150-миллиметровый телескоп-рефлектор

Среди любителей астрономии господствует точка зрения, согласно которой только телескоп, имеющий большой диаметр, может быть по-настоящему полезен. Спору нет, при прочих равных условиях телескоп с большим зеркалом дает выигрыш и в проницающей силе, и в разрешающей способности. Но, к сожалению, часто забывают о том, что диаметр объектива далеко не единственный фактор, влияющий на эффективность телескопа. Иногда 300—500-миллиметровые любительские телескопы стоят без дела, поскольку качество их оптики доволь

но низкое. Еще больше крупных телескопов с низким качеством механики. Это делает их пригодными разве что для разглядывания гор на Луне. Между тем астрономическая фотография в отличие от визуальных наблюдений требует особых качеств телескопа и его монтировки.

Нет смысла подсчитывать предельную фотографическую звездную величину 300-миллиметрового телескопа, если нет уверенности в том, что его монтировка позволит при длительных выдержках получать на пластинке размеры звездных изображений не более 0,03—0,05 мм. Неточность хода часового привода, неуверенное гидирование, меточная фокусировка, вибрации приведут к размыванию изображений звезд. Предположим, что 300-миллиметровый рефлектор дает на негативе диаметры звездных изображений 0,075 вместо 0,03 мм; значит, диаметр изображений станет в 2,5, а площадь в 6,25 раза больше — и во столько же раз понизится освещенность на фотоэмульсии. Но уменьшение освещенности в 6,25 раза означает потерю в 2 звездных величины. Это равносильно замене 300-миллиметрового телескопа 120-миллиметровым с хорошей механикой. Такому чрезвычайно важному обстоятельству обычно не придают большого значения. Только так можно объяснить пренебрежительное отношение многих любителей к телескопам умеренных размеров.

Будем считать телескоп хорошим во всех отношениях, если он позволяет получать в фокусе окулярной камеры при эквивалентном относительном отверстии до 1/100 качественные фотографии поверхности Луны и планет с выдержками 5—10 с и фотографии туманностей, скоплений, галактик в ньютоновском фокусе с выдержками 1—2 часа.

Телескоп, о котором пойдет речь, удовлетворяет большинству перечисленных требований. Диаметр его зеркала 150 мм, фокусное расстояние 960 мм. Он построен в 1968 году, и вот уже 18 лет работать на нем — одно удовольствие. Благодаря относительно небольшой массе (менее 50 кг) телескоп стал «участником» всех загородных экспедиций Клуба любителей те-лескопостроения имени Д. Д. Максутова, тогда как 250-миллиметровый и 300-миллиметровый рефлекторы пылятся в мастерской клуба, там, где они были построены.

Несмотря на некоторые усовершенствования, конструкция телескопа в целом осталась неизменной. Это объясняется удачным выбором монтировки, которая пока, к сожалению, мало известна у нас в стране. Монтировка предложена около 30 лет назад А. Мейнелом и У. Бостианом (США) при проектировании 91-сантиметрового рефлектора для обсерватории Китт Пик. Позже, когда преимущества новой монтировки выяснились со всей полнотой, за рубежом появились сотни средних и малых профессиональных телескопов на такой монтировке и ее модификациях. Главная особенность монтировки в том, что полярная ось крепится к основанию своим южным концом, поэтому при переходе через меридиан телескоп не нужно перекладывать вокруг полярной оси на 180°. Другая особенность — противовес сильно смещен вниз, так что центр тяжести оказывается значительно ниже оси склонений. Это делает телескоп более устойчивым к вибрациям. Относительно небольшая масса, хорошая жесткость, удачные механизмы тонких движений, ну и, конечно, хорошая оптика — все это делает телескоп очень эффективным в работе.

Полярная ось телескопа состоит из двух частей: неподвижной оси и подвижного корпуса, на котором крепится ось склонений, противовес и червячная шестерня часового привода. Неподвижный стержень оси выточен уступами, благодаря чему общий вес телескопа снизился на 3 кг без потери жесткости. Северный (верхний) подшипник полярной оси — опора на центре, южный подшипник — насыпной. В случае возникновения люфта его можно подтянуть с помощью кольца на резьбе. Аналогичны два подшипника оси склонений.

Тормоз оси склонений — хомут с винтом. К хомуту приварена консоль, которая через винт и возвратную пружину связана с поводком на трубе.

Чтобы грубо навести телескоп по прямому восхождению, нужно отключить червяк от шестерни. Для этого один из подшипников червяка вставлен в эксцентрик, и при повороте эксцентрика специальной ручкой винт отходит от шестерни.

Механизм тонких движений по прямому восхождению этого телескопа, насколько известно автору, ранее нигде не применялся, хотя с точки зрения теории механизмов в нем нет ничего нового. Электродвигатель со встроенным редуктором установлен в точеном корпусе, который и служит ручкой тонких движений. В обычном положении часовой механизм ведется электродвигателем, а когда надо сделать коррекцию, достаточно повернуть корпус на нужный угол, что ускорит или замедлит ход привода.

Электродвигатель ДСМ2-П-220 (он используется в различных самописцах и программных устройствах) имеет скорость на выходном валу 2 об/мин. Вал расположен не симметрично относительно оси корпуса мотора. На передней стенке автор смонтировал еще одно звено редуктора с таким расчетом, чтобы окончательный вал оказался на оси симметрии двигателя и одновременно вчетверо снизилась скорость.

Для фотографирования планет и деталей поверхности Луны построена окулярная камера с 12,5-миллиметровым объективом от 8-миллиметровой кинокамеры «Экран». Корпус окулярной камеры состоит из двух алюминиевых трубок и трех удлинительных колец к фотоаппарату «Зенит». Комбинируя трубки и кольца, можно получить различную длину окулярной камеры и 16 различных увеличений с эквивалентными относительными отверстиями от 1/25 до 1/90 и фокусными расстояниями от 4 до 14 метров.

Затвор камеры установлен позади объектива в районе выходного зрачка на расстоянии примерно 10 мм. Здесь диаметр пучка света всего 2 мм и достаточно, чтобы крошечный лепесток затвора поднимался на 3—4 мм. Маленький соленоид с простой и легкой заслонкой, которая открывается во время включения соленоида — вот и весь затвор. Работает затвор от кнопки, связанной с ним легким электрокабелем.

Фокусируется камера по матовому стеклу зеркального фотоаппарата «Зенит», но при относительном отверстии около 1/100 яркость объекта так низка, что трудно Уловить момент, когда изображение сфокусировано. С помощью маленького полировальника, укрепленного в сверлильном станке, на матовой поверхности коллективной линзы «Зенита» пришлось сделать небольшое пятнышко диаметром 5 мм. Через это пятнышко объект виден как в окуляр. Для более уверенного фокусирования на отполированном пятне нанесены две короткие царапины. Когда изображение хорошо сфокусировано, царапины и объект видны резко.

Если наблюдения ведутся в ньютоновском фокусе, фокусирование производится иначе. На рамку кадрового окна любого фотоаппарата, у которого откидывается задняя стенка, устанавливается нож Фуко, представляющий собой сточенную на одну сторону полоску мягкого алюминия шириной 8 мм и толщиной 2 мм. Рабочая сторона ножа должна совпадать с плоскостью пленки. Телескоп направляется на звезду первой или второй величины, расположенную поблизости от фотографируемого объекта. Глядя на главное зеркало, приводим звезду на край ножа и фокусируем, пока не увидим на зеркале «плоский рельеф». В этот момент изображение звезды находится точно в плоскости ножа, а значит, и пленки. Теперь можно заряжать камеру и начинать экспозицию. Чтобы при проверке фокуса через 2—3 экспозиции не разряжать фотоаппарат, выточен специальный стакан, который наворачивается вместо фотоаппарата. На верхнем конце стакана — нож Фуко. Расстояние от нижней плоскости стакана до ножа должно быть равно рабочему отрезку фотокамеры с точностью 0,1—0,2 мм. Использование ножа Фуко не только самый точный способ фокусирования, но и дает возможность отказаться от пробных снимков. Это особенно важно при работе на многоцелевом телескопе, когда фотографирование в ньютоновском фокусе, визуальные наблюдения, фотографирование с окулярной камерой могут следовать друг за другом в течение одной ночи.

После завершения строительства загородной обсерватории Клуба любителей теле-скопостроения имени Д. Д. Максутова под куполом ее устанавливается сложный комплекс из 315-миллиметрового телескопа Ньютона, 260-миллиметровой камеры Райта, 140-миллиметровой камеры Шмидта и 140-миллиметрового коронографа. Несмотря на то, что в Клубе уже построено много других сравнительно больших инструментов, а сейчас начинаются работы по строительству 620-миллиметрового телескопа, старый маленький 150-миллиметровый «ньютон» вовсе не сдается в музей. Для него строится небольшой павильон с откатывающейся крышей, и нет сомнений, что он еще доставит немало счастливых минут членам клуба.

В заключение мне хочется поблагодарить моего хорошего друга, токаря Евгения Степановича Смышляева, который в свое время помог мне в постройке монтировки телескопа.

В 1981 году журнал рассказал о телескопе «Алькор», который выпускает для любителей астрономии Новосибирский приборостроительный завод имени В. И. Ленина (Земля и Вселенная, 1981, № 3, с. 73). Здесь же сообщалось, что начата разработка конструкции более совершенного любительского телескопа «Мицар». Выполняя просьбу читателей И. Б. Адинскова (г. Саратов), П. Г. Валын-ца (г. Владивосток), С. В. Волкова (г. Дудинка), В. Ключника (г. Полтава), Л. М. Корякина (пос. Подосиновки, Кировская обл.), И. А. Кулькова (г. Крас-ноармейск), Ю. Г. Никитина (г. Тула), А. Ю. Румянцева (г. Сатка), Н. Н. Худякова (з/с Новорыбинский, Целиноградская обл.), о новом телескопе рассказывает Л. Л. СИ-КОРУК, работавший над его созданием вместе с инженерами Н. К. Безносиковой и Н. И. Крысовой.

Телескоп «Мицар», как и «Алькор»,— рефлектор системы Ньютона. Его главное зеркало имеет диаметр 110 мм и фокусное расстояние 800 мм. Два окуляра — симметричный с фокусным расстоянием 25 мм и Кельнера с фокусным расстоянием 15 мм — вместе с ахроматизированной линзой Барлоу дают увеличения: 32, 54, 96, 170х. Этим увеличениям соответствуют диаметры выходного зрачка 3,4; 2,0; 1,1; 0,65 мм и поля зрения 1,5°, 50′, 28 и 16′. При минимальном увеличении в поле зрения «Мицара» помещается та часть туманности Андромеды (М31), которую мы видим на большинстве фотографий, а при максимальном увеличении — лишь половина видимого диаметра Луны. Труба телескопа — алюминиевая диаметром 130 мм. Главное зеркало установлено в юстируемой оправе. Плоское зеркало также смонтировано в юстируемой оправе, которая установлена в трубе на четырех растяжках. Окуляры и линза Барлоу помещаются в фо-кусировочную трубку. Перемещая ее с помощью кремальерного устройства, наблюдатель добивается хорошей фокусировки изображения.

Чтобы облегчить поиск небесных объектов, телескоп снабжен искателем. Это — 6-кратная труба Кеплера с 30-миллиметровым ахроматизированным объективом и окуляром Кельнера. Поле зрения искателя 8°. Искатель установлен параллельно трубе телескопа в двух кольцах и юстируется шестью винтами.

Монтировка телескопа немецкая. Полярная ось может располагаться под различными углами к горизонту, в зависимости от широты места наблюдения. Пределы изменения углов наклона от 30 до 65°.

Ось склонений на одном конце несет трубу, а на другом — противовес, который перемещается по оси склонений для уравновешивания монтировки. Труба крепится двумя хомутами, что позволяет балансировать (уравновешивать) трубу простым перемещением ее вдоль оптической оси. Поворачивая трубу вокруг ее оси, можно устанавливать окуляр в удобное для наблюдателя положение.

Обе оси монтировки снабжены стопорными винтами, которые закрепляют телескоп после того, как он наведен на объект. Микрометренные винты служат для тонкой наводки инструмента.

На слабые объекты, невидимые в искатель, телескоп наводится по координатным кругам. Правда, чтобы пользоваться кругом часовых углов, наблюдатель должен разбираться в некоторых вопросах практической астрономии и знать звездное время в момент наблюдения. Но можно поступать, как поступал автор заметки во время полевых испытаний телескопа. Инструмент точно устанавливался по склонению объекта и закреплялся на оси склонений. Полярная ось была откреплена. Направив телескоп приблизительно в тот район неба, где находится объект, и слегка покачивая трубу вокруг полярной оси, добиваемся, чтобы объект попал в поле зрения телескопа. Августовской ночью 1982 года, когда невооруженным глазом были видны звезды лишь до 5-й величины, автор таким способом легко нашел галактику М 33 в созвездии Треугольника и Крабовидную туманность (М1), которые были видны в телескоп как едва различимые бесформенные пятна.

Полевые испытания показали, что разрешение телескопа соответствует теоретическому 1,3″. Высокая разрешающая способность и высокий контраст изображения позволяют с успехом наблюдать многие детали на поверхностях планет. В начале мая 1982 года автор наблюдал на поверхности Марса «моря», хотя видимые размеры планеты в этот момент не превышали 13″. Для наблюдений Луны и планет в комплекте телескопа имеются светофильтры — красный, желтый, зеленый, голубой, 4-кратный серый («лунный») и «черный» («солнечный»).

Можно наблюдать Солнце, проецируя его изображение на экран. Экран устанавливается на оси склонений с таким расчетом, чтобы изображение попадало на лист бумаги, который прикрепляется к экрану с помощью металлических лапок. Но если нужно рассмотреть в деталях строение пятна, его полутени, факельных полей, а при хорошем состоянии атмосферы и грануляцию, наблюдать следует в окуляр с солнечным фильтром. Главное зеркало телескопа собирает слишком много солнечного света, поэтому фильтр, перегревшись, может лопнуть, если на верхний конец трубы не надеть 50-миллиметровую диафрагму.

Несмотря на относительно скромный размер зеркала, «Мицар» показывает в шаровом звездном скоплении М 13 не только «звездный туман», который виден в большинстве телескопов такого размера, но и десяток — полтора десятка звезд-гигантов. Проницающая сила телескопа 12ш. Всех, кто уже наблюдал в телескоп, поражает хорошее качество изображения. Оно определяется прежде всего выбором оптической системы, свободной от хроматизма и сферической аберрации.

На телескопе «Мицар» возможны фотографические наблюдения небесных объектов. На оси склонений со стороны противовеса на специальной площадке крепится любая малоформатная фотокамера. Телескоп в этом случае служит гидом, для чего в поле зрения 15-миллиметрового окуляра устанавливается перекрестие нитей. На площадке могут крепиться аппараты «Зенит» со своими штатными объективами, а также с широкоугольными и длиннофокусными объективами типа «Мир-1», «Юпитер-9», «Таир-11», «Юпитер-11», «Юпитер-6».

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о космосе
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: