. Међутим, важно је разумети неке основе овог подручја како бисте вам помогли да донесете информисану одлуку о томе који тип телескопа и система уградње је прави за вас.

Најједноставнији облик астрофотографије је снимање „трагова звезда“. Подесите камеру са типичним сочивом на статив, усмјерите је према звездном пољу и изложите филм 10 до 100 минута. Како се земља ротира, звезде остављају „трагове“ на филму који приказују ротацију неба. Ове боје могу бити врло лепе, а нарочито ако су усмерене ка Поларису ("северна звезда") који показује како се цело небо окреће око њега.

Ауторско примарно подешавање астрофотографије приказано у Глациер Поинт, Иосемите. На немачком екваторијалном носачу Лосманди Г11 налази се мањи рефрактор на левој страни за вођење, а 8 '' Ф / 4 Сцхмидт-Невтониан за фотографисање.

Сада постоји неколико врста приступа снимању астрономских објеката захваљујући појави ЦЦД-ова, дигиталних камера и камера и сталном напретку у филмским техникама. У сваком од ових случајева за прецизно праћење потребан је екваторијални носач. У ствари, најбољи астрофотографи снимљени данас користе екваторијалну брду неколико пута масивније и стабилније него што би било потребно за једноставно визуелно посматрање. Овај приступ се односи на потребу за стабилношћу, отпорношћу на ветру, тачност праћења и минимизиране вибрације. Обично је за добро астро-снимање потребан и неки механизам за вођење, што често значи употребу другог опсега водиља на истој нози. Чак и ако ваш носач има погон на сат, није савршен. Неопходне су сталне корекције током дужег излагања како би се осигурало да објекат остане у центру поља, до тачности која је близу границе разлучивости телескопа који се користи. Постоје и ручни приступи за вођење и ЦЦД „ауто-водичи“ који се играју у овом сценарију. За филмске приступе, „дуго излагање“ може значити од 10 минута до више од једног сата. Одлично вођење је потребно током читаве изложености. Ово није за слабовидне.

Фотографисање прасића је знатно лакше и може дати одличне резултате. Идеја је монтирати нормалну камеру са средњим или широким пољем објектива на стражњу страну телескопа. Користите телескоп (са посебним осветљеним окуларима за вођење мрежице) да бисте пратили „звезду водича“ у пољу. У међувремену, камера прави 5 до 15 минута експозиције великог мрља неба при брзом подешавању, Ф / 4 или бољем. Овај приступ је идеалан за снимке из Млечног пута или других звезданих поља.

Испод је неколико слика снимљених 35-милиметарским Олимпусом ОМ-1 (некада преферираном камером међу астрофотографима, али овај и филм углавном премештају ЦЦД-ови, посебно међу озбиљнијим хобистима) са експозицијама у распону од 25 минута до 80 минута на прилично стандардни Фуји АСА 400 филм.

Горња лева: М42, Велика маглица у Ориону; Горње десно, Звездано поље Стрелца (леђа); Доња лева: Плејаде и маглица рефлексије; Десно, М8, маглица Лагуна у Стрелцу.

Напредније технике снимања укључују хиперсензибилизујући филм да повећа његову осетљивост на светло, користећи софистициране астро-ЦЦД камере и ауто-водиче и изводећи широку палету техника накнадне обраде (као што су „слагање“ и „поравнавање мозаика“) на дигиталне слике.

Ако волите снимке, технофили и имате стрпљења, поље астро-снимања може бити за вас. Многи аматерски снимци данас дају резултате који се супротстављају достигнућима професионалних опсерваторија пре само неколико деценија. Курсна веб претрага донијет ће на десетине сајтова и фотографа.

Произвођачи

Са недавним порастом популарности астрономије, сада постоји више произвођача и продавача телескопа него икада раније. Најбољи начин да сазнате ко су они је спуштање до локалног, високо квалитетног сталка за часописе и преузимање копију часописа Ски и Телескоп или Астрономија. Одатле ће вам Веб помоћи да добијете више детаља о њиховим понудама.

Два главна произвођача која су доминирала на тржишту последње две деценије: Меаде Инструментс и Целестрон. Свака садржи неколико линија телескопске понуде у категоријама рефрактора, Добсониан-а и Сцхмидт-Цассеграин-а, заједно са другим специјалним дизајном. Свака од њих такође поседује свеобухватне сетове окулара, опције електронике, фото и ЦЦД додатке и још много тога. Погледајте ввв.целестрон.цом и ввв.меаде.цом. Обоје раде путем дилерских мрежа, а цене одређује произвођач. Не очекујте да цјенкујете или добијате неки посебан уговор осим затварања и секунде.

Близу велике пете је Орион телескоп и двоглед. Увозе и ре-маркирају неколико линија телескопа, заједно са препродајом одабраних других марки. Веб локација Орион (ввв.телесцопе.цом) препуна је информација о раду телескопа и која врста телескопа је одговарајућа за ваше потребе и буџет. Орион је вероватно најбољи извор за широк избор квалитетних телескопа почетног нивоа. Такође је одличан извор додатне опреме, као што су окулари, филтери, футроле, звездасти атласи, прибор за монтажу и још много тога. Пријавите се за каталог на њиховој веб локацији - и он је пун корисних информација опште намене.

Телевуе је добављач веома квалитетних рефрактора (АПО) и врхунских окулара („Наглерс“ и „Паноптицс“). Такахасхи производи светски познати АПО рефрактори флуорита. У Америци је Астро-физика произвела можда најквалитетнији, најтраженији АПО рефрактор; они обично имају двогодишњу листу чекања, а њихови телескопи су у последњој деценији заиста ценили вредност на коришћеном тржишту.

Аутор и пријатељ поравнавају примарно огледало на свом 20

Опсесијски телескопи били су први, и још увек високо оцењени, произвођачи врхунских добротвораца. Величине се крећу од 15 ”до 25”. Будите спремни да набавите приколицу за премештање једног од ових телескопа према тамном небу.

Ресурси

Веб је пун астрономских ресурса, од веб локација произвођача до издавача, класификација и форума за поруке. Многи појединачни астрономи одржавају локације које приказују своју астрофотографију, посматрају извештаје, савете и технике опреме итд. Опсежан списак био би много страница. Најбоља опклада је започети с Гооглеом и претражити различите термине, попут „техника посматрања телескопа“, „прегледавања телескопа“, „аматерска израда телескопа“, итд. Такође претражите „астрономске клубове“ да бисте пронашли једног у свом област.

Две локације вриједи експлицитно споменути. Прва је веб локација Ски & Телесцопе која је пуна сјајних информација о опћенитом посматрању, шта се тренутно налази на небу и прегледу опреме. Други је Астромарт, сајт за класификацију намењен астрономској опреми. Висококвалитетни телескопи се заиста не троше или имају много проблема због употребе, а о њима се обично пажљиво брине. Можда бисте желели да размислите о набавци половног инструмента, посебно ако је продавац у вашем крају и можете то лично да проверите. Овај приступ такође делује добро за добијање додатака попут окулара, филтера, футрола, итд. Астромарт такође има дискусијске форуме на којима има најновијег брбљања о опреми и техникама.

Орион телескопи и двоглед је велики продавач телескопа како сопствених брендова, тако и других производа. Имају све, од почетника до неких врло врхунских опсега и додатака. Њихова веб страница, а посебно њихов каталог, испуњени су објашњењима о дискусијама о оптичким и механичким принципима који се односе на телескопе и додатну опрему.

Следећи?

Ако то већ нисте учинили, изађите тамо и посматрајте са пријатељима или локалним астрономским клубом. Аматерски астрономи су грозни гомиле и пружиће им шансу, обично ће вам рећи више о било којој теми него што је могуће да се упустите у једно седење. Затим се информишите о изворима часописа, претраживањима на веб локацији и веб локацијама и посети продавници књига. Ако установите да заиста имате бугу, онда одлучите о својим параметрима и ограничењима како бисте сузили своје одабире телескопа у погледу величине, дизајна и буџета. Ако је то превише посла, а желите да добијете телескоп јуче, идите до Ориона и купите часног 6 ”Ф / 8 Добсониан-а.

Хаппи Стар Траилс!