Тип монтировки
Тип монтировки, которой оснащен телескоп.
Монтировка — это механический узел, с помощью которого телескоп крепится к штативу или ( в отдельных случаях) устанавливается прямо на землю. Помимо крепления, этот узел отвечает также за наведение оптики в определенную точку неба. Наибольшей популярностью в наше время пользуются
азимутальные приспособления в разных вариациях —
AZ1,
AZ2,
AZ3, а также в виде так называемой
монтировки Добсона.
Экваториальные механизмы разных моделей (
EQ1,
EQ2,
EQ3,
EQ4,
EQ5) заметно сложнее и дороже, зато и возможностей дают больше. Встречаются системы, сочетающие сразу оба этих типа монтировок — так называемые азимутально-экваториальные. И, наконец, отдельные телескопы и вовсе поставляются
без монтировки. Вот более подробное описание этих вариантов:
— Азимутальная. Полное название — «альт-азимутальная». Традиционно имеет две оси поворота телескопа — одну для наведения по высоте, вторую по азимуту. Разные модели таких монтировок различаются по дополнительным возможностям управления:
- AZ1. Не имеют системы точного движения.
...i>AZ2. Оснащены системой точного движения по вертикали (вокруг горизонтальной оси).
- AZ3. Оснащены системами точного движения по обеим осям.
В любом случае вторая ось (азимутальная) в таких системах всегда располагается вертикально, вне зависимости от географического положения телескопа; в этом и состоит ключевое отличие от описанных ниже экваториальных монтировок. В целом азимутальные механизмы достаточно просты и недороги сами по себе, при этом вполне удобны и практичны, благодаря чему именно данный вариант пользуется наибольшей популярностью в наше время. Кроме того, они идеально подходят для наблюдений за наземными объектами. Ключевым недостатком данного варианта является слабая пригодность к непрерывному «сопровождению» небесных тел (движущихся по небосводу вследствие вращения Земли). Если в правильно настроенном экваториальном механизме для этого нужно поворачивать телескоп всего по одной оси, то в азимутальном нужно задействовать обе оси, причем неравномерно. Ситуацию можно решить при помощи системы автослежения, но эта функция заметно влияет на цену всего прибора. И даже ее наличие не гарантирует, что телескоп подойдет для астрофотографии на длительных выдержках — ведь при таком использовании нужно обеспечивать не только точное движение по каждой отдельной оси, но еще поправку на поворот изображения в кадре (что предусматривается далеко не в каждой системе автослежения и еще более увеличивает цену).
— Добсона. Специфическая разновидность описанных выше азимутальных монтировок, применяемая почти исключительно в рефлекторах. Также предусматривает две оси вращения — горизонтальную и вертикальную. Ключевой особенностью монтировки Добсона является то, что она не рассчитана на штатив и устанавливается прямо на землю или другую ровную поверхность; для этого в конструкции предусматривается широкое массивное основание. Подобные системы отлично подходят для телескопов Ньютона, у которых окуляр располагается в передней части: благодаря низкому расположению тубуса на монтировке сам окуляр оказывается на достаточно удобной высоте. Также к преимуществам «добсонов» можно отнести простоту, невысокую стоимость и в то же время хорошую надежность, делающую их пригодными даже для крупных и тяжелых телескопов. Из недостатков нужно отметить слабую совместимость с неровными поверхностями, особенно твердыми, вроде сплошной скалы (тогда как штативы, используемые с другими типами монтировок, этого недостатка лишены).
— Экваториальная. Монтировки этого типа позволяют синхронизировать движение телескопа с движением небесных тел по небосводу, возникающим из-за вращения Земли. Условную вертикальную ось, отвечающую за поворот телескопа из стороны в сторону, в таких механизмах называют осью прямого восхождения (R.A.), а горизонтальную (для наведения по условной вертикали) — осью склонений (Dec.). Перед использованием экваториальная монтировка настраивается так, чтобы ось прямого восхождения была направлена на «полюс мира», параллельно оси вращения Земли («оси мира»); конкретный наклон относительно вертикали зависит от географической широты места наблюдений. Такой формат работы заметно усложняет как конструкцию самой монтировки, так и процедуру ее установки. С другой стороны, экваториальные системы идеально подходят для длительного «сопровождения» астрономических объектов: чтобы компенсировать движение небесного тела из-за вращения Земли и удерживать цель в поле зрения, достаточно вращать телескоп вокруг оси R.A. вправо (по часовой стрелке), причем с четко определенной скоростью — 15° в час, независимо от положения объекта по вертикали. Это делает подобные конструкции идеальным вариантом для астрофотографии — в том числе объектов дальнего космоса, для которых требуются длительные выдержки. Фактически для этого даже не нужна полноценная система автослежения — достаточно сравнительно простого часового механизма, вращающего телескоп вокруг оси прямого восхождения. Обратной стороной этих преимуществ, помимо упомянутой сложности и высокой стоимости, является слабая пригодность для крупных тяжелых телескопов — с увеличением веса прибора вес подходящей экваториальной системы увеличивается еще быстрее.
Что касается разных моделей подобных монтировок, то они маркируются буквенно-цифровым индексом, от EQ1 до EQ5. В целом чем больше число в обозначении — тем крупнее и тяжелее сама конструкция (включая треногу, если она поставляется в комплекте), тем хуже она подходит для перемещения с места на место, однако тем лучше гасит вибрации и сотрясения. А вот ограничения по весу телескопа с моделью экваториальной монтировки напрямую не связаны.
— Азимутально-экваториальная. Механизмы, сочетающие в себе сразу два типа монтировок. Выглядит это так: на штатив установлена азимутальная система, а на ней — экваториальная, в которой уже крепится телескоп. Подобная конструкция позволяет использовать возможности обеих типов монтировки. Так, азимутальный механизм вполне подходит для наблюдений за крупными небесными телами ближнего космоса (Луна, планеты) и обширными участками неба (такими, как созвездия), при этом он не требует сложной предварительной настройки. А для астрофотосъемки или для рассматривания объектов дальнего космоса на больших увеличениях удобнее использовать экваториальную систему. Однако на практике подобная универсальность требуется крайне редко, притом что сочетание двух типов монтировок усложняет конструкцию, увеличивает ее стоимость и снижает надежность. Так что этот вариант можно встретить в единичных моделях телескопов.
— Без монтировки. Полное отсутствие монтировочной системы в комплекте не позволяет применять телескоп «из коробки». Тем не менее, оно бывает оптимальным вариантом в некоторых случаях. Первый — если пользователь хочет выбрать монтировку на свое усмотрение, не полагаясь на решение производителя, или даже собрать ее самостоятельно (так, довольно много астрономов изготавливают свои собственные системы Добсона). Второй характерный случай — если в хозяйстве уже есть монтировка (например, от старого телескопа, пришедшего в негодность), и переплачивать за вторую просто незачем. В любом случае при выборе подобной модели стоит обращать особое внимание на тип крепления, на который рассчитана труба — от него напрямую зависит совместимость с конкретной монтировкой.
Мин. увеличение
Наименьшее увеличение, которое обеспечивает телескоп. Как и в случае максимального полезного увеличения (см. выше), в данном случае речь идёт не об абсолютно возможном минимуме, а о пределе, заходить за который не имеет смысла с практической точки зрения. В данном случае этот предел связан с размерами выходного зрачка телескопа — грубо говоря, пятнышка света, проецируемого окуляром на глаз наблюдателя. Чем меньше увеличение — тем крупнее выходной зрачок; если он становится больше, чем зрачок глаза наблюдателя, то часть света в глаз, по сути, не попадает, и эффективность оптической системы снижается. Минимальное увеличение — это такое увеличение, при котором диаметр выходного зрачка телескопа равен размеру зрачка человеческого глаза в ночных условиях (7 – 8 мм); также этот параметр называют «равнозрачковое увеличение». Использование телескопа с окулярами, обеспечивающими меньшие значения кратности, считается неоправданным.
Как правило, для определения равнозрачкового увеличения используют формулу D/7, где D — диаметр объектива в миллиметрах (см. выше): например, для модели с апертурой 140 мм минимальное увеличение будет составлять 140/7 = 20х. Однако эта формула справедлива только для ночного применения; при наблюдении днём, когда зрачок в глазу уменьшается в размере, фактические значения минимального увеличения будут больше — порядка D/2.
Разрешающая способность (Rayleigh)
Разрешающая способность телескопа, определённая согласно критерию Рэлея (Rayleigh).
Разрешающая способность в данном случае — это показатель, характеризующий способность телескопа различить отдельные источники света, расположенные на близком расстоянии, иными словами — способность увидеть их именно как отдельные объекты. Измеряется этот показатель в угловых секундах (1'' — это 1/3600 часть градуса). На расстояниях, меньших, чем разрешающая способность, эти источники (например, двойные звёзды) будут сливаться в сплошное пятно. Таким образом, чем ниже цифры в данном пункте — тем выше разрешающая способность, тем лучше телескоп подходит для разглядывания близко расположенных объектов. Однако стоит учитывать, что в данном случае речь идёт не о возможности видеть полностью отдельные друг от друга объекты, а лишь о возможности опознать в вытянутом световом пятне два источника света, слившиеся (для наблюдателя) в один. Для того, чтобы наблюдатель мог видеть два отдельных источника, расстояние между ними должно быть приблизительно вдвое больше заявленной разрешающей способности.
Критерий Рэлея является теоретической величиной и рассчитывается по довольно сложным формулам, учитывающим, помимо диаметра объектива телескопа (см. выше), также длину волны наблюдаемого света, расстояния между объектами и до наблюдателя и т.п. Отдельно видимыми, согласно данному методу, считаются объекты, расположенные на большем расстоянии друг от друга, чем для описанного выше пред...ела Дауэса; поэтому для одного и того же телескопа разрешающая способность по Рэлею будет ниже, чем по Дауэсу (а цифры, указанные в данном пункте — соответственно, больше). С другой стороны, данный показатель меньше зависит от личных особенностей пользователя: различить объекты на расстоянии, соответствующем критерию Рэлея, могут даже неопытные наблюдатели.
Окуляры
В данном пункте указываются окуляры, входящие в штатный комплект поставки телескопа, точнее — фокусные расстояния этих окуляров.
Имея эти данные и зная фокусное расстояние телескопа (см. выше), можно определить степени увеличения, которые устройство может выдавать в комплектации «из коробки». Для телескопа без линз Барлоу (см. ниже) и других дополнительных элементов подобного назначения кратность будет равна фокусному расстоянию объектива, поделенному на фокусное расстояние окуляра. Например, оптика на 1000 мм, укомплектованная «глазками» на 5 и 10 мм, будет способна выдать увеличения 1000/5=200х и 1000/10=100х.
При отсутствии подходящего окуляра в комплекте его, как правило, можно докупить отдельно.
Оборачивающая линза
Кратность оборачивающей линзы, предусмотренной в комплекте поставки телескопа.
Без применения подобной линзы телескоп, как правило, выдаёт перевёрнутое изображение рассматриваемого объекта. При астрономических наблюдениях и астрофотографии это в большинстве случаев не критично, однако при рассматривании наземных объектов подобное положение «картинки» вызывает серьёзные неудобства.
Оборачивающая линза обеспечивает переворот изображения, позволяя наблюдателю видеть истинное (не перевёрнутое, не отзеркаленное) положение предметов в поле зрения. Встречается данная функция в основном в относительно простых телескопах с невысокой кратностью увеличения и небольшим размером объектива — именно они считаются наиболее подходящими для наземных наблюдений. Отметим, что, помимо «чистых» линз, встречаются также оборачивающие системы на основе призм.
Что касается кратности, то она весьма невелика и составляет, как правило, от 1х до 1,5х — это сводит к минимуму влияние на качество изображения (а повышать общую степень увеличения удобнее другими способами — например, при помощи описанных выше линз Барлоу).
Зеркало
Тип зеркала, установленного в рефлекторе или комбинированной модели (см. «Конструкция»).
Напомним, зеркало в таких моделях выполняет ту же функцию, что и линза объектива в классических телескопах-рефракторах — то есть непосредственно отвечает за увеличение изображения. Тип зеркала указывается по его общей форме:
— Сферическое. Наиболее распространенный вариант, что связано в первую очередь с простотой производства и, как следствие, невысокой стоимостью. С другой стороны, сферическое зеркало чисто технически не способно так эффективно сконцентрировать пучок света, как это делает параболическое. Из-за этого возникают искажения, известные как сферические аберрации; они могут привести к заметному ухудшению резкости, причем наиболее заметным этот эффект становиться на высоких кратностях. Правда, есть телескопы, практически не подверженные этому явлению — а именно длиннофокусные модели, в которых фокусное расстояние в 8 – 10 раз превышает диаметр зеркала; однако такие приборы получаются громоздкими и тяжелыми. В свете этого специально искать модели с таким типом зеркал стоит в основном в двух случаях: либо если телескоп планируется применять на сравнительно небольшой кратности (например, для наблюдений за Луной, планетами, созвездиями), либо если вас не смущают габариты и вес.
—
Параболическое. Зеркала в форме параболоида вращения практически идеально концентрируют попадающие в телескоп лучи в нужной точке оптическо
...й системы. Благодаря этому рефлекторы с такими оснащением дают очень четкое изображение даже при высокой кратности увеличения и независимо от фокусного расстояния. Главный недостаток этого типа зеркал — довольно высокая стоимость, связанная со сложностью в производстве. Так что обращать внимание на параболические рефлекторы имеет смысл прежде всего тогда, когда описанные преимущества однозначно перевешивают; характерный пример — поиск сравнительно компактного телескопа для наблюдения за объектами дальнего космоса.Крепление трубы
Способ крепления трубы к монтировке, предусмотренный в телескопе.
В наше время используется три основных таких способа:
кольца,
винты,
пластина. Вот более подробное описание каждого из них:
— Крепежные кольца. Пара колец с винтовыми зажимами, установленных на монтировке. Внутренний диаметр колец приблизительно соответствует толщине трубы, а затягивание винтов обеспечивает плотную фиксацию. При этом тубус телескопа, как правило, не имеет каких-либо специальных упоров и удерживается в кольцах исключительно за счет силы трения. На практике это позволяет, ослабив винты, сдвинуть трубу вперед или назад, подобрав оптимальное положение под ту или иную ситуацию. Однако здесь стоит быть осторожным: слишком большое смещение крепления от середины, особенно в рефракторах с большой длиной трубы, может нарушить равновесие всей конструкции.
Как бы то ни было, кольца достаточно просты и в то же время удобны и практичны, а совместимость с ними ограничивается исключительно диаметром тубуса. В свете этого именно данный тип крепления наиболее популярен в наше время. Его недостатками можно назвать необходимость самостоятельно подбирать достаточно стабильное положение телескопа, а также следить за надежной затяжкой винтов — их ослабление может привести к проскальзыванию тубуса и даже его выпадению из колец.
— Крепежная пластина. Фактически речь идет о креплени
...и типа «ласточкин хвост». На корпусе телескопа для этого предусматривается специальная рейка, а на монтировке — платформа с пазом. При установке трубы на монтировку рейка задвигается в паз с торца и фиксируется специальным приспособлением вроде защелки или винта.
Одним из ключевых преимуществ крепежных пластин являются простота и скорость монтажа и демонтажа телескопа. Так, открутить и закрутить единственный винт фиксатора проще, чем возиться с винтовым креплением или затяжками на кольцах — тем более что во многих моделях этот винт можно крутить руками, без специального инструмента. А уж о защелках и говорить не приходится. Недостатком данного варианта можно назвать требовательность к качеству материалов и точности изготовления — иначе может появиться люфт, способный заметно «испортить жизнь» астроному. Кроме того, подобное крепление имеет очень ограниченные возможности по перемещению телескопа вперед-назад на монтировке, а то и вовсе не имеет их; а планки и пазы могут различаться по форме и размерам, что несколько затрудняет подбор сторонних монтировок.
— Крепежные винты. Монтировки с таким креплением имеют посадочное место в виде буквы Y, между «рогами» которой и устанавливается телескоп. При этом он с обеих сторон прикрепляется к рогам винтами, которые вкручиваются прямо в тубус; винтов предусматривается минимум по два с каждой стороны, чтобы труба не могла самостоятельно повернуться вокруг точки крепления.
В целом этот вариант фиксации отличается высокой надежностью и удобством в процессе использования телескопа. Винты плотно, без люфтов, держат тубус; при их ослаблении может разве что появиться тот самый люфт, но и только; кроме того, телескоп удержится на монтировке и не упадет, если хоть один винт остается хотя бы частично закрученным. Кроме того, место фиксации обычно размещается в районе центра тяжести, что по умолчанию обеспечивает оптимальный баланс и избавляет пользователя от необходимости самостоятельно подыскивать точку крепления. С другой стороны, установка и снятие трубы в таких монтировках требует больше времени и хлопот, чем в описанных выше системах; а расположение отверстий под винты и крепежная резьба в разных моделях, как правило, разные, и конструкции этого типа обычно не являются взаимозаменяемыми.Общий вес
Общий вес телескопа в сборе — с учетом монтировки и штатива.
Небольшой вес удобен прежде всего для «походного» применения и частых перемещений с места на место. Однако обратной стороной этого являются скромные характеристики, высокая стоимость, а иногда — и то, и другое. Кроме того, более легкая подставка хуже сглаживает сотрясения и вибрации, что может быть актуально в некоторых ситуациях (например, если место наблюдения находится недалеко от железной дороги, где часто проходят товарные поезда).