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.
Макс. корисне збільшення
Найбільшу корисне збільшення, яке здатний забезпечити телескоп.
Фактична ступінь збільшення телескопа залежить від фокусних відстаней об'єктива (див. вище) і окуляра. Поділивши перше на друге, отримуємо ступінь збільшення: наприклад, система з об'єктивом 1000 мм і окуляром 5 мм дасть 1000/5 = 200х (за відсутності інших елементів, що впливають на кратність, таких як лінза Барлоу — див. нижче). Таким чином, встановлюючи в телескоп різні окуляри, можна змінювати ступінь його збільшення. Однак підвищувати кратність понад певної межі просто не має сенсу: хоча видимі розміри об'єктів при цьому будуть збільшуватися, їх деталізація не покращиться, і замість невеликого і чіткого зображення спостерігач буде бачити велике, але розпливчасте. Максимальне корисне збільшення якраз і є тією межею, вище якого телескоп просто не зможе забезпечити нормальну якість зображення. Вважається, що за законами оптики цей показник не може бути більшим, ніж діаметр об'єктива в міліметрах, помножений на два: наприклад, для моделі з вхідних лінзою на 120 мм максимальне корисне збільшення складе 120х2=240х.
Зазначимо, що робота на даній ступеня кратності не означає максимальної якості і чіткості зображення, проте у деяких випадках може виявитися досить зручною; докладніше про це див. «Макс. дозволяюче збільшення»
Макс. дозволяюче збільшення
Найбільшу дозволяє збільшення, яке може забезпечити телескоп. Фактично — це збільшення, при якому телескоп забезпечує максимальну деталізацію зображення і дозволяє бачити всі дрібні подробиці, які у нього в принципі можливо побачити. При зниженні ступеня збільшення нижче цього значення зменшується розмір видимих деталей, що погіршує їх видимість, при збільшенні стають помітні дифракційні явища, внаслідок яких деталі починають розпливатися.
Максимальна дозволяє збільшення менше максимального корисного (див. вище) — воно становить десь 1,4...1,5 від діаметра об'єктива в міліметрах (різні формули дають різне значення, однозначно визначити це значення неможливо, оскільки багато що залежить від суб'єктивних відчуттів спостерігача та особливостей його зору). Однак саме з такою кратністю варто працювати, якщо Ви хочете розглянути максимальну кількість деталей — наприклад, нерівності на поверхні Місяця або подвійні зірки. Велике збільшення (в межах максимального корисного) має сенс брати тільки для розглядання яскравих контрастних об'єктів, а також у тому випадку, якщо спостерігач має проблеми із зором.
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.
Світлосила
Світлосила телескопа характеризує загальну кількість світла, що «захоплюється» системою і передається в око спостерігача. З точки зору цифр світлосила — це співвідношення між діаметром об'єктива і фокусною відстанню (див. вище): наприклад, для системи з апертурою 100 мм і фокусною відстанню 1000 мм світлосила буде складати 100/1000 = 1/10. Також цей показник називають «відносним отвором».
При виборі за світлосилою необхідно насамперед враховувати, для яких цілей планується застосовувати телескоп. Великий відносний отвір дуже зручний для астрофотографії, оскільки забезпечує пропускання великої кількості світла і дає змогу працювати з меншими витримками. А ось для візуальних спостережень висока світлосила не потрібна — навіть навпаки, більш довгофокусні (і, відповідно, менш світлосильні) телескопи характеризуються меншим рівнем аберацій і дають змогу застосовувати для спостереження більш зручні окуляри. Також відзначимо, що велика світлосила потребує застосування великих об'єктивів, що відповідним чином позначається на габаритах, вазі і ціні телескопа.
Роздільна здатність (Dawes)
Роздільна здатність телескопа, визначена згідно з критерієм Дауеса (Dawes). Також цей показник називають «межа Дауеса». (Зустрічається також прочитання «Дейвса», але воно не є вірним).
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 частину градуса). На відстанях, менших, ніж роздільна здатність, ці джерела (наприклад, подвійні зірки) будуть зливатися в суцільну пляму. Таким чином, чим нижче 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 можливості бачити повністю окремі один від одного об'єкти, а лише про можливість пізнати в витягнутому 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.
Згідно з критерієм Дауеса роздільна здатність безпосередньо залежить від діаметра об'єктива телескопа (див. вище): чим більший апертура, тим менше може бути кут між окремо видимими об'єктами і тим вище роздільна здатність. За загальним принципом цей показник аналогічний критерієм Релея (див. «Роздільна здатність (Рел...ея)»), проте він був виведений експериментальним шляхом, а не теоретично. Тому, з одного боку, межа Дауеса точніше описує практичні можливості телескопа, з іншого — відповідність цих можливостей багато в чому залежить суб'єктивних особливостей спостерігача. Простіше кажучи, людина без досвіду спостережень за подвійними об'єктами, або має проблеми із зором, може просто «не впізнати» у витягнутому плямі два джерела світла, якщо вони будуть розташовуватися на відстані, порівнянному з межею Дауеса. Додатково про різницю між критеріями див. «Роздільна здатність (Релея)».
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.
Лінза Барлоу
Кратність лінзи Барлоу, передбаченої в комплекті телескопа.
Подібне пристосування (зазвичай, воно робиться знімним) являє собою розсіювальну лінзу або систему лінз, що встановлюється перед окуляром. Фактично
лінза Барлоу збільшує фокусну відстань телескопа, забезпечуючи більший ступінь збільшення (і менший кут огляду) при тому ж окулярі. При цьому кратність збільшення з лінзою можна підрахувати, помножившпи «рідну» кратність з даними окуляром на кратність самої лінзи: наприклад, якщо телескоп з 10 мм окуляром забезпечував ступінь збільшення 100х, то при встановленні 3х лінзи Барлоу цей показник складе 100х3=300х. Зрозуміло, того ж ефекту можна досягти і при встановленні окуляра зі зменшеною фокусною відстанню. Однак, по-перше, подібний окуляр не завжди може бути доступний для придбання; по-друге, одна лінза Барлоу може застосовуватися з усіма окулярами, придатними для телескопа, розширюючи арсенал доступних кратностей збільшення. Особливо така можливість зручна в тих ситуаціях, коли спостерігачеві потрібен великий набір варіантів за ступенем збільшення. Наприклад, набір з 4 окулярів і однієї лінзи Барлоу забезпечує 8 варіантів кратності, при цьому працювати з таким набором зручніше, ніж з 8 окремими окулярами.