| Главная » Статьи » Начинающим » Выбор телескопа и оборудования |
Каждый человек увлёкшийся астрономией сталкивается с проблемой выбора первого телескопа, в наше время создано столько разных конструкций и оптических схем, которые выпускает большое число производителей в разном исполнении и комплектации, что новичок может просто растеряться в таком ассортименте и купить телескоп, который совершенно не соответствует его задачам. Да, именно то, что Вы хотите наблюдать и в каких условиях, во многом определяет спецификации будущего инструмента.
Многие покупают телескоп для полу-стационарной установки во дворе загородного дома под тёмным небом, кто-то покупает телескоп, чтобы наблюдать с балкона или открытой площадки в городе, а кто-то и вовсе просто для украшения интерьера дома или офиса и редкого наблюдения за окружающим ландшафтом и природой. Первому человеку, например, больше подойдёт мощный телескоп на монтировке Добсона, а второму эта же модель может быть совершенно неудобной, ну а третьему тем более телескоп с огромной трубой и массивной монтировкой вряд ли сильно украсит интерьер.
В данной статье мы попробуем очертить определённые критерии и качества телескопов, на которые нужно обращать внимание и которыми стоит руководствоваться при выборе, разберёмся с разновидностями оптических схем и способами установки монтировки телескопа.
Увеличение телескопаСреди начинающих любителей астрономии бытует весьма серьёзное заблуждение, что главным параметром определяющим мощность телескопа является его увеличение. На самом деле это вовсе не так, а для астрономических наблюдений существует целый ряд увеличений удобных для наблюдения тех или иных объектов. Чтобы разобраться с этим, давайте в двух слов рассмотрим устройство телескопа и разберёмся с тем, от чего же зависит его увеличение.
Объектив телескопа, линзовый или зеркальный, строит в так называемой фокальной плоскости перевёрнутое изображение наблюдаемого объекта, которое мы рассматриваем при помощи окуляра. Окуляр – это, грубо говоря, сильная лупа более сложной оптической системы, которая позволяет нам рассмотреть детали построенного объективом изображения в фокальной плоскости.
В таком случае увеличение телескопа равно фокусному расстоянию объектива, разделённому на фокусное расстояние окуляра, т.е. если фокус объектива составляет 1000мм, а фокус окуляра равен 10мм — мы получим увеличение 100х. Таким образом, увеличение телескопа полностью зависит от применяемого окуляра. На первый взгляд, кажется, что просто подбирая фокусное расстояние телескопа и окуляра можно получить сколь угодно большое увеличение, но на практике полезное увеличение ограничивается апертурой телескопа и многими условиями наблюдений, такими, например, как спокойствие и качество атмосферы.
Эмпирическое правило в среде любителей астрономии гласит, что при хороших условиях наблюдений и качественной оптике предельное увеличение телескопа будет равно удвоенному диаметру объектива (2D), например для того же телескопа с диаметром объектива в 100мм, предельным увеличением будет 200х. Существует также понятие минимально разумного увеличения, которое вычисляется по формуле D/6, для 100мм телескопа минимальное увеличение составляет примерно 16х.
Апертура, фокус и относительное отверстиеДля начала, необходимо немного разобраться в некоторых теоретических моментах, понимание которых необходимо, как при выборе, так и при дальнейшей работе с телескопом. Основным параметром, определяющим характеристики и мощность телескопа, является его диаметр объектива – апертура. Чем большим объективом оборудован телескоп, тем большее количество света от далёких объектов удастся собрать в фокусе. Большая апертура также даёт и большее угловое разрешение телескопа, позволяя наблюдать более тонкие детали небесных объектов. Но, кроме апертуры есть ещё несколько важных и определяющих факторов оптической трубы телескопа – это фокусное расстояние и относительное отверстие.
Фокусным расстоянием или фокусом называют отрезок на оптической оси, который равен расстоянию от объектива до фокальной плоскости телескопа, в которой объектив построил изображение. А относительным отверстием, или как ещё говорят светосилой телескопа, является отношение между фокусным расстоянием объектива и его диаметром. К примеру, если мы имеем телескоп с диаметром объектива 150мм и фокусом 1200мм, то получаем относительное отверстие 1/8.
Фокус и светосила телескопа играют очень большую роль в том, насколько качественного изображения удастся добиться с телескопом. В большинстве случаев, для визуальных наблюдений более выгоден телескоп с меньшим относительным отверстием и большим фокусом. Это обусловлено тем, что аберрации, искажения в оптике, более присущи короткофокусным телескопам, а кроме того более светосильные оптические системы требуют гораздо более точного контроля оптических поверхностей при производстве и, следовательно, больших затрат при изготовлении. С длиннофокусным телескопом также удобно применять более длиннофокусные и комфортные для наблюдений окуляры.
Руководствуясь лишь этим, казалось бы, можно смело отдавать своё предпочтение более длиннофокусным моделям телескопов, стремясь к лучшему качеству изображения, но на практике всё оказывается несколько сложней. Наиболее доступные и популярные телескопы классических систем ахроматического рефрактора и рефлектора Ньютона обычно имеют длину трубы равную фокусному расстоянию телескопа, что при апертуре уже в 150-200мм и относительном отверстии 1/8-1/10 делает телескоп достаточно громоздким, тяжёлым и, соответственно требующим более тяжёлой и устойчивой монтировки. И лишь зеркально-линзовые катадиоптрические схемы могут похвастаться высокой компактностью при большом фокусном расстоянии. Трубы этих телескопов, как правило, в 3-4 раза меньше их эквивалентного фокусного расстояния, но такие телескопы обычно довольно дороги и имеют при прочих равных наивысшую цену за единицу апертуры.
Пытаясь добиться лучшей компактности и лёгкости телескопов, доступных для любителя ахроматических рефракторов и рефлекторов Ньютона, производители наладили выпуск короткофокусных моделей со светосилой 1/6-1/5. Конечно, такие телескопы имеют более выраженные аберрации присущие этим схемам, но в тоже время они обладают несоизмеримо более высокой портативностью и меньшим весом.
Оптическая схема, какая лучше?Все телескопы можно условно поделить на три категории по оптической схеме. Это телескопы рефракторы (линзовые), рефлекторы (зеркальные) и катадиоптрические (зеркально-линзовые). Ни в коем случае нельзя сказать, что одна схема лучше других, каждая имеет свои преимущества и недостатки. Первыми рассмотрим рефракторы.
Рефракторы В этих телескопах используется линзовый объектив, который преломляет и собирает в фокус свет, попавший в объектив. Рефракторы делятся на ахроматы, так называемые ED-рефракторы и апохроматы. Основной проблемой рефракторов является хроматическая аберрация, которая оставляет цветные ореолы над наблюдаемыми объектами, что уменьшает чёткость и контраст изображения. Но с этим искажением можно успешно бороться, точно рассчитывая параметры линз, оправу объектива и воздушный промежуток между линзами, а также применяя низко-дисперсное стекло и новые оптические схемы.
Объективы ахроматов состоят, как правило, из двух линз одна из которых изготовлена из оптического стекла крона, а другая из флинта. Применение стекла с разной дисперсией и воздушный промежуток между линзами помогают частично скомпенсировать хроматическую аберрацию. Рефракторы прекрасно подходят для наблюдения за Луной, планетами и двойными звёздами, а с телескопом от 90-100мм становятся вполне доступными многие из довольно сложных дип-скай объектов. Помимо этого, рефрактор — это одна из наиболее надёжных и самодостаточных систем, не требующая корректировок юстировки и долгой термостабилизации перед наблюдениями.
Классические рефракторы, как правило, выполняются длиннофокусными, с относительным отверстием 1/10-1/12, это позволяет уменьшить вредное влияние хроматизма. Но в последнее время многие производители начали выпускать короткофокусные рефракторы с относительным отверстием 1/5-1/6. Хотя эти телескопы и страдают от более заметного хроматизма, чем их длиннофокусные собратья, они являются гораздо более лёгкими и компактными при перевозках. Их часто устанавливают на азимутальные монтировки и используют для обзорных наблюдений звёздных скоплений в Млечном пути, крупных диффузных туманностей и комет. Применяя широкоугольный окуляр с таким рефрактором можно просто наслаждаться видами россыпей звёзд, быстро перемещаясь из одного созвездия в другое, находя новые и новые дип-скай объекты.
ED-рефракторы и апохроматы Следующими мы рассмотрим более дорогие, но и более оптически совершенные телескопы — это ED-рефракторы и рефракторы-апохроматы. ED-рефракторы в целом имеют конструкцию объектива схожую с обычными рефракторами-ахроматами, но вот вместо стёкол типа крона и флинта в линзах применяется ED-стекло с низкой дисперсией (ED — extra-low dispersion). Применение такого стекла на порядок улучшает качество изображения, хорошо корректируя хроматическую и сферическую аберрации. Телескопы такого уровня стоят дороже, чем обычные ахроматы, обусловлено это стоимостью ED-стекла и, т.к. подобные рефракторы замечательно подходят для целей астрофотографии, они имеют более качественно исполненные и усиленные механические узлы, что тоже повышают цену.
Наконец последними среди рефракторов мы рассмотрим апохроматы. Эти телескопы, с точки зрения оптики, при надлежащем исполнении имеют наиболее качественное изображение изо всех оптических систем. Хроматическая аберрация в апохроматических объективах исправляется сразу в нескольких длинах волн спектра. Объективы этих телескопов, в зависимости от конструкции, могут иметь 3-5 линз в схеме исполненных из специальных стёкол, в частности наиболее дорого в оптике стекла флюорита. Эти телескопы выбирают для себя, как самые привередливые визуальные наблюдатели, которые гонятся за превосходным изображением, так и опытные астрофотографы, нуждающиеся в лёгком, светосильном и очень качественном инструменте. Эти телескопы очень дороги, но для многих это вполне оправданное вложение средств.
К сожалению, по технологическим причинам, создать телескоп-рефрактор с диаметром объектива больше 200мм уже становится довольно непростой задачей, а полученный результат далеко не всегда оправдывает вложенные в это средства. Вот тут и приходят телескопы-рефлекторы. Рефракторы, выпускаемые массовыми производителями, в диаметре своего объектива обычно не превышают 120-150мм, в то время как за вполне разумные деньги можно приобрести рефлектор с диаметром главного зеркала 400мм, или даже больше!
Рефлекторы В телескопах-рефлекторах объективом выступает вогнутое зеркало, которое собирает свет в фокус подобно объективу рефрактора, но если в рефракторах свет преломляется, проходя сквозь линзу, то в рефлекторах свет отражается и собирается в фокус главным зеркалом.
В семействе рефлекторов наиболее популярными и доступными являются телескопы системы Ньютона. В этой схеме свет отражается от главного сферического или параболического зеркала и попадает на плоское вторичное зеркало, которое отражает пучок в бок трубы, где находится окулярный узел. Телескопы системы Ньютона довольно дёшевы в серийном производстве, благодаря чему имеют наименьшую цену за дюйм апертуры на рынке. Именно своей доступностью и уже достаточно большим светособирающим способностям они завоевали любовь среди любителей астрономии всего мира. Телескопы Ньютона широко выпускаются всеми массовыми производителями астрономического оборудования с диаметрами объектива от 76мм до 400мм. А некоторые фирмы под заказ выпускают даже большие телескопы с диаметром главного зеркала 500-600мм. Такие телескопы показывают просто феерические картины объектов глубокого космоса – далёких галактик, огромных туманностей и величественных и прекрасных звёздных скоплений.
Ещё одной разновидностью рефлекторов является система Кассегрена и её модификации. В схеме Кассегрена главное зеркало имеет вогнутую параболическую, а вторичное выпуклую гиперболическую форму. Главное зеркало телескопа Кассегрена имеет довольно высокую светосилу, а вторичное работает подобно линзе Барлоу, увеличивая эквивалентный фокус системы в несколько раз. Телескопы, выполненные именно по классической схеме Кассегрена, в наше время практически не представлены на рынке, т.к. имеют массу неоправданных трудностей при изготовлении. Но есть несколько интересных модификаций этой схемы – это система Долла-Кэркема и система Ричи-Кретьена.
Долл-Кэркем имеет главное зеркало с эллиптической поверхностью, которая существенно проще параболической, а вторичное с выпуклой сферической, что обеспечивает доступность этой системы в серийном производстве. Хотя этим телескопам и присуще довольно большое количество аберраций, всё же она, при надлежащем исполнении, имеет весьма качественное изображение в центре поля зрения, чего достаточно для визуальных наблюдений и астрофотографии планет.
Система Ричи-Кретьена завоевала популярность, как у любителей, так и профессионалов. Большинство крупных телескопов всего мира, в том числе и орбитальный телескоп имени Хаббла, выполнены по этой схеме. Эти телескопы имеют два гиперболических зеркала и довольно большую светосилу, что делает их чрезвычайно трудоёмкими в производстве. Но именно система Ричи-Кретьена может одновременно обеспечивать ровное и качественное поле свободное от множества вредных аберраций вместе с большой апертурой, гарантируя очень высокие результаты в астрофотографии небесных объектов. Но для визуальных наблюдений применение такой сложной оптической схемы мало оправдано.
Катадиоптрики Давней мечтой астрономов было объединить все достоинства линзовых и зеркальных телескопов, исключив при этом их недостатки. Эту мечту удалось воплотить в жизнь в начале ХХ-ого века, когда были созданы телескопы Шмидта и Максутова, а также некоторые их модификации.
Среди любителей астрономии наибольшую популярность завоевали телескопы системы Шмидта-Кассегрена, эти телескопы выполнены по двузеркальной схеме Кассегрена и имеют доступные в производстве сферические зеркала, аберрации которых корректирует асферическая пластина-корректор установленная в начале трубы. Телескопы Шмидта-Кассегрена обладают очень компактными размерами трубы, имеют малый вес, предъявляют меньшие требования к жёсткости монтировки, чем аналогичные по апертуре Ньютоны, и, конечно, дают прекрасное качество изображения.
Другой интересной и оригинальной зеркально-линзовой системой являются телескопы, изобретённые выдающимся русским оптиком Дмитрием Максутовым. Телескопы Максутова не имеют асферических поверхностей и благодаря этому доступны, хотя и дороги, в серийном производстве. Телескоп имеет два сферических зеркала и линзу-корректор выполненную в виде мениска. Такие телескопы выполняются как в схеме Максутова-Кассегрена для планетных наблюдений и астрофотографии, так и в более светосильной схеме Максутова-Ньютона для астрофотографии объектов дип-скай.
Главным преимущество катадиоптрических телескопов является их компактность, при относительном отверстии 1/10-1/12 длинна их трубы обычно не превышает трети их фокусного расстояния. Эти телескопы обеспечивают превосходную картинку, но являются довольно дорогими, а с ростом апертуры и довольно прихотливыми к условиям наблюдений и требовательными к серьёзной термостабилизации.
Монтировки телескоповМонтировкой телескопа называется механическое устройство, которое позволяет наводить телескоп в нужную точку неба и осуществлять ведение за наблюдаемым объектом. Даже с самой превосходной оптикой телескоп не обеспечит хорошего изображения, будучи установленным на неустойчивой и шаткой монтировке. Любые прикосновения к фокусёру и другим узлам, малейшие порывы ветра будут вызывать сильные вибрации и дрожание изображения, при этом Вы не сможете различить каких либо деталей наблюдаемого объекта. Поэтому к выбору монтировки телескопа нужно относиться с не меньшим вниманием и ответственностью чем к выбору оптической трубы.
Монтировки можно разделить на два основных вида, это азимутальные и экваториальные. Эти монтировки могут отличаться, даже в рамках одного вида, своей конструкцией, наличием или отсутствием винтов тонких движений, приводов по осям и системы компьютерного самонаведения Go-To. Все узлы монтировки, за исключением монтировки Добсона, заключены в так называемой «голове монтировке», которая закрепляется на треноге или устойчивой колонне.
Азимутальные монтировки имеют две оси вращения – вертикальную и горизонтальную. Такие монтировки отлично подходят для наблюдения наземных объектов и обзорных наблюдений неба и объектов дип-скай, они просты в работе и не требуют какой-либо настройки. На азимутальных монтировках часто устанавливают приводы тонких движений с ручками, чтобы сделать подвижки трубы телескопа более точными. Азимутальные монтировки, как правило, имеют дизайн напоминающий конструкцию видео-штатива.
Существуют также азимутальные монтировки, изготовленные по так называемой вилочной конструкции, имеющие или два пера, на вершинах которых закрепляется труба, или одно – это полу-вилки. Вилочные монтировки часто не имеют винтов тонких движений, но механика этих монтировок имеет очень плавно вращающиеся оси с качественными фрикционами, что позволяет перемещать телескоп, просто аккуратно толкая трубу. Такой способ позволяет более оперативно наводить телескоп и не приходится в темноте нащупывать тормоза и ручки механизмов тонких движений.
На азимутальных монтировках обычно закрепляют небольшие телескопы рефракторы или катадиоптрики. С компактным телескопом, применяя малые и средние увеличения, работать на «азимуталках» очень комфортно и, зачастую даже удобней чем на экваториалах. Но у них есть один недостаток – это либо простое неудобство, либо полная невозможность, из-за особенностей конструкции, проводить наблюдении в зените. Часто просто труба рефрактора упирается в ноги штатива, а интересующий объект можно наблюдать, когда он выйдет с околозенитной области.
Экваториальные монтировки – это наиболее универсальные и производительные монтировки, именно такой способ установки имеет большинство профессиональных телескопов. Одна из осей монтировки направлена на Полюс мира – точку, через которую проходит ось вращения Земли. Это позволяет во время отслеживания объекта вести телескоп только по одной оси называемой полярной, часовой или осью прямого восхождения. Ось перпендикулярная оси прямого восхождения называется осью склонения. Экваториальные монтировки, как правило, оснащены механизмами тонких движений или даже электрическими приводами, что позволяет управлять монтировкой с пульта.
Экваториальные монтировки имеют довольно большое разнообразие конструкций, но наиболее универсальными и наиболее часто используемые мировыми производителями являются две конструкции – это так называемая «немецкая монтировка» и вилочная монтировка, которую ещё называют «английской монтировкой». В первом случае — к полярной оси крепится корпус оси склонения, на которой с одной стороны установлена труба телескопа, а с другой противовес, во втором – к полярной оси крепится вилка внутри которой и установлена труба, а ось склонения делится на два подшипника по обеим сторонам трубы.
Экваториальная монтировка, при надлежащем исполнении её механики, является прекрасным инструментом для наблюдений объектов с большими увеличениями, а будучи оснащённой приводами, подходит и для астрофотографии. Но есть и неудобство – при перекладках трубы окулярный узел может оказаться в неудобном для наблюдений положении, придётся проворачивать трубу в кольцах.
Монтировка Добсона в принципе является просто разновидностью азимутальных монтировок, но в кругах любителей астрономии телескопы на монтировке Добсона, или просто «Добсоны», стали настолько самородным явлением, что описание этой монтировки непременно нужно выделить отдельное место в статье.
Эту монтировку изобрёл американский любитель астрономии, телескопостроения и всемирно известный популяризатор астрономии Джон Добсон, как простое средство для установки крупно-апертурного телескопа для визуальных наблюдений. На сегодняшний день Добсоны являются самыми популярными телескопами у визуальных наблюдателей. Они обеспечивают максимальную апертуру, при достаточной компактности и самой низкой цене. В наши дни уже создано десятки разновидностей оригинального дизайна, придуманного Джоном Добсоном – это и складные и разборные максимально компактные телескопы. Многие производители устанавливают на монтировку Добсона системы наведения Go-To, что делает наблюдения многих труднодоступных объектов дип-скай проще.
Go-To монтировки Наблюдения с Go-To монтировками это обычно самая горячо и, зачастую, даже агрессивно обсуждаемая тема среди любителей астрономии, которая делит их на два лагеря – приверженцев и настоящих ненавистников Go-To. Одни считают, что наблюдение с компьютеризированной монтировкой позволяет сэкономить ценное наблюдательное время, значительная часть которого тратится на поиск объекта. А другие, что, только самостоятельно найдя объект по картам и атласам, наблюдатель может достаточно хорошо для себя изучить небо, а половина удовольствия в наблюдениях обеспечивает именно процесс поиска и последующая находка объекта – как бы небольшое собственное открытие.
Конечно, в любом вопросе нельзя быть настолько категоричным, вместо этого постараться найти для себя какую-то золотую середину. Конечно, нужно осознавать, что покупая телескоп с Go-To, Вы платите часть денег именно за электронику и механику. В то время как за те же деньги можно найти более мощной телескоп с лучшей оптикой, но на простой монтировке. Если же бюджет на покупку телескопа не ограничен, Go-To никогда не мешает самостоятельно найти интересующий объект по каратам и атласам, после чего сверится с компьютером.
Во многих случаях система Go-To оказывается весьма полезной для астрофотографии или, например наблюдений двойных, переменных звёзд и астероидов, которые даже по картам отыскать бывает весьма непросто. Но, если Ваша мечта под первозданно тёмным небом наслаждаться видами дип-скай объектов в мощный телескоп, неторопливо прогуливаясь по Млечному пути и любуясь удивительными россыпями звёзд, самостоятельно отыскивая тусклые планетарные туманности, далёкие галактики, то тут Go-To вряд ли пригодится.
Заключение, или пара слов об ошибках, которых лучше избежать, выбирая свой первый телескоп
Подводя итог всего выше сказанного, стоит сделать главный акцент на том, что в большинстве случаев результаты ваших наблюдений, впечатления от просмотра объектов будут зависеть в большей степени от Вас, а вовсе не от телескопа, который Вы использовали. Набираясь опыта в наблюдениях и некоторого мастерства, даже со скромными инструментами, Вам будет вполне по силам проводить интересные наблюдения. Определяясь с выбором, как упоминалось ранее, нужно серьёзно проанализировать свои бытовые условия, возможность выездов на наблюдения или пространство балкона Вашей квартиры и т.д.
Принцип «большой телескоп – лучший телескоп» работает далеко не всегда! Если, например, проживая в обычной городской квартире и не имея возможности выезжать на наблюдения, Вы всё-таки решились на покупку огромного и тяжёлого, а главное весьма не дешёвого телескопа, не стоит удивляться тому, что этот монстр так и не показал Вам ничего стоящего за тот один раз наблюдений через кухонную форточку за последние полтора года. Из практики любителей астрономии следует, что «лучший телескоп тот, в который чаще наблюдаешь». Этот телескоп может быть вполне себе скромной моделькой с небольшой апертурой, но если эта модель имеет вес и габариты являющиеся пределом того, что Вы сможете свободно переносить на место наблюдений, то именно этому телескопу и стоит отдавать предпочтение.
Ещё одной ошибкой у начинающих любителей астрономии бывает желание приобрести телескоп на всю жизнь, опять-таки очень большой, мощный, тяжёлый и дорогой. Нужно понимать, что в принципе абсолютно универсальных телескопов не существует, а каждый инструмент больше подходит для каких-то своих задач. Поэтому покупая первый телескоп, лучше отдать предпочтение небольшому телескопу Ньютона с апертурой 114-150мм на экваториальной монтировке, или до 200мм на монтировке Добсона, или рефрактору с апертурой 90-120мм, если есть возможность можно также рассмотреть катадиоптрики до 150мм. Такие телескопы одинаково хорошо подойдут, как для планетных наблюдений, так и для наблюдений дип-скай. Понаблюдав какое-то время с таким телескопом, можно будет сделать более осознанный выбор следующего инструмента, руководствуясь полученным опытом и ссылаясь на свои наблюдательные предпочтении. Приобретя новый телескоп, старый более компактный инструмент можно будет использовать для каких-то спонтанных выездов и отдыха, или же продать его на одном из астрономических форумов. К счастью, астрономическое оборудование почти никогда существенно не падает в цене, а спрос, пусть и относительно небольшой, есть на него всегда. Так что, обращаясь аккуратно с телескопом и сохраняя его оригинальную комплектацию, даже через несколько лет его можно будет свободно продать.
Советы по выбору телескопа в зависимости от жилищных условий
| |
| Просмотров: 4843 | | |
Осознавая это, нужно трезво оценить свои жилищные условия и возможности для выделения места под наблюдательную площадку или возможности по перевозке телескопа в удалённое место. Конечно, нужно чётко определиться со своими наблюдательными предпочтениями и, исходя из выделенного на покупку бюджета, проанализировать подходящие модели предлагаемые продавцами астрономического оборудования. Основательно подойдя к этому вопросу и сделав правильный выбор, телескоп в течение многих лет будет дарить Вам много ярких и прекрасных впечатлений от наблюдений за звёздным небом. Если же просто погнаться за самой мощной и дорогой моделью, не думая о том, как же Вы будете это всё выносить на наблюдения, настраивать, а потом заносить обратно, телескоп может стать просто обузой и ярким примером Вашего максимализма, стоя постоянно в шкафу и собирая на себя десятый слой пыли.
