Айтішники на відпочинку: а як щодо телескопа?

    
Ви прочитали пост про те, що спостерігати на небі , подивилися самі, показали друзям і зацікавилися темою. Логічне наступне бажання — купити телескоп і дивитися на ті ж краси вже добре озброєним оком. Але це завдання не така проста, як може здатися, вибір залежить від різних параметрів. Тому піст з описом різних оптичних схем телескопів, монтувань, окулярів, думаю, виявиться корисним.
 
 

Необхідна демотивация та об'єкти для спостереження

Для того, щоб не було шкода витрачених грошей, необхідно зробити кілька демотивирующее вступ.
 
 
Людський фактор
По-перше, треба розуміти, що обсяг і якість красот залежить від ваших зусиль. Астрономія не відноситься до розваг типу «натиснув кнопку і насолоджуєшся». Необхідно заздалегідь продумати відповіді на наступні питання:
 
     
  1. Бюджет. Вартість додаткових аксесуарів може зрівнятися і з легкістю перевищити вартість телескопа, врахуйте це при формуванні бюджетних обмежень на вартість моделі.
  2.  
  3. Місце спостережень. Де ви плануєте спостерігати? У місті з балкона, на дачі, виїжджати за місто, в село, в глушину або взагалі за кордон?
  4.  
  5. Зберігання та транспортування. Де і в якому вигляді ви збираєтеся зберігати телескоп? Як транспортувати на місце спостережень з попереднього пункту? Як часто? Як упаковувати і на якому виді транспорту перевозити?
  6.  
  7. Бажані об'єкти спостережень. Чи є якісь типи об'єктів, які ви дуже хочете спостерігати?
  8.  
  9. Формат спостережень. Ви збираєтеся спостерігати візуально або займатися астрофотографією? Спостерігатимете поодинці, з сім'єю / друзями / однодумцями?
  10.  
Також дуже бажано було б отримати особистий досвід спостережень в телескоп. Існує багато варіантів, як це зробити:
 
     
  • Розпитати знайомих, раптом у кого є?
  •  
  • Подивитися наявність астроклубов у своєму місті (у соцмережах або на Астрофоруме ).
  •  
  • Сходити на вечір тротуарної астрономії, їх проводять планетарії і магазини, що торгують телескопами.
  •  
 
 
Техніка перевершила людини
По-друге, не варто розпалювати себе фотографіями туманностей з телескопа Хаббл, такого ви точно не побачите. На жаль, людське око не може накопичувати фотони як плівка або матриця фотоапарата, а сутінковий зір погано розрізняє кольори. Тому те, що ви побачите особисто, як правило (є й винятки!), Буде гірше виглядати, ніж на фото з Інтернету. Тому я склав невеликий перелік з ілюстраціями, як виглядатимуть об'єкти в телескоп. Список відсортований за простотою для спостережень і суб'єктивної красі об'єктів.
 
 
Місяць
Місяць — це один з небагатьох об'єктів, які візуально вражають більше, ніж на фото. У окулярі Місяць дуже яскрава, чітка, візуально дуже велика, і дуже вражає. Найкраще спостерігати Місяць у першій та останній чверті (тобто коли видна приблизно половина диска). У цьому випадку на кордоні світла і тіні (лінії термінатора) дуже добре видно рельєф — кратери різної висоти, нерівності морів та інші краси. Місяць — це найлегший і доступний для спостережень об'єкт, який видно кожен місяць, змінюється щодня, і ніколи не набридає. Я взяв фотографію тверського астроклуба і кілька подредактировал її, щоб створити максимально схожий вигляд:
 
 
 
При використанні більшого збільшення можна дивитися на окремі красиві елементи ландшафту, наприклад, Залив Веселки:
 
 
 
 
Планети
Другий за доступності тип об'єктів. Планети змінюють один одного за розкладом, тому цей круговорот навряд чи набридне, але, на жаль, в любительські телескопи вони видно набагато гірше, ніж на астрофото, не кажучи вже про фотографії з обсерваторій, Хаббла або міжпланетних апаратів.
 
 Юпітер . Велика, яскрава і гарна планета. У телескоп видно дві смуги на диску і чотири галілеєвих супутника, які стали першими об'єктами, відкритими на першому телескопі Галілея. Іо, Європа, Ганімед, Каллісто кружляють навколо диска планети яскравими точками, іноді шикуючись в гарні фігури — трикутники, ламані лінії. У окуляр телескопа це виглядатиме приблизно ось так:
 
 Якщо придивитися, видно дві смуги на диску. На даній фотографії довелося їх домальовувати, у очі кращий динамічний діапазон, ніж у простого аматорського астрофото.
 
 Сатурн . Наступний за красою об'єкт, його унікальність — кільця. У окуляр він здається намальованим, але видовище дуже красиве. У невеликій аматорський телескоп щілину Кассіні видна далеко не завжди, за два роки я її бачив один раз і то не зі стовідсотковою впевненістю.
 
 
 Венера . Дуже яскрава зірка на ранковому чи вечірньому небосхилі в телескоп видно рівномірно білою, але у неї є унікальна особливість — у неї видно фази:
 
 
 Марс . Марс вже знаходиться в зоні розчарування. У невеликій аматорський телескоп можна хіба що переконатися, що він червоний:
 
 
 Меркурій і Уран знаходяться далеко в зоні розчарування. Якщо сильно цікаво, знайти їх можна, але дивитися особливо нема на що.
 
 
Кратні зірки
У телескоп вже видно колір зірок. І якщо подвійна зірка різнобарвна, то це дуже красиво. Найяскравіші представники — Альбирео в Лебедя і Серце Карла в Гончих Псах.
 
 
 Albireo, для кращого сприйняття кольору можна злегка розфокусувати телескоп.
 
 
Розсіяні скупчення
Розсіяні скупчення — це другий тип об'єктів, який вражає сильніше, ніж їхні фотографії. Вперше побачивши Хі / Аш Персея в телескоп один мій знайомий згадував фінал «Космічної одіссеї» — «Боже! Там повно зірок! »
 
 Плеяди . Око не бачить блакитні туманності, які видно на хороших астрофото, але синій відтінок зірок буде помітний. Плеяди настільки великі, що поміщаються цілком тільки в окуляр з невеликим збільшенням.
 
 
 
 Хі / Аш Персея
Дуже красиві два розсіяних скупчення поруч:
 
 
 Ні, все-таки дивитися наживо краще
 
 
Кульові скупчення
Тут все вже сумніше. У аматорський телескоп кульові скупчення видно як каламутні плями, але, якщо пощастить з умовами спостереження, то все-таки можна побачити, що вони утворені тисячами і мільйонами зірок.
 
 
 
 
Туманності
Тут все зовсім сумно. Через властивостей очі туманності, по-перше, чорно-білі, по-друге, дуже слабо видимі, по-третє, треба виїжджати далеко за місто в темні місця, щоб їх побачити більш-менш помітними.
 
 Туманність Оріона
 
 
 М57. Туманність «Кільце» в Лірі
 
 І не кажіть, що ви тут нічого не бачите.
 
 
Сонце
Купивши спеціальний фільтр, можна дивитися на Сонце. У звичайний фільтр видно сонячні плями, грануляція (виглядає як сітчастість поверхні).
 
 Проходеніе Венери по диску Сонця, 2012 рік, вгорі видно сонячні плями.
 
УВАГА: При відсутності спеціального фільтра не направляйте телескоп на Сонце. Можливо розплавлення або навіть вибух встановлених окулярів і необоротне осліплення очі при спробі поглянути через окуляр. Використання закопчених стекол, кулінарної фольги або інших сурогатів замість спеціального сонячного фільтра неприпустимо!
 
 
Інше
При наявності деякого везіння і спритності можна спостерігати пролітають повз літаки, МКС (чотири ряди сонячних батарей цілком помітні), китайські ліхтарики та інше.
 
 

Матчасть

Для того, щоб предметно говорити про телескопах, необхідно розібратися, які телескопи бувають і якими перевагами і недоліками володіють.
 
 
Терміни та визначення
 Апаратура — діаметр головного дзеркала телескопа. Говорячи простими словами, чим більше апертура, тим краще видно. Максимальна реальне збільшення телескопа — це дві апертури. У реальному житті телескоп рідко використовується на збільшеннях більше 150-200, не варто гнатися за збільшенням. Також, атмосфера рідко буває досить хорошою для того, щоб телескопи з апертурою більше 300 мм змогли повністю проявити себе.
 Фокусна відстань — це відстань, на якій телескоп будує зображення нескінченно віддаленого об'єкта. Знання фокусної відстані необхідно для розрахунку збільшення окуляра: збільшення — це фокусна відстань телескопа, поділене на фокусну відстань окуляра. Наприклад, для телескопа з фокусною відстанню 900 мм окуляр 10 мм дасть збільшення 900/10 = 90х. Зверніть увагу на те, що телескопи з маленьким фокусною відстанню вимагають дуже короткофокусних окулярів для досягнення високих збільшень. Наприклад, телескоп з апертурою 114 мм і фокусною відстанню 500 мм потребують окуляра 2,5 мм для свого максимального збільшення. Такі окуляри дорогі і незручні для спостереження (докладніше нижче)
 Відносний отвір — це відношення апертури до фокусної відстані. Важливий для астрофото параметр, його можна приблизно порівняти з діафрагмою фотоапарата. Для візуальних спостережень має значення те, що у телескопів з відносним отвором менше 1/6 виникають спотворення на краю поля зору окуляра.
 Термостабілізація . Телескоп, температура якого відрізняється від температури навколишнього середовища, створює додаткові спотворення зображення. Чим менше час термостабілізації, тим краще. На жаль, у деяких типів воно досить велике, а також, час термостабілізації зростає з розміром телескопа.
 Юстирування — процес суміщення оптичних осей елементів телескопа. Залежно від конструкції, може бути зроблена на заводі на весь термін експлуатації, або ж їй доведеться займатися з деякою регулярністю самостійно.
 
 
Оптичні схеми телескопів
 
 
 
 Рефрактор , він же лінзовий телескоп. Історично перший тип, широко поширений до цих пір. Сучасні рефрактори існують у двох видах — ахромати і апохромати. Ахромати виправляють всі спотворення зображення (аберації), крім хроматичної. Вони дешеві, але об'єкти, що спостерігаються в них, мають кольорові кромки, що погіршує зображення. Апохромати усувають і хроматичну аберацію, але коштують сильно дорожче.
Переваги: ​​
 
     
  1. Мінімум обслуговування. Заводська юстирування зберігається роками, труба закрита від пилу і вологи.
  2.  
  3. Дуже швидка термостабилизация.
  4.  
  5. Апаратура працює повністю (немає елементів, що загороджують частину апертури в трубі), більша контрастність зображення
  6.  
Недоліки:
 
     
  1. Хроматична аберація для ахроматов, ціна для апохроматов.
  2.  
  3. Чи не бувають великий апертури (великі лінзи дуже складно і дорого зробити). 150 мм вже дуже дорогі, більшою апертури практично не буває.
  4.  
  5. Довга труба (може бути недоліком)
  6.  
 
 
 
 Рефлектор , він же дзеркальний телескоп. Був створений Ньютоном як вирішення проблем тодішніх лінзових телескопів. Незважаючи на наявність інших дзеркальних схем, саме схема Ньютона вкрай популярна зараз.
Переваги: ​​
 
     
  1. Відсутність аберацій, відмінну якість зображення.
  2.  
  3. Найдешевший міліметр апертури — з ростом апертури рефлекторів все більше щодо інших схем.
  4.  
  5. Невеликий час термостабілізації, яке, однак, збільшується з розмірами телескопа.
  6.  
Недоліки:
 
     
  1. Вторинне дзеркало з утримувачами «з'їдає» частину апертури. Розтяжки держателя дають характерні «промінчики» зірок на астрофото.
  2.  
  3. Відкрита труба. З часом дзеркало забруднюється пилом.
  4.  
  5. Необхідність юстування. Після перевезення юстирування рефлектора може збитися, і її потрібно буде відновлювати. На щастя, з досвідом це справа кількох хвилин.
  6.  
 
 
 
 Катадіоптрік , він же дзеркально-лінзовий телескоп. З'явилися в 20 столітті. До речі, разом з іменами Галілея і Ньютона схеми телескопа увічнили вітчизняного астронома Максутова , винахідника однієї з популярних схем дзеркально-лінзових телескопів — схеми Максутова-Кассегрена.
Переваги: ​​
 
     
  1. Компактність. Найкоротші телескопи.
  2.  
  3. Закрита труба оберігає дзеркало від пилу.
  4.  
  5. Відсутність аберацій.
  6.  
Недоліки
 
     
  1. Менш контрастне зображення через зони центрального екранування, апертура працює не повністю.
  2.  
  3. Найдорожчий міліметр апертури.
  4.  
  5. Великий час термостабілізації.
  6.  
 
 
Монтировки
Монтування — це перехідник між телескопом і штативом. Від неї залежить, наскільки зручно вам буде спостерігати, скільки тягарів з собою тягати, і наскільки сильно буде трястися телескоп при спостереженнях.
За принциповому пристрою монтування діляться на альт-азимутні і екваторіальні.
 
 Альт-азимутна монтування має дві осі — азимут і висоту, звідси і назва. Вона ігнорує той факт, що вісь обертання Землі знаходиться під кутом до горизонту.
Переваги: ​​
 
     
  1. Проста, легка, вантажопідйомна.
  2.  
  3. Чи не потрібна додаткова підготовка до спостережень.
  4.  
Недоліки:
 
     
  1. Об'єкт треба супроводжувати по двох осях.
  2.  
  3. Об'єкт повільно повертається в поле зору, це ускладнює астрофотографією.
  4.  
  5. Як правило непридатна для спостереження області зеніту.
  6.  
Трохи осторонь стоїть альт-азимутальне монтування Добсона, докладніше про неї буде нижчою.
 
 
 Екваторіальна , вона ж німецька, монтування має третю, додаткову, вісь, за рахунок чого її можна встановити паралельно осі обертання Землі.
Переваги: ​​
 
     
  1. Об'єкт просто супроводжувати вручну, навіть на бюджетних монтуванням є місце для кріплення простого моторчика, який дуже полегшує супровід об'єкта.
  2.  
  3. Немає проблем з доступністю зеніту.
  4.  
  5. Поле зору залишається нерухомим, це добре для астрофото.
  6.  
Недоліки:
 
     
  1. Монтування більш складна і важка, до складу входить досить важкий противагу.
  2.  
  3. Монтування вимагає додаткових операцій перед початком спостережень і після них.
  4.  
Також монтування може бути моторизованої і комп'ютеризованої.
 
     
  • У найпростішому варіанті екваторіальна монтування оснащується аналоговим або цифровим мотором для супроводу об'єкта. Наведення здійснюється вручну.
  •  
  • Більш складний варіант — це приводи на обидві осі монтування, що дозволяють наводити телескоп на об'єкт з пульта (при наявності порту з ноутбука з відповідним ПЗ) і супроводжувати його автоматично.
  •  
  • Найскладніший варіант — комп'ютеризована монтування зі своєю базою об'єктів, здатна самостійно наводитися на об'єкт і супроводжувати його. Найбільш просунуті монтування можуть оснащуватися GPS / ГЛОНАСС і компасом для повністю автоматичної підготовки до спостережень.
  •  
Автоматизація дуже спрощує життя, але потрібно мати на увазі, що це додаткові гроші, які у випадку обмеженого бюджету можна витратити на більш потужний телескоп.
 
 

Застереження

Які помилки можна здійснити при виборі телескопа?
 Купівля телескопа в гіпермаркеті . Зараз багато спеціалізованих магазинів з філіями у великих містах і доставкою по Росії. Не варто ризикувати, купуючи телескоп невідомого виробника з невідомою якістю.
 Занадто скупитися . Рефрактори з апертурою не більш 60 мм, рефлектори не більш 76 мм і катадіоптрікі не більш 80 мм не є серйозними інструментами, як правило, вони на дуже кволих монтуванням, і якщо зовсім швах з грошима, краще підкоп на нормальний інструмент або переключитися на біноклі.
 Ньютони з коректором . Існують моделі рефлекторів Ньютона з коректором у вузлі фокусер. Вони коротше звичайних Ньютонів, але додають спотворення.
 Короткофокусний Рефрактори-ахромати . Як і в попередньому випадку, за зменшення розмірів заплатили якістю зображення. У таких телескопів сильніше хроматизм.
 
 

Логіка вибору

 
Якщо ви чітко уявляєте свої бажання і обмеження, то вибір не буде дуже складним. Є кілька типових сценаріїв, які можна згадати.
 
 
Балконні візуальні спостереження в місті
Для спостереження на балконі важлива компактність телескопа. Тому при обмеженому бюджеті більш кращими стають Рефрактори на азимутальному монтуванні — у рефрактора більша частина труби буде стирчати назовні, а з азимутальной монтуванням простіше звертатися. Якщо грошей багато, то можна замислитися про катадіоптріке на моторизованої монтуванні. У будь-якому випадку, не варто сильно гнатися за апертурою, 100-150 мм для міста цілком достатньо. Втім, подібні поради є рекомендаційними, я цілком успішно експлуатую на балконі рефлектор на екваторіальній монтуванні, тому що при виборі телескопа мені хотілося бОльшую апертуру без хроматизму в умовах обмеженого бюджету, і була запланована покупка приводу для монтування.
 
 
Спостереження на дачі / за містом
У разі, якщо немає проблем з місцем під телескоп і його транспортуванням, то, за наявності бюджету, можна замислитися про великій апертурі. Велика апертура за осудну ціну — це рефлектор Ньютона. Також, велика апертура вимагає дорогий, важкої і складної класичної монтування. Тому була розроблена монтування Добсона, в якій відсутній тринога, а телескоп кріпиться на "табуретку"-лафет:

Зверніть увагу на те, що труба складна — це підвищує мобільність. Є не-складні моделі, дешевше.
Подібна конструкція дозволяє проводити телескопи дуже великий апертури 400 мм і вище. Такий телескоп висотою з людини.

Висновок

На Хабре ще писали про оренду телескопного часу , це може когось зацікавити як альтернатива. Є сайт з трансляціями цікавих астрономічних подій , там показуються дані з телескопів з коментарями англійською мовою.
Астрофото — це окрема велика тема, зі своїми вимогами, я їй не цікавився, тому крім самої базової інформації писати не став.
Рекомендую найбільший російський Астрофорум , там є розділ «Порадьте телескоп».
Як джерело для картинок використовувалися фотографії arm_ann , відмінного ресурсу RealSky та ресурсу «Два стрільця» .
КДПВ — Астрофест 2014 .

P.S. Окуляри та інше залишилися за бортом, щоб стаття не вийшла дуже довгою. Якщо є бажання, буде продовження з розповіддю про окулярах, що я докуповував, і т.п.

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.