Телескопы

Телескопы
FANCIER
CELESTRON
Составитель:
Акимов Роман
Москва
Июнь 2011
www.onlinetrade.ru
Для того чтобы выбрать телескоп, наиболее точно отвечающий
потребностям клиента, вам необходимо, прежде всего выяснить:
«Какие космические объекты интересуют вас больше всего или,
другими словами, на что вы будете смотреть через телескоп?»
«Насколько темное небо в вашем регионе?»
«Есть ли у вас навыки космических наблюдений?»
«Где вы будете хранить телескоп, есть ли у вас автомобиль и,
если нет, какой вес будет для вас приемлемым при
необходимости регулярно проделывать путь до места, с
которого вы будете наблюдать за звездами и обратно?»
Наиболее важной характеристикой любого телескопа является его
апертура, т. е. диаметр его главного оптического элемента - линзы
или зеркала. Апертура телескопа определяет его светосилу
(насколько ярким будет отображаемый объект) и разрешающую
способность (минимальное угловое расстояние между точечными
объектами, например, звездами, которые можно различить в
телескоп, иными словами, насколько резким будет получаемое
изображение).
Что это значит? Чем больше апертура, тем лучше. С помощью 6дюймового (152.4 мм) телескопа вы сможете разглядеть кратеры
на Луне диаметром до мили (1609 м), соответственно, 3-дюймовый
(76.2 мм) телескоп позволит вам увидеть кратеры диаметром в два
раза большие (разумеется, при аналогичных условиях наблюдения
и аналогичном увеличении). Эти же два инструмента, наведенные
на слабую галактику, расскажут еще более занимательную
историю. Поскольку поверхность 6-дюймовой линзы в четыре раза
больше 3-дюймовой, она способна собрать в 4 раза больше света,
и значит, сделает изображение в 4 раза более ярким.
АПЕРТУРА ТЕЛЕСКОПА НЕ ОПРЕДЕЛЯЕТ ЕГО
УВЕЛИЧИВАЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ
Любой телескоп может обеспечить любую степень увеличения достаточно лишь выбрать соответствующий окуляр. Однако есть
два фактора, ограничивающие диапазон увеличения, в рамках
которого возможно получить хорошее изображение. Это апертура
и атмосферные условия.
Существует
простое
правило,
позволяющее
вычислить
предельное полезное увеличение телескопа: необходимо
умножить диаметр линзы/зеркала телескопа в дюймах на 50 или
диаметр линзы/зеркала телескопа в миллиметрах на 2. Однако
использовать в полной мере увеличивающую способность
телескопа вы сможете только с безупречной оптикой и при
минимальной атмосферной турбулентности.
Это значит, что в реальности от высококачественного 4-дюймового
(100 мм) телескопа не стоит ожидать полезных результатов при
увеличении близком к 200x или, тем более, превышающем это
значение, и даже небольшой инструмент с хорошей оптикой
позволит вам полюбоваться на кольца Сатурна или облака
Юпитера, поскольку и то, и другое можно увидеть при увеличении
всего в 75x.
Понятие «разрешающая способность» описывает детальность
получаемого телескопом изображения.
Разрешение телескопа измеряется в угловых секундах и
вычисляется по следующей формуле 140/D, где D – диаметр
объектива телескопа в мм. Существуют 2-е системы разрешений:
критерий Рэлея и предел Дауэса.
Каждый телескоп имеет фокусное расстояние - расстояние между
оптическим центром последней линзы и изображением, которое
она формирует. Фокусное расстояние не всегда соответствует
длине оптической трубы телескопа, поскольку некоторые
телескопы оптически преломляют путь светового потока внутри
трубы. Фокусное расстояние - это, как правило, самая большая
цифра, нанесенная на оптическую трубу телескопа. В зависимости
от типа и апертуры телескопа, значение этой величины колеблется
от 400 до 3000 мм.
Окуляры также имеют фокусное расстояние, как правило, от 25 до
10 мм.
Разделив фокусное расстояние вашего телескопа на фокусное
расстояние используемого окуляра, вы получите увеличение
телескопа. Например, при использовании окуляра с фокусным
расстоянием 25 мм увеличение телескопа с фокусным
расстоянием 1000 мм составит 40x.
Спокойная атмосфера является обязательным условием при
наблюдении объектов, которые требуют большого увеличения,
— Луны, планет и тесных двойных звезд. Если воздух спокоен,
можно применить максимально возможное увеличение, на которое
способен телескоп, в противном случае наблюдения обречены на
неудачу.
Здесь следует
изображения:
выделить
две
основных
причины
плохого
- нестабильность самой атмосферы, вызванная флуктуациями в
плотных слоях атмосферы, которые приводят к мерцанию звёзд;
- «бурление» воздуха, вызванное смешиванием теплых и холодных
потоков около земной поверхности, т.е. струи теплого воздуха
внутри трубы неостывшего телескопа.
С последней причиной достаточно легко бороться: перед
наблюдениями следует привести телескоп в тепловое равновесие
с окружающей средой, иными словами остудить. На эту процедуру,
как правило, уходит от 20 минут до нескольких часов, в
зависимости от телескопа.
Если атмосферные явления в любом случае ограничивают
видимость, зачем тратиться на большие телескопы с диаметром
линзы/зеркала 10 дюймов и более?
Как правило, эти телескопы выбирают люди, которые
предпочитают наблюдать слабые объекты, такие, как, например,
галактики, туманности и звездные скопления. Для наблюдения за
этими объектами дальнего космоса используются значительно
более низкие степени увеличения, чем для наблюдения Луны и
планет, поэтому и атмосферные условия здесь не столь важны.
Кроме того, большая апертура, особенно в сочетании с коротким
фокусным расстоянием позволяет снимать с более короткими
выдержками, что делает большие телескопы привлекательными
для любителей астрономической фотографии.
Однако остаётся актуальным вопрос транспортировки телескопа к
месту наблюдения. Насколько большой вес и размер телескопа
возможен? Или это стационарный телескоп на даче, балконе?
Типы телескопов
РЕФРАКТОР
Внешне
рефрактор
полностью соответствует
представлению многих о
том, как должен выглядеть
телескоп - длинная труба с
большой линзой на одном
конце и окуляром на
противоположном.
Главная линза фокусирует
свет
и
формирует
изображение в основании
оптической трубы. Окуляр
представляет собой, по
сути, увеличительную линзу, с помощью которой вы имеете
возможность рассмотреть полученное изображение.
Обычно качественные телескопы рефракторы интересуют
покупателей, предпочитающих наблюдать Луну и планеты,
поскольку
телескопы
этого
типа
позволяют
получить
высококонтрастное изображение при высокой степени увеличения.
Действительно,
если
оценивать
качество
изображения,
получаемое телескопами разного типа с одинаковой апертурой, у
хорошего рефрактора оно будет самым высоким.
Другим преимуществом рефракторов является надежность
конструкции - им редко требуется юстировка. По этой причине
рефракторы привлекательны для тех, кто хочет приобрести
инструмент класса "собрал - и можно работать" и не желает
регулярно тратить время на настройку оптики.
Тем, кого интересует наблюдение объектов дальнего космоса,
следует помнить, что рефракторы обладают недостаточной
светосилой для того, чтобы рассматривать с их помощью слабые
объекты. К тому же поле зрения у этих телескопов, как правило,
маловато.
РЕФЛЕКТОР
Рефлекторы – собирают и
фокусируют
свет
с
помощью
зеркала.
Наиболее
распространенной формой
телескопа-рефлектора
является телескоп системы
Ньютона, в котором в
качестве
объектива
используется
вогнутое
зеркало. Свет попадает на
зеркало
в
основании
оптической трубы, которое
отражает лучи, фокусируя их в одну точку. В верхней части
оптической трубы устанавливается дополнительное плоское
зеркало, называемое диагональным, которое преломляет свет,
отраженный главным зеркалом, под прямым углом к трубе и
проецирует полученное изображение в окуляр.
Рефлектор способен обеспечить резкое, контрастное изображение
любых небесных объектов за существенно меньшие деньги, чем
телескоп-рефрактор с аналогичной апертурой.
По сравнению с рефракторами, рефлекторы системы Ньютона
более компактны.
Помимо всех выше перечисленных преимуществ рефлекторов,
следует упомянуть о том, что телескопы этого типа единственные, обеспечивающие незеркальное отображение
изображения (хотя оно и будет перевернуто), что особенно удобно,
когда надо сравнить изображение в телескопе с изображением
звездной карты.
Оптика всех рефлекторов, в отличие от рефракторов, требует
периодической юстировки, особенно если инструмент регулярно
подвергается перемещению.
При открытой оптической трубе рефлектора на поверхности зеркал
скапливается пыль. Это означает, что зеркала придется
периодически чистить.
Алюминированное покрытие зеркал
восстанавливать каждые 10 - 20 лет.
рефлектора
необходимо
Катадиоптрические или зеркально-линзовые телескопы
Как следует из названия, для формирования изображения они
используют и линзы и зеркала. Главным достоинством таких
телескопов является их компактность. Длина оптической трубы в
них лишь в два или три раза превышает ее диаметр преимущество, полученное за счет оптического преломления пути
светового потока внутри трубы. Более компактная оптическая
труба позволяет использовать более легкий и, вместе с тем, более
удобный в обращении штатив. В итоге вы получаете телескоп с
большой апертурой, хорошим фокусным расстоянием и при этом
отличающийся высокой мобильностью.
Телескопы ШМИДТА-КАССЕГРЕНА (английская аббревиатура SCT)
Оптическая
схема
телескопа
ШмидтаКассегрена
включают
тонкую
асферическую
коррекционную пластину,
которая
обеспечивает
исправление сферической
аберрации.
Через
коррекционную
пластину
свет поступает на главное
вогнутое
зеркало,
и
отражается на вторичное
зеркало,
направляющее
поток в отверстие в центре
главного
зеркала.
За
главным
зеркалом
расположен окуляр или
диагональное зеркало.
Телескопы Шмидта-Кассегрена - это рабочая лошадка, которая
подойдет невзыскательным любителям. Этот телескоп способен
показать наблюдателю хорошие виды планет и Луны, но из-за
большого
центрального
экранирования
(порядка
34%)
изображение будет терять контраст. Опять же по проницанию и
разрешению Шмидт-Кассегрен хуже, чем рефлекторы и
рефракторы аналогичной апертуры, а фотографии, полученные на
этих телескопах, неплохие, но недотягивают по уровню до
рефракторов высшего класса. Тем не менее, Шмитд-Касегрены это одни из лучших телескопов по соотношению цена-качество.
Телескопы МАКСУТОВ-КАССЕГРЕН (английская аббревиатура MCT)
Телескопы
системы
Максутова-Кассегрена
имеют
похожую
конструкцию. Так же, как в
телескопах
системы
Шмидта-Кассегрена,
в
таких телескопах для
исправления сферической
аберрации используется
корректор,
представляющий
собой
толстую выпукло-вогнутая
линзу (мениск). Через
мениск свет поступает на
главное зеркало, которое
отражает
его
на
вторичное
зеркало
(в
качестве которого часто используется покрытая зеркальным слоем
область на выпуклой стороне мениска). Далее, как и в системе
Шмидта-Кассегрена, поток света проходит через отверстие в
главном зеркале, и поступает в окуляр. Телескопы системы
Максутова-Кассегрена проще в производстве, чем системы
Шмидта-Кассегрена, однако использование в оптической системе
толстого мениска увеличивает их вес.
Этот компактный телескоп дает великолепные изображения Луны
и планет. Опытные любители получают
с этим телескопом
прекрасные фотографии, несмотря на то, что он обладает
маленькой светосилой (1/15) и, как следствие, требует длительных
выдержек.
К недостаткам данной системы можно отнести очень большое
время термостабилизации, которое увеличивается с ростом
апертуры. 5-7-дюймовый Максутов-Кассегрен в среднем остывает
порядка 1,5-2 часов, тогда как полная термостабилизация 10дюймового телескопа может так и не наступить в течение всей
ночи.
Максутов-Кассегрен класса премиум - одни из самых дорогих
телескопов по стоимости одного дюйма апертуры.
Что мы можем увидеть в телескопы разных диаметров:
Рефрактор 60-70 мм, рефлектор 70-80 мм. (25х -125х)











Двойные звезды с разделением больше 2” – Альбирео, Мицар и
т.д..
Слабые звезды до 11,5 зв. величины.
Пятна на Солнце (только с апертурным фильтром).
Фазы Венеры.
На Луне кратеры диаметром 8 км.
Полярные шапки и моря на Марсе во время Великого
противостояния.
Пояса на Юпитере и в идеальных условиях Большое Красное
Пятно (БКП), четыре спутника Юпитера.
Кольца Сатурна, щель Кассини при отличных условиях
видимости, розовый пояс на диске Сатурна.
Уран и Нептун в виде звезд.
Крупные шаровые (например M13) и рассеянные скопления.
Почти все объекты каталога Мессье без деталей в них.
Рефрактор 80-90 мм, рефлектор 100-120 мм,
катадиоптрический 90-125 мм. (15х -250х)
 Двойные звезды с разделением 1,5" и более, слабые звезды
до 12 зв. величины.
 Структуру солнечных пятен, грануляцию и факельные поля
(только с апертурным фильтром).
 Фазы Меркурия.
 Лунные Кратеры размером около 5 км.
 Полярные
шапки и моря на Марсе во время
противостояний.
 Несколько дополнительных поясов на Юпитере и БКП. Тени
от спутников Юпитера на диске планеты.
 Щель Кассини в кольцах Сатурна и 4-5 спутников.
 Уран и Нептун в виде маленьких дисков без деталей на них.
 Десятки шаровых скоплений, яркие шаровые скопления
будут распадаться на звездную пыль по краям.
 Десятки планетарных и диффузных туманностей и все
объекты каталога Мессье.
 Ярчайшие объекты из каталога NGC (у наиболее ярких и
крупных объектов можно различить некоторые детали, но
галактики в большинстве своем остаются туманными пятнами без
деталей)
Рефрактор 100-130 мм, рефлектор или катадиоптрический 130150 мм. (30х -300х)
 Двойные звезды с разделением 1" и более, слабые звезды
до 13 зв. величины.
 Детали Лунных гор и кратеров размером 3-4 км.
 Можно попытаться с синим фильтром рассмотреть пятна в
облаках на Венере.
 Многочисленные
детали
на
Марсе
во
время
противостояний.
 Подробности в поясах Юпитера.
 Облачные пояса на Сатурне.
 Множество слабых астероидов и комет.
 Сотни звездных скоплений, туманностей и галактик (у
наиболее ярких галактик можно увидеть следы спиральной
структуры (М33, M51)).
 Большое количество объектов каталога NGC (у многих
объектов можно разглядеть интересные подробности).
Рефрактор 150-180 мм, рефлектор или катадиоптрический 175200 мм. (50х -400х)
 Двойные звезды с разделением менее 1", слабые звезды до
14 зв. величины.
 Лунные образования размером 2 км.
 Облака и пылевые бури на Марсе.
 6-7 спутников Сатурна, можно попытаться увидеть диск
Титана.
 Спицы в кольцах Сатурна при максимальном их раскрытии.
 Галилеевы спутники в виде маленьких дисков.
 Детальность изображения с такими апертурами уже
определяется не возможностями оптики, а состоянием атмосферы.
 Некоторые шаровые скопления разрешаются на звезды
почти до самого центра.
 Видны подробности строения многих туманностей и
галактик при наблюдении от городской засветки.
Рефрактор 200 мм и более, рефлектор или катадиоптрический
250 мм и более.
 Двойные звезды с разделением до 0,5" при идеальных
условиях, звезды до 15 зв. величины и слабее.
 Лунные образования размером менее 1,5 км.
 Небольшие облака и мелкие структуры на Марсе, в редких
случаях — Фобос и Деймос.
 Большое количество подробностей в атмосфере Юпитера.
 Деление Энке в кольцах Сатурна, диск Титана.
 Спутник Нептуна Тритон.
 Плутон в виде слабой звездочки.
 Предельная
детальность изображений определяется
состоянием атмосферы.
 Тысячи галактик, звездных скоплений и туманностей.
 Практически все объекты каталога NGC, многие из которых
показывают подробности, невидимые в телескопы меньших
размеров.
 У наиболее ярких туманностей наблюдаются едва заметные
цвета.
Искатели
При использовании средних или высоких степеней увеличения
телескоп показывает лишь небольшой участок неба. Это делает
наведение на интересующий объект - сложной задачей, если нет
искателя.
Искатель представляет собой небольшую зрительную трубу с
крестом нитей и, как следует из названия, помогает найти на
небосклоне нужный объект. Абсолютно все телескопы, за
исключением, самых маленьких моделей, нуждаются в этом
устройстве. Он обладает низкой степенью увеличения и поэтому широким полем зрения. Стоит выровнять трубу искателя в
соответствии с положением основного телескопа, добиться того,
чтобы
интересующий
объект располагался точно
в центре изображения в
окулярной
трубке,
и
появится
возможность
рассмотреть этот объект
через окуляр основного
телескопа.
Популярной альтернативой
традиционным
искателям
являются
однократные
искатели,
позволяющие
отцентрировать
интересующий вас объект в
поле
зрения
вашего
телескопа
путем
накладывания красной точки на ночное небо. Многим нравится
этот простой инструмент, но с ним выбор объектов для
наблюдения ограничивается объектами, которые различимы на
ночном небе невооруженным глазом, так как у искателей этого
типа отсутствует возможность увеличения.
Типы Монтировок
Азимутальная монтировка
Один из простейших и самых дешевых способов монтировки
телескопов — азимутальная установка. Азимутальная монтировка
работает подобно панорамной головке штатива, т. е. позволяет
поднимать и опускать телескоп (изменять положение по высоте), а
также перемещать влево или вправо (изменять положение по
азимуту).
При такой установке в
процессе
наведения
телескопа
в
разные
участки неба меняется
ориентация
его
поля
зрения, что затрудняет
поиск слабых объектов,
особенно
в
случае
использования звездных
карт. По мере накопления
опыта на азимутальной
установке
можно
с
успехом проводить самые
разнообразные
наблюдения,
за
исключением фотографических.
Простейший вариант азимутальной монтировки
– монтировка Добсона. Напольный или
настольный вариант установки телескопа без
треноги.
Среди
азимутальных
монтировок есть, и более
совершенные
монтировки,
например,
вилочные
азимутальные монтировки с
приводами постоянного тока
по обеим осям, полностью избавляющие от
необходимости
осуществлять
коррекцию
положения телескопа в процессе наблюдений и
позволяющие, таким образом, сосредоточиться
на процессе исследования.
Экваториальная монтировка
Экваториальная монтировка также позволяет изменять положение
телескопа по двум осям, но, в отличие от азимутальной
монтировки, эти оси наклоняемы, т. е. позволяют производить
настройку в соответствии с осью вращения Земли.
Следить за небесным объектом с помощью телескопа на такой
монтировке значительно проще, поскольку необходимо смещать
телескоп лишь по одной оси, а не по двум одновременно, как в
случае с телескопами на азимутальных монтировках. Для того
чтобы объект наблюдения оставался в поле зрения, при
правильной настройке, необходимо будет лишь поворачивать
ручку механизма тонких движений по полярной оси.
На полярную
звезду
Ос
ь
ск
ло
не
ни
я
Ось прямого
восхождения
Окуляры
Окуляры
предназначены
для
увеличения
первичного изображения, которое строится
объективом
в
фокальной
плоскости.
В
зависимости от светосилы и размеров поля
зрения телескопа рекомендуется применять
окуляры различных конструкций.
Окуляры современных любительских телескопов
изготавливаются
для
трех
посадочных
стандартов – 0, 965”(применяется только в
простейших конструкциях для начинающих),
1,25”(31,7мм), 2”(50,8мм).
Окуляры каждой посадки полностью взаимозаменяемы, то есть
могут использоваться на любом телескопе с таким стандартом
фокусировочного устройства.
Сменные окуляры имеют фокусные расстояния: 4, 6, 9, 12, 15, 20,
25, 32, 40 мм.
Использование линзы Барлоу – это легкий и
экономичный способ расширить диапазон
увеличений телескопа. Так, 2-кратная линза
Барлоу,
установленная
перед
окуляром,
поднимает
увеличение,
даваемое
этим
окуляром в 2 раза.
Например, если установить 2-кратную линзу
Барлоу перед 18-мм окуляром, то он будет
работать как 9-мм окуляр. Таким образом,
приобретение всего одного дополнительного
аксессуара равносильно удвоению числа
имеющихся окуляров!
Диагональные зеркала обычно используются в телескопахрефракторах
и
зеркально-линзовых
телескопах. Они отклоняют выходящие из
телескопа световые лучи на 90°, позволяя
вести
комфортабельные
наблюдения
объектов, расположенных высоко над
горизонтом.
Оборачивающие
призмы
позволяют
получить в телескопах-рефракторах, а также
в
зеркально-линзовых
телескопах
правильно ориентированное (незеркальное
и неперевернутое) изображение, поэтому их
обычно используют при проведении наблюдений за наземными
объектами.
Т-кольца
предназначены
для
крепления
зеркальной фотокамеры (со снятым объективом)
к различным фотографическим аксессуарам: Тадаптеру, теле-экстендеру, внеосевому гиду,
редуктору фокуса и др.
Адаптер для незеркальных цифровых камер microstage ii
Адаптер microstage ii крепится на
окуляр
телескопа,
сам
же
фотоаппарат устанавливается на
специальную
платформу,
оснащенную
юстировочными
винтами,
благодаря
которым
можно легко установить камеру
точно за окуляром.
NexImage – это полноценная ПЗС-камера, позволяющая получать
высококачественные
снимки
объектов Солнечной системы. Она
обладает
большей
светочувствительностью
и
точностью
цветового
воспроизведения,
чем
CMOSкамеры
того
же
класса,
а
благодаря обработке прилагаемым
программным пакетом полученные
в
результате
изображения
отличаются
невероятной
детализацией и могут соперничать по качеству со снимками,
получаемыми с помощью астрономических ПЗС-камер стоимостью
в несколько тысяч долларов.
Камера NexImage специально создана и оптимизирована для
съемки объектов Cолнечной системы – планет, Луны и Солнца (с
соответствующим солнечным фильтром), а также для дневных
наблюдений наземных объектов.
Увеличение камеры эквивалентно увеличению 5-мм окуляра.
Чтобы получить значение увеличения для снимков, полученных с
помощью NexImage, надо разделить фокусное расстояние
телескопа (в мм) на 5.
Технические характеристики

ПЗС матрица: 1/4"

Разрешение: VGA 640x480

Размер матрицы: 3,6 мм x 2,7 мм (диагональ 4,5 мм)

Чувствительность: <1 лк

USB кабель: 2 м
Редуктор фокуса позволяет более чем в
два
раза
увеличить
поле
зрения
видеокамеры NexImage, что очень полезно
при фотографировании Луны и Солнца.
Для заметок