Сравнение Celestron Advanced VX 8 vs National Geographic 114/500 Compact

Конструкция характеризует общий принцип устройства оптической системы телескопа.

— Линзовый (рефракторы). Как следует из названия, в подобных телескопах за построение изображения отвечает система линз. Главными их достоинствами являются простота конструкции и использования, а также неприхотливость к тряске, ударам и неблагоприятным погодным условиям (что облегчает применение вне помещений, в т.ч. и в холодное время года). С другой стороны, данная схема работы требует применения длинных тубусов, что соответствующим образом сказывается на габаритах конструкции, а диаметр объективов (см. ниже) у рефракторов в целом заметно меньше, чем у рефлекторов. Кроме того, линзы подвержены различным искажениям — в частности, хроматическим аберрациям, приводящим к появлению цветных ореолов и снижающим качество изображения. Впрочем, в современных телескопах часто используются различные конструктивные ухищрения, направленные на нейтрализацию этих искажений. Рефракторы хорошо подходят для наблюдений относительно близких объектов вроде Луны или планет, а также обзорных наблюдений на относительно небольшом увеличении. Кроме того, этот вариант считается оптимальным для начинающих астрономов, в т.ч. детей.

— Зеркальный (рефлекторы). В телескопах подобной конструкции роль объектива играет вогнутое зеркало, которое и обеспечивает основное уве...личение изображения. Простейшая и наиболее популярная рефлекторная схема — телескоп Ньютона — предполагает сочетание вогнутого основного зеркала с дополнительным плоским, которое отражает изображение в окуляр. Встречаются и другие вариации рефлекторов, но они заметно сложнее и дороже, а потому в любительской астрономии распространения не получили. В любом случае телескопы данного типа, будучи проще, дешевле и компактнее рефракторов, имеют более крупные объективы и менее склонны к искажениям, что позволяет получать высококачественное изображение довольно отдалённых объектов. Их главным недостатком является деликатность и сложность в обращении. Так, зеркала чувствительны к ударам и сотрясениям, оптику требуется время от времени юстировать, а перед началом наблюдения необходимо дождаться температурного равновесия — иначе разница температур воздуха в тубусе и снаружи приведёт к потере чёткости изображения (тот же эффект «марева», что можно видеть над нагретым асфальтом в летний день). Также отметим, что большинство рефлекторов дают искажения на краях изображения (т.н. «кома»), что сужает фактическое поле зрения и затрудняет их применение для астрофотографии. Впрочем, во многих моделях этот недостаток исправлен, в других возможно применение корректирующих линз и других подобных аксессуаров, благодаря чему самым популярным вариантом среди астрофотографов являются всё же именно рефлекторы.

— Зеркально-линзовый. Подобные телескопы, по сути, представляют собой зеркальные модели (см. выше), сконструированные по специфическим схемам и дополненные корректирующими линзами для устранения различных искажений. Благодаря этому появляется возможность ещё более улучшить качество «картинки» по сравнению с классическими рефракторами, сохранив в то же время их основные преимущества — в первую очередь компактность и относительно невысокую стоимость. Среди зеркально-линзовых моделей также встречается несколько различных систем. Так, системы Шмидта-Кассегрена компактны, недороги и не так чувствительны к мелким сотрясениям, как классические рефлекторы Ньютона; а системы Максутова (Максутова-Кассегрена для близких объектов и Максутова-Ньютона для удалённых) несколько дороже, но считаются более продвинутыми.

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.

Диаметр объектива телескопа; также этот параметр называют «апертура». В рефракторных моделях (см. «Конструкция») он соответствует диаметру входной линзы, в моделях с зеркалом (см. там же) — диаметру основного зеркала. В любом случае чем крупнее апертура — тем больше света попадает в объектив, тем выше (при прочих равных) светосила телескопа и его показатели увеличения (см. ниже) и тем лучше он подходит для работы с небольшими, тусклыми или удалёнными астрономическими объектами (прежде всего их фотографирования). С другой стороны, при том же типе конструкции более крупный объектив обходится дороже. Поэтому при выборе по данному параметру стоит исходить из реальных потребностей и особенностей применения. К примеру, если Вы не планируете наблюдения и съёмки удалённых («дип-скай») объектов, незачем гнаться за высокой светосилой. Кроме того, не стоит забывать, что фактическое качество изображения зависит от множества других показателей.

Конструирование и производство крупных линз является непростой и недешёвой задачей, а вот зеркала можно сделать довольно большими без значительного увеличения стоимости. Поэтому рефракторные телескопы потребительского класса практически не оснащаются объективами с диаметром более 150 мм, а вот среди приборов рефлекторного типа показатели в 100 – 150 мм соответствуют среднему уровню, в наиболее же продвинутых моделях этот показатель может превышать 400 мм.

Фокусное расстояние объектива телескопа.

Фокусное расстояние — это такое расстояние от оптического центра объектива до плоскости, на которую проецируется изображение (экрана, фотоплёнки, матрицы), при котором объектив телескопа будет выдавать максимально чёткое изображение. Чем длиннее фокусное расстояние — тем большее увеличение способен обеспечить телескоп; однако нужно учитывать, что показатели увеличения также связаны с фокусным расстоянием используемого окуляра и диаметром объектива (подробнее об этом см. ниже). А вот на что данный параметр влияет напрямую — так это на габариты прибора, точнее, на длину тубуса. В случае рефракторов и большинства рефлекторов (см. «Конструкция») длина телескопа приблизительно соответствует его фокусному расстоянию, а в вот модели зеркально-линзового типа могут быть в 3 – 4 раза короче фокусного расстояния.

Также отметим, что фокусное расстояние учитывается в некоторых формулах, характеризующих качество работы телескопа. К примеру, считается, что для хорошей видимости через простейшую разновидность рефракторного телескопа — т.н. ахромат — необходимо, чтобы его фокусное расстояние было не меньше, чем D^2/10 (квадрат диаметра объектива, делённый на 10), а лучше — не менее D^2/9.

Наибольшее полезное увеличение, которое способен обеспечить телескоп.

Фактическая степень увеличения телескопа зависит от фокусных расстояний объектива (см. выше) и окуляра. Поделив первое на второе, получаем степень увеличения: например, система с объективом 1000 мм и окуляром 5 мм даст 1000/5 = 200х (при отсутствии других элементов, влияющих на кратность, таких как линза Барлоу — см. ниже). Таким образом, устанавливая в телескоп разные окуляры, можно изменять степень его увеличения. Однако повышать кратность сверх определённого предела попросту не имеет смысла: хотя видимые размеры объектов при этом будут увеличиваться, их детализация не улучшится, и вместо небольшого и чёткого изображения наблюдатель будет видеть крупное, но расплывчатое. Максимальное полезное увеличение как раз и является тем пределом, выше которого телескоп попросту не сможет обеспечить нормальное качество изображения. Считается, что по законам оптики этот показатель не может быть больше, чем диаметр объектива в миллиметрах, умноженный на два: например, для модели с входной линзой на 120 мм максимальное полезное увеличение составит 120х2=240х.

Отметим, что работа на данной степени кратности не означает максимального качества и чёткости изображения, однако в некоторых случаях может оказаться весьма удобной; подробнее об этом см. «Макс. разрешающее увеличение»

Наибольшее разрешающее увеличение, которое может обеспечить телескоп. Фактически — это увеличение, при котором телескоп обеспечивает максимальную детализацию изображения и позволяет видеть все мелкие подробности, которые в него в принципе возможно увидеть. При снижении степени увеличения ниже данного значения уменьшается размер видимых деталей, что ухудшает их видимость, при увеличении становятся заметны дифракционные явления, вследствие которых детали начинают расплываться.

Максимальное разрешающее увеличение меньше максимального полезного (см. выше) — оно составляет где-то 1,4…1,5 от диаметра объектива в миллиметрах (разные формулы дают разное значение, однозначно же определить это значение невозможно, поскольку многое зависит от субъективных ощущений наблюдателя и особенностей его зрения). Однако именно с такой кратностью стоит работать, если Вы хотите рассмотреть максимальное количество деталей — например, неровности на поверхности Луны или двойные звёзды. Более крупное увеличение (в пределах максимального полезного) имеет смысл брать только для рассматривания ярких контрастных объектов, а также в том случае, если наблюдатель имеет проблемы со зрением.

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.

Светосила телескопа характеризует общее количество света, «захватываемое» системой и передаваемое в глаз наблюдателя. С точки зрения цифр светосила — это соотношение между диаметром объектива и фокусным расстоянием (см. выше): например, для системы с апертурой 100 мм и фокусным расстоянием 1000 мм светосила будет составлять 100/1000 = 1/10. Также этот показатель называют «относительным отверстием».

При выборе по светосиле необходимо в первую очередь учитывать, для каких целей планируется применять телескоп. Крупное относительное отверстие весьма удобно для астрофотографии, т.к. обеспечивает пропускание большого количества света и позволяет работать с меньшими выдержками. А вот для визуальных наблюдений высокая светосила не требуется — даже наоборот, более длиннофокусные (и, соответственно, менее светосильные) телескопы характеризуются меньшим уровнем аберраций и позволяют применять для наблюдения более удобные окуляры. Также отметим, что большая светосила требует применения крупных объективов, что соответствующим образом сказывается на габаритах, весе и цене телескопа.

Проницающая способность телескопа — это звёздная величина наиболее тусклых звёзд, которые через него можно увидеть при идеальных условиях наблюдения (в зените, при чистом воздухе). Этот показатель описывает способность телескопа видеть небольшие и слабо светящиеся астрономические объекты.

При оценке возможностей телескопа по данному показателю стоит учитывать, что чем ярче объект — тем меньше его звёздная величина: к примеру, для Сириуса, самой яркой звезды ночного неба, этот показатель составляет -1, а для намного более тусклой Полярной звезды — около 2. Наибольшая звёздная величина, видимая невооружённым глазом — порядка 6,5.

Таким образом, чем крупнее число в данной характеристике — тем лучше телескоп подходит для работы с тусклыми объектами. Самые скромные современные модели позволяют рассмотреть звёзды величиной приблизительно 10, а наиболее продвинутые из систем потребительского уровня способны обеспечить видимость при показателях более 15 — это почти в 4000 раз тусклее, чем минимум для невооружённого глаза.

Отметим, что фактическая проницающая способность напрямую связана с кратностью увеличения. Считается, что своего максимума по данному показателю телескопы достигают при применении окуляров, обеспечивающих кратность порядка 0,7D (где D — диаметр объектива в миллиметрах).