Тип монтування
Тип монтування, яким оснащений телескоп.
Монтування – це механічний вузол, за допомогою якого телескоп кріпиться до штатива або ( в окремих варіантах) встановлюється прямо на землю. Крім кріплення, цей вузол відповідає також за наведення оптики в певну точку неба. Найбільшою популярністю в наш час користуються
азимутальні пристосування в різних варіаціях —
AZ1,
AZ2,
AZ3, а також у вигляді так званого
монтування Добсона.
Екваторіальні механізми різних моделей (
EQ1,
EQ2,
EQ3,
EQ4,
EQ5) помітно складніше і дорожче, зате і можливостей дають більше. Зустрічаються системи, що поєднують відразу обидва ці типи монтувань — так звані азимутально-екваторіальні. І, нарешті, окремі телескопи і взагалі постачаються
без монтування. Ось більш докладний опис цих варіантів:
— Азимутальне. Повна назва – «альт-азимутальна». Традиційно має дві осі повороту телескопа – одну для наведення за висотою, другу за азимутом. Різні моделі таких монтувань розрізняються за додатковими можливостями управління:
- AZ1. Не мають системи точного руху....
- AZ2. Оснащені системою точного руху по вертикалі (навколо горизонтальної осі).
- AZ3. Оснащені системами точного руху по обох осях.
У будь-якому разі друга вісь (азимутальна) в таких системах завжди розташовується вертикально, незалежно від географічного положення телескопа; в цьому і полягає ключова відмінність від описаних нижче екваторіальних монтувань. В цілому азимутальні механізми досить прості і недорогі самі по собі, при цьому цілком зручні і практичні, завдяки чому саме даний варіант користується найбільшою популярністю в наш час. Крім того, вони ідеально підходять для спостережень за наземними об'єктами. Ключовим недоліком даного варіанту є слабка придатність до безперервного «супроводу» небесних тіл (що рухаються по небосхилу внаслідок обертання Землі). Якщо в правильно налаштованому екваторіальному механізмі для цього потрібно повертати телескоп всього по одній осі, то в азимутальному потрібно задіяти обидві осі, причому нерівномірно. Ситуацію можна вирішити за допомогою системи автостеження, але ця функція помітно впливає на ціну всього приладу. І навіть її наявність не гарантує, що телескоп підійде для астрофотографії на тривалих витримках — адже при такому використанні потрібно забезпечувати не тільки точний рух по кожній окремій осі, але ще поправку на поворот зображення в кадрі (що передбачається далеко не в кожній системі автостеження і ще більше збільшує ціну).
– Добсона. Специфічний різновид описаних вище азимутальних монтувань, що застосовується майже виключно в рефлекторах. Також передбачає дві осі обертання – горизонтальну і вертикальну. Ключовою особливістю монтування Добсона є те, що воно не розраховане на штатив і встановлюється прямо на землю або іншу рівну поверхню; для цього в конструкції передбачається широка масивна основа. Подібні системи відмінно підходять для телескопів Ньютона, у яких окуляр розташовується в передній частині: завдяки низькому розташуванню тубуса на монтуванні сам окуляр виявляється на досить зручній висоті. Також до переваг «добсонів» можна віднести простоту, невисоку вартість і водночас гарну надійність, що робить їх придатними навіть для великих та важких телескопів. З недоліків слід відзначити слабку сумісність з нерівними поверхнями, особливо твердими, на зразок суцільної скелі (тоді як штативи, що використовуються з іншими типами монтувань, цього недоліку позбавлені).
— Екваторіальне. Монтування цього типу дають змогу синхронізувати рух телескопа з рухом небесних тіл по небосхилу, що виникає через обертання Землі. Умовну вертикальну вісь, що відповідає за поворот телескопа з боку в бік, в таких механізмах називають віссю прямого сходження (R. A.), А горизонтальну (для наведення по умовній вертикалі) — віссю схилень (Dec.). Перед використанням екваторіальне монтування налаштовується так, щоб вісь прямого сходження була спрямована на «полюс світу», паралельно осі обертання Землі («осі світу»); конкретний нахил щодо вертикалі залежить від географічної широти місця спостережень. Такий формат роботи помітно ускладнює як конструкцію самої монтування, так і процедуру його встановлення. З іншого боку, екваторіальні системи ідеально підходять для тривалого «супроводу» астрономічних об'єктів: щоб компенсувати рух небесного тіла через обертання Землі і утримувати ціль в полі зору, досить обертати телескоп навколо осі R.A. вправо (за годинниковою стрілкою), причому з чітко визначеною швидкістю – 15° на годину, незалежно від положення об'єкта по вертикалі. Це робить подібні конструкції ідеальним варіантом для астрофотографії – в тому числі об'єктів далекого космосу, для яких потрібні тривалі витримки. Фактично для цього навіть не потрібна повноцінна система автостеження – досить порівняно простого годинникового механізму, що обертає телескоп навколо осі прямого сходження. Зворотною стороною цих переваг, крім згаданої складності і високої вартості, є слабка придатність для великих важких телескопів — зі збільшенням ваги приладу вага підходящої екваторіальної системи збільшується ще швидше.
Що стосується різних моделей подібних монтувань, то вони маркуються буквено-цифровим індексом, від EQ1 до EQ5. В цілому чим більше кількість в позначенні – тим більше і важче сама конструкція (включаючи триногу, якщо вона постачається в комплекті), тим гірше вона підходить для переміщення з місця на місце, проте тим краще гасить вібрації і струси. А ось обмеження за вагою телескопа з моделлю екваторіального монтування безпосередньо не пов'язані.
– Азимутально-екваторіальне. Механізми, що поєднують в собі відразу два типи монтувань. Виглядає це так: на штатив встановлена азимутальна система, а на ній — екваторіальна, в якій вже кріпиться телескоп. Подібна конструкція дає змогу використовувати можливості обох типів монтувань. Так, азимутальний механізм цілком підходить для спостережень за великими небесними тілами ближнього космосу (Місяць, планети) і великими ділянками неба (такими, як сузір'я), при цьому він не потребує складного попереднього налаштування. А для астрофотозйомки або для розглядання об'єктів далекого космосу на великих збільшеннях зручніше використовувати екваторіальну систему. Однак на практиці подібна універсальність потрібна вкрай рідко, притому що поєднання двох типів монтувань ускладнює конструкцію, збільшує її вартість і знижує надійність. Так що цей варіант можна зустріти в одиничних моделях телескопів.
– Без монтування. Повна відсутність монтувальної системи в комплекті не дає змогу застосовувати телескоп «з коробки». Проте, вона буває оптимальним варіантом в деяких ситуаціях. Перша – якщо користувач хоче вибрати монтування на свій розсуд, не покладаючись на рішення виробника, або навіть зібрати його самостійно (наприклад, досить багато астрономів виготовляють свої власні системи Добсона). Другий характерний варіант – якщо в господарстві вже є монтування (наприклад, від старого телескопа, який прийшов в непридатність), і переплачувати за друге просто немає сенсу. У будь-якому разі при виборі подібної моделі варто звертати особливу увагу на тип кріплення, на який розрахована труба – від нього напряму залежить сумісність з конкретним монтуванням.
Мін. збільшення
Найменше збільшення, яке забезпечує телескоп. Як і в разі максимального корисного збільшення (див. вище), в даному випадку мова йде не про абсолютно можливого мінімуму, а про межі, заходити за який не має сенсу з практичної точки зору. В даному випадку цей межу пов'язаний з розмірами вихідного окуляра телескопа — грубо кажучи, цятки світла, проєктованого окуляром на око спостерігача. Чим менше збільшення — тим більша вихідна зіниця; якщо він стає більше, ніж зіницю ока спостерігача, то частина світла в око, по суті, не потрапляє, і ефективність оптичної системи знижується. Мінімальне збільшення — це таке збільшення, при якому діаметр вихідного зіниці телескопа дорівнює розміру зіниці ока в нічних умовах (7 – 8 мм); також цей параметр називають «равнозрачковое збільшення». Використання телескопа з окулярами, що забезпечують менші значення кратності, вважається невиправданим.
Зазвичай, для визначення равнозрачкового збільшення використовують формулу D/7, де D — діаметр об'єктива в міліметрах (див. вище): наприклад, для моделі з апертурою 140 мм мінімальне збільшення становитиме 140/7 = 20х. Однак ця формула справедлива лише для нічного застосування; при спостереженні днем, коли зіницю в оці зменшується в розмірі, фактичні значення мінімального збільшення більше — близько D/2.
Роздільна здатність (Rayleigh)
Роздільна здатність телескопа, визначена згідно з критерієм Релея (Rayleigh).
Роздільна здатність в даному випадку — це показник, що характеризує здатність телескопа розрізнити окремі джерела світла, розташовані на близькій відстані, іншими словами — здатність побачити їх саме як окремі об'єкти. Вимірюється цей показник в кутових секундах (1" — це 1/3600 частина градуса). На відстанях, менших, ніж роздільна здатність, ці джерела (наприклад, подвійні зірки) будуть зливатися в суцільну пляму. Таким чином, чим нижчі цифри в даному пункті — тим вища роздільна здатність, тим краще телескоп підходить для розглядування близько розташованих об'єктів. Однак варто враховувати, що в даному випадку мова йде не про можливість бачити повністю окремі один від одного об'єкти, а лише про можливість пізнати в витягнутій світловій плямі два джерела світла, що злилися (для спостерігача) в один. Для того, щоб спостерігач міг бачити два окремі джерела, відстань між ними повинна бути приблизно вдвічі більше заявленої роздільної здатності.
Критерій Релея є теоретичною величиною і розраховується за досить складною формулою, що враховує, крім діаметра об'єктива телескопа (див. вище), також довжину хвилі спостережуваного світу, відстані між об'єктами і до спостерігача і т. ін. Окремо видимими, згідно з даним методом, вважаються об'єкти, розташовані на більшій відстані один від одного, ніж для описаної вище межі Дауеса; тому для одного і того ж телескопа...роздільна здатність по Релею буде нижче, ніж по Дауесу (а цифри, зазначені у цьому пункті — відповідно, більші). З іншого боку, даний показник менше залежить від особистих особливостей користувача: розрізнити об'єкти на відстані, яка відповіднає критерію Релея, можуть навіть недосвідчені спостерігачі.
Окуляри
В даному пункті зазначаються окуляри, що входять у штатний комплект поставки телескопа, точніше — фокусні відстані цих окулярів.
Маючи ці дані і знаючи фокусна відстань телескопа (див. вище), можна визначити ступінь збільшення, що пристрій може видавати в комплектації «з коробки». Для телескопа без лінз Барлоу (див. нижче) та інших додаткових елементів подібного призначення кратність дорівнює фокусній відстані об'єктива, поделенному на фокусна відстань окуляра. Наприклад, оптика на 1000 мм, укомплектована «вічками» на 5 та 10 мм, буде здатна видати збільшення 1000/5=200х і 1000/10=100х.
За відсутності відповідного окуляра в комплекті його, зазвичай, можна докупити окремо.
Обертаюча лінза
Кратність обертаючої лінзи, передбаченої в комплекті постачання телескопа.
Без застосування подібної лінзи телескоп, зазвичай, видає перевернуте зображення об'єкта, який розглядається. При астрономічних спостереженнях і астрофотографії це здебільшого не критично, проте при розгляданні наземних об'єктів подібне положення «картинки» викликає серйозні незручності.
Обертаюча лінза забезпечує переворот зображення, даючи змогу спостерігачеві бачити справжнє (не перевернуте, не віддзеркалене) положення предметів у полі зору. Зустрічається ця функція переважно у відносно простих телескопах з невисокою кратністю збільшення і невеликим розміром об'єктива — саме вони вважаються найбільш придатними для наземних спостережень. Відзначимо, що, крім «чистих» лінз, зустрічаються також обертаючі системи на основі призм.
Що стосується кратності, то вона досить невелика і становить, зазвичай, від 1х до 1,5 х — це зводить до мінімуму вплив на якість зображення (а підвищувати загальний ступінь збільшення зручніше іншими способами — наприклад, за допомогою описаних вище лінзи Барлоу).
Дзеркало
Тип дзеркала, встановленого в рефлекторі або комбінованій моделі (див. «Конструкція»).
Нагадаємо, дзеркало в таких моделях виконує ту ж функцію, що і лінза об'єктива в класичних телескопах-рефракторах — тобто безпосередньо відповідає за збільшення зображення. Тип дзеркала вказується за його загальною формою:
— Сферичне. Найбільш поширений варіант, що пов'язано в першу чергу з простотою виробництва і, як наслідок, невисокою вартістю. З іншого боку, сферичне дзеркало чисто технічно не здатне так ефективно сконцентрувати пучок світла, як це робить параболічне. Через це виникають спотворення, відомі як сферичні аберації; вони можуть привести до помітного погіршення різкості, причому найбільш помітним цей ефект стає на високих кратностях. Правда, є телескопи, практично не схильні до цього явища – а саме довгофокусні моделі, в яких фокусна відстань в 8 – 10 разів перевищує діаметр дзеркала; однак такі прилади виходять громіздкими і важкими. У світлі цього спеціально шукати моделі з таким типом дзеркал варто в основному в двох ситуаціях: або якщо телескоп планується застосовувати на порівняно невеликій кратності (наприклад, для спостережень за Місяцем, планетами, сузір'ями), або якщо вас не бентежать габарити і вага.
—
Параболічне. Дзеркала у формі параболоїда обертання практично ідеально концентрують потрапляючі в телескоп промені в потрібній точці оптичної системи. Завдяки цьому рефлектори з такими оснащенням да
...ють дуже чітке зображення навіть при високій кратності збільшення і незалежно від фокусної відстані. Головний недолік цього типу дзеркал – досить висока вартість, пов'язана зі складністю у виробництві. Так що звертати увагу на параболічні рефлектори має сенс перш за все тоді, коли описані переваги однозначно переважують; характерний приклад — пошук порівняно компактного телескопа для спостереження за об'єктами далекого космосу.Кріплення труби
Спосіб кріплення труби до монтування, передбачений в телескопі.
У наш час використовується три основних таких способу:
кільце,
гвинт,
пластина. Ось більш докладний опис кожного з них:
- Кріпильні кільця. Пара кілець з гвинтовими затискачами, встановлених на монтуванні. Внутрішній діаметр кілець приблизно відповідає товщині труби, а затягування гвинтів забезпечує щільну фіксацію. При цьому тубус телескопа, як правило, не має будь-яких спеціальних упорів і утримується в кільцях виключно за рахунок сили тертя. На практиці це дозволяє, послабивши гвинти, зрушити трубу вперед або назад, підібравши оптимальне положення під ту чи іншу ситуацію. Однак тут варто бути обережним: занадто велике зміщення кріплення від середини, особливо в рефракторах з великою довжиною труби, може порушити рівновагу всієї конструкції.
Як би там не було, кільця досить прості і в той же час зручні і практичні, а сумісність з ними обмежується виключно діаметром тубуса. У світлі цього саме даний тип кріплення найбільш популярний в наш час. Його недоліками можна назвати необхідність самостійно підбирати досить стабільне положення телескопа, а також стежити за надійною затягуванням гвинтів — їх ослаблення може привести до прослизання тубуса і навіть його випадання з кілець.
- Кріпильна пластина. Фактично мова йде про кріплення типу «ластівчин хвіст». На корпусі те
...лескопа для цього передбачається спеціальна рейка, а на монтуванні — платформа з пазом. При установці труби на монтування рейка засувається в паз з торця і фіксується спеціальним пристосуванням на зразок засувки або гвинта.
Одним з ключових переваг кріпильних пластин є простота і швидкість монтажу і демонтажу телескопа. Так, відкрутити і закрутити єдиний гвинт фіксатора простіше, ніж возитися з гвинтовим кріпленням або затяжками на кільцях — тим більше що в багатьох моделях цей гвинт можна крутити руками, без спеціального інструменту. А вже про засувках і говорити не доводиться. Недоліком даного варіанту можна назвати вимогливість до якості матеріалів і точності виготовлення — інакше може з'явитися люфт, здатний помітно «зіпсувати життя» астроному. Крім того, подібне кріплення має дуже обмежені можливості по переміщенню телескопа вперед-назад на монтуванні, а то і зовсім не має їх; а планки і пази можуть відрізнятися за формою і розмірами, що дещо ускладнює підбір сторонніх монтувань.
— Кріпильний ґвинт. Монтування з таким кріпленням мають посадочне місце у вигляді літери Y, між «рогами» якої і встановлюється телескоп. При цьому він з обох сторін прикріплюється до рогів гвинтами, які вкручуються прямо в тубус; гвинтів передбачається мінімум по два з кожного боку, щоб труба не могла самостійно повернутися навколо точки кріплення.
В цілому цей варіант фіксації відрізняється високою надійністю і зручністю в процесі використання телескопа. Гвинти щільно, без люфтів, тримають тубус; при їх ослабленні може хіба що з'явитися той самий люфт, але і тільки; крім того, телескоп втримається на монтуванні і не впаде, якщо хоч один гвинт залишається хоча б частково закрученим. Крім того, місце фіксації зазвичай розміщується в районі центру ваги, що за замовчуванням забезпечує оптимальний баланс і позбавляє користувача від необхідності самостійно підшукувати точку кріплення. З іншого боку, установка і зняття труби в таких монтуваннях вимагає більше часу і клопоту, ніж в описаних вище системах; а розташування отворів під гвинти і кріпильна різьба в різних моделях, як правило, різні, і конструкції цього типу зазвичай не є взаємозамінними.Загальна вага
Загальна вага телескопа в зірці – з урахуванням монтування і штатива.
Невелика вага зручна насамперед для «похідного» застосування і частих переміщень з місця на місце. Однак зворотною стороною цього є скромні характеристики, висока вартість, а іноді — і те, і інше. Крім того, легша підставка гірше згладжує струси і вібрації, що може бути актуальним в деяких ситуаціях (наприклад, якщо місце спостереження знаходиться недалеко від залізниці, де часто проходять товарні поїзди).