Астрономические приборы и наблюдения с ними
Астрономия - это наука, изучающая Вселенную. Она, пожалуй, одна из самых древних наук на Земле. Слово "астрономия" происходит от двух греческих слов: "астрон" - звезда, светило и "номос" - закон. Таким образом, это слово означает "закон звезд".
Астрономия - одна из важнейших наук об окружающем нас мире, изучающая наиболее глубокие законы мироздания, процессы гигантских космических масштабов.
Уже в глубокой древности астрономические наблюдения играли весьма существенную роль в жизни человечества. С помощью небесных светил наши предки находили путь в океане, измеряли время, составляли календари, определяли наиболее благоприятные сроки сельскохозяйственных работ. Астрономические наблюдения помогли людям измерить Землю, составить географические карты.
Но особо важное значение астрономия приобрела в наше время, в эпоху так называемой научно-технической революции. Без нее оказались бы невозможными многие достижения науки и техники, в том числе успехи современного человечества в освоении космоса.
Важнейшим инструментом для астрономических наблюдений является телескоп.
Телескоп — оптический прибор, служащий для наблюдений за небесными светилами: звездами, планетами, кометами, Солнцем, Луной и прочими объектами (звездными скоплениями, галактиками, туманностями).
В зависимости от устройства выделяют три оптических модели телескопов: рефлектор (зеркальный), рефрактор (линзовый) и катадиоптрический (зеркально-линзовый).
Преимущества рефракторов: четкость, контрастность изображения, малое рассеивание света, долговечность (закрытая труба, в которой нет пыли и потоков воздуха).
Минусы: хроматическая аберрация (паразитное окрашивание изображения), большие вес и стоимость при объективе диаметром более 120мм.
Преимущества рефлекторов: относительно небольшая стоимость, универсальность.
Минусы: громоздкость, рассеивание света внутри трубы телескопа.
Преимущества катадиоптрических телескопов: компактность и относительно небольшой вес.
Минусы: большая стоимость, невысокая яркость изображения.
ВАШИ ПЕРВЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ
Соберите и настройте Ваш телескоп в соответствии с инструкцией.
Установите правильно телескоп.
Не пытайтесь вести наблюдения через закрытое окно, т. к. стекло увеличивает отражение света и дает искажения изображения. Если окно открыто, помните, что большой перепад температур между комнатой и улицей также вносит искажения. Аналогично при наблюдениях с балкона теплый воздух, поднимающийся вдоль стен здания, тоже может портить изображение.
Дайте Вашему телескопу приобрести температуру окружающего воздуха.
Наблюдения будут более качественными, если все внутренние детали телескопа примут температуру окружающего воздуха. Это займет приблизительно час. Эта процедура особенно важна для зеркальных телескопов.
Совет. Для контроля за процессом охлаждения стоит воспользоваться цифровым термометром с выносным датчиком (например, TFA 30201801). Закрепите термометр на трубе телескопа с помощью двухстороннего скотча. Выносной датчик приклейте с обратной стороны главного зеркала, используя термопасту и силикон. Наблюдения можно начинать, когда разница в показаниях термометра не будет превышать 1 Со.
Правильно выбирайте окуляр.
Всегда начинайте наблюдения с наиболее длиннофокусным окуляром. Такой окуляр дает наименьшее увеличение и более широкое поле зрения, поэтому с ним удобнее найти нужный объект.
Как только Вы нашли в телескоп нужный объект, Вы можете увеличить кратность, заменив окуляр на короткофокусный. Следует помнить, что при этом объект будет больше по размеру, но менее яркий, чем при рассматривании с длиннофокусным окуляром. Исключение составляют звезды: из-за того, что они находятся очень далеко от нас, даже с очень большим увеличением они будут выглядеть как светящиеся точки.
Помните, что большие увеличения не следует использовать при плохих условиях наблюдения. В этом случае лучше продолжать наблюдения с длиннофокусным окуляром и небольшим увеличением.
Научитесь ориентироваться на небе.
В качестве первого объекта для наблюдений лучше всего использовать Луну, т.к. на нее проще всего навести телескоп вручную. В дальнейшем воспользуйтесь звёздной картой, атласом или программой-планетарием.
ОКУЛЯРЫ
Окуляр – оптический прибор, через который, собственно, и производятся наблюдения. Он состоит из посадочной части (барреля), которая устанавливается в фокусировочный узел телескопа, и оптической части, состоящей из нескольких групп линз, заключённых в корпусе окуляра.
Наиболее важными параметрами окуляров являются фокусное расстояние и поле зрения.
В зависимости от поля зрения, окуляры делятся на:
• Классические (с полем зрения до 52 градусов)
• Широкоугольные (с полем зрения до 65 градусов)
• Сверхширокоугольные (с полем зрения до 72 градусов)
• Ультраширокоугольные (с полем зрения до 82 градусов)
• Эстраширокоугольные (с полем зрения до 120 градусов)
Наиболее дорогими и эффективными являются ультра- и экстра- широкоугольные окуляры. Они имеют сложную конструкцию и обеспечивают наивысшие значения фактора видимости (соотношение видимого поля и масштаба изображения).
В зависимости от посадочного диаметра окуляры делятся на окуляры стандарта 1,25" и 2". Последние позволяют использовать в окулярах с большими фокусными расстояниями ультра- и экстра- широкоугольные оптические схемы.
Важно! Видимое поле зрения телескопа (участок неба, который Вы видите через телескоп) определяется как отношение поля зрения окуляра и увеличения, даваемого им с данным телескопом.
Например: 68°/40х= 1,7°
Удобно иметь в своем распоряжении окуляры, дающие поле примерно: 1,5°; 1°; 0,5°; 0,25°(для примера, диаметр Луны на небе 0,5°). Такие углы обзора наиболее комфортны для ведения наблюдений основной массы объектов.
Важно! Увеличение телескопа равно: фокусное расстояние объектива телескопа, деленное на фокусное расстояние окуляра (выраженные в миллиметрах).
Например: 2800мм/5мм= 560х
Таким образом, имея несколько окуляров с различными фокусными расстояниями, можно получить различные увеличения с одним и тем же телескопом.
Таблица увеличений (крат) для быстрого подбора окуляров к различным телескопам
Важно! Диапазон оптимальних увеличений телескопа составляет от D/7 до 2*D, где D - диаметр объектива телескопа в миллиметрах. То есть для телескопа с диаметром объектива 100 мм (4") окуляры надо подбирать так, чтобы они обеспечивали увеличения примерно от 15х до 200х.
Достаточно существенными параметрами окуляра являются диаметр и вынос выходного зрачка. Чем больше диаметр выходного зрачка, тем больше света получает Ваш глаз, а чем больше вынос выходного зрачка, тем удобнее наблюдать - глаз можно расположить дальше от глазной линзы окуляра. Наблюдатель не упирается ресницами и глазницей в окуляр, линза окуляра не пачкается, меньше риск запотевания линзы окуляра в холодную погоду. При выносе 20 мм и более есть возможность наблюдать в очках, что важно для наблюдателей с астигматизмом.
Рекомендуемые модели
ЛИНЗА БАРЛОУ
Линза Барлоу — это рассеивающая линза или система линз, размещающаяся перед окуляром и увеличивающая фокусное расстояние объектива телескопа.
Вследствие этого, во столько же раз возрастает увеличение телескопа с данным окуляром. Например: фокусное расстояние объектива телескопа равно 1200 мм, соответственно, установив в телескоп окуляр с фокусным расстоянием 6 мм, получим увеличение в 200х. Теперь применим 2 х линзу Барлоу и увеличим тем самым фокусное расстояние объектива в 2 раза. Увеличение возрастет соответственно, т.е. до 400 х
Важно! Для правильного подбора окуляров и линзы Барлоу к Вашему телескопу нужно использовать такой его параметр как относительное отверстие. Оно равно соотношению диаметра объектива к его фокусному расстоянию. Например, объектив диаметром 280мм и с фокусом 2800мм имеет относительное отверстие 1:10.
Обратите внимание, что телескоп с параметром, скажем, 1:6 обладает большим относительным отверстием, чем телескоп аналогичного диаметра, но с соотношением 1:10.
Рекомендованные фокусные расстояния окуляров (мм) в зависимости от типа наблюдаемых объектов и относительного отверстия объектива телескопа
*Фокусные расстояния в таблице - расчетные, их следует заменить реальными окулярами с фокусными расстояниями, которые могут немного отличаться от этих значений в большую или меньшую сторону.
Фокусные расстояния в строках с желтой подсветкой могут быть получены сочетанием 2х линзы Барлоу и пары окуляров, которые указаны в зеленых строках. Аналогично связаны красные и синие строчки.
Таким образом, линза Барлоу (ЛБ) обычно используется для того, чтобы:
• оптимизировать число окуляров (сочетание ЛБ с окуляром как бы порождает дополнительный виртуальный окуляр у Вас в коллекции),
• снизить светосилу объектива телескопа (все окуляры дают ощутимо лучшее качество изображения в сочетании с телескопами с меньшим относительным отверстием),
• увеличить комфорт при наблюдениях с большими увеличениями (средне фокусный окуляр + ЛБ обычно имеют больший вынос выходного зрачка, чем равный им по эквивалентному фокусному расстоянию короткофокусный окуляр),
• увеличить масштаб изображения в плоскости изображения (что позволяет увеличить разрешение фотоприемника, например, при фотографировании планет)
Для визуальных наблюдений применяют ЛБ с увеличением до 2,5 крат. Линзы Барлоу большей кратности используются в астрофотографии.
Не рекомендуется использовать линзу Барлоу со ультра- и экстра- широкоугольными окулярами, для которых линза Барлоу может вносить заметные искажения на краю поля зрения. Аналогично следует помнить, что чем больше кратность линзы Барлоу, тем сильнее ее отрицательное влияние на качество изображения на краю поля зрения окуляра.
Наиболее качественными являются ЛБ с префиксом ED, в которых используются особые сорта стекла, повышающие контраст и яркость изображения, и устраняющие хроматизм (вредное окрашивание изображения).
Рекомендуемые модели
СВЕТОФИЛЬТРЫ
Предназначены для выделения деталей при проведении наблюдений и съемке небесных объектов. Обычно бывают двух стандартов в соответствии с посадочными диаметрами окуляров - 1,25" и 2". При использовании фильтры вкручиваются по резьбе, расположенной на внутренней поверхности посадочной части окуляра.
• лунный фильтр. Специализированный фильтр, который используется для наблюдений Луны. Эффективно повышает контраст изображения и делает более заметными детали и рельеф образований на поверхности Луны. Этот фильтр необходимо использовать также из-за высокой яркости Луны, особенно при наблюдениях с небольшими увеличениями и/или в фазах, близких к полнолунию.
• темно-красный №29 используют для наблюдений морей и полярных шапок Марса, прохождения спутников по диску Юпитера, границы дня и ночи на Венере.
• красный №25 используют для усиления контраста морей Марса, наблюдений Венеры и Меркурия.
• оранжевый №21 улучшает видимость полярных зон Юпитера и Сатурна, темных деталей на морях Марса, отлично усиливает контраст деталей на Луне.
• светло-красный №23А полезен при наблюдениях Меркурия и голубых облаков на Юпитере и Сатурне, очень хорош для изучения морей, пылевых облаков и полярных шапок Марса.
• желтый №12 применяют для выделения морей и облаков на Марсе, повышения контраста деталей в облачном слое Венеры и Юпитера.
• темно-желтый №15 используют по Марсу, экваториальной полосе Юпитера.
• светло-желтый №8 и зеленовато-желтый №11 используют для снижения вредного влияния хроматизма телескопа рефрактора и повышения контраста облаков с атмосфере Юпитера и Сатурна.
• зеленые №56 и №58А используют для усиления контраста полярных шапок Марса, красноватых и голубоватых регионов Юпитера, при наблюдении Луны в рефрактор (для подавления остаточного хроматизма).
• сине-голубой №80А наиболее востребованный фильтр при наблюдениях Марса, Юпитера и Сатурна, полезен также для Луны, Венеры и Меркурия.
• светло-синий №82А улучшает видимость некоторых слабоконтрастных образований на дисках Юпитера, Сатурна и Марса.
• темно-синий №38А используют по облакам Венеры и для выявления красного пятна Юпитера.
• фиолетовый №47 используют для выявления структуры в облачном слое Венеры.
• серый нейтральный типа ND96 (различной плотности) используется для наблюдений Луны и других ярких объектов. Очень хорошо повышает контраст деталей. Чем больше диаметр объектива телескопа, тем более плотный фильтр рекомендуется использовать.
• IR-фильтр отсекает всё инфракрасное излучение. Применяют в астрофото для защиты матрицы фотоприемника. Фильтр особенно актуален для рефракторов, которые, как правило, имеют сильную хроматическую аберрацию.
Рекомендуемые модели
СОЛНЕЧНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ ФИЛЬТР
Предназначен для ведения наблюдений за объектами солнечной фотосферы: пятнами, факелами и грануляцией. Размер фильтра определяется в зависимости от диаметра объектива. Фильтр надевается спереди на трубу телескопа, закрывая при этом полностью весь объектив. Фильтр выполнен из специальной тонкой сверхточной пленки с алюминиевым напылением (соответствует стандарту Европейского сообщества 89/686).
ВНИМАНИЕ! Применение таких фильтров - наиболее правильный и безопасный способ наблюдений Солнца с использованием телескопа!
Рекомендуемые модели
НАБОРЫ ОКУЛЯРОВ И ФИЛЬТРОВ
Это простое и финансово выгодное решение для обеспечения наблюдателя всем необходимым. Наборы включают в себя линейку классических окуляров с полем зрения 52 градуса, 2х линзу Барлоу и цветные фильтры. Поставляются в прочном и удобном алюминиевом кейсе. Гарантируют комфорт и качество проведения Ваших наблюдений.
Рекомендуемые наборы
ДИАГОНАЛИ И ПРИЗМЫ
Бывают 45-ти и 90-то градусные с посадкой на 1,25" и 2". Используются для удобства наблюдений с рефракторами (линзовыми) и зеркально-линзовыми телескопами.
Любой телескоп дает по отношению к оригиналу перевернутое на 180 градусов изображение. Благодаря использованию диагонального зеркала изображение становится прямым, но зеркальным. Применение же призмы дает полностью прямое изображение. Соответственно, призмы принято использовать для ведения наземных наблюдений, а зеркала - для астрономических. В зеркальных телескопах Ньютона диагонали и призмы не применяются. Для получения с ними прямого изображения применяется 10 мм оборачивающий окуляр (Окуляр Arsenal оборачивающий 10 мм, 1,25'', артикул 2226 AR).
Наиболее высококачественные астрономические диагональные зеркала - двухдюймовые кварцевые с диэлектрическим покрытием (коэффициент отражения 99%). Они обеспечивают наибольшую яркость и контраст изображения. 2-дюймовое диагональное зеркало может использоваться как с 2-дюймовыми окулярами, так и с обычными окулярами с посадкой 1,25 дюйма - для этого зеркало комплектуется соответствующим адаптером.
Рекомендуемые модели
БИНОВЬЮВЕР
Оптическое приспособление, разделяющее свет, собираемый объективом телескопа, на два пучка, что позволяет вести наблюдения двумя глазами. Это обеспечивает заметный 3D эффект при наблюдениях и примерно на 40% увеличивает качество видимости мелких деталей и их наблюдаемое количество. Из-за неизбежно возникающих светопотерь это приспособление рекомендуется для наблюдения ярких объектов (Солнца, Луны, планет). Ведение наблюдений требует наличия пар одинаковых окуляров. Рекомендуется использовать окуляры с полем зрения до 72 градусов и с удобно вынесенным зрачком. Посадочный диаметр устройства 1,25". Для фокусировки биновьювера необходимо применять 2х линзу Барлоу, входящую в комплект его поставки.
АДАПТЕРЫ, ЭКСТЕНДЕРЫ (удлинители)
Деталь, соединяющая два устройства по резьбе, посадочному отверстию, типу соединения, либо увеличивающая рабочий отрезок. Например, 2"->1.25" адаптер предназначен для использования окуляров стандарта 1.25" в 2" фокусере.
Важно! Особо стоит отметить Т-кольца, которые позволяют присоединить фотоаппарат (со снятым объективом) к телескопу, оборудованному Т-адаптером, внеосевым гидом, телеэкстендером или другим аксессуаром, имеющим на выходе стандартную Т-резьбу. Таким образом, с помощью Т-кольца можно производить фотосъемку в главном фокусе телескопа (или с окулярным увеличением) с помощью зеркальных фотографических камер. Т-кольца выпускаются с различными типами крепления (в зависимости от бренда фотокамеры).
Рекомендуемые модели
КОРРЕКТОРЫ, РЕДЬЮСЕРЫ
Корректор оптический - линзовая система, предназначенная для исправления искажений в оптике (сферической, хроматической аберрации, кривизны поля зрения, комы и т.д).
Редьюсер - оптический компонент (система линз), устанавливаемый перед плоскостью изображения, даваемого объективом телескопа, для уменьшения его фокусного расстояния и, соответственно, повышения относительного отверстия. Визуальный редьюсер фокуса предназначен для достижения средних и малых увеличений в длиннофокусных телескопах с небольшим относительным отверстием (линзовые и зеркально-линзовые телескопы). При использовании редьюсер накручивается на окуляр или камеру вместо фильтра, либо устанавливается в фокусировочную трубку телескопа. Не рекомендуется использовать редьюсер с телескопами, имеющими большое относительное отверстие и/или широкоугольными окулярами.
Рекомендуемые модели
КОЛЛИМАТОРЫ
Коллиматоры - это устройства, предназначенные для точной настройки (юстировки) оптики телескопа. В процессе эксплуатации оптические элементы телескопа несколько смещаются, и для получения точного их расположения друг относительно друга осуществляется процесс юстировки. С этой целью могут быть с успехом использованы два устройства:
Чеширский окуляр - простейшее и весьма эффективное юстировочное приспособление в виде окуляра с перекрестьем без линз и с небольшим отверстием на месте глазной линзы. Используется при юстировке рефлекторов и (с меньшим успехом) для других типов телескопов.
Лазерный коллиматор - окулярное устройство, задающее коллимационную (юстировочную) ось в виде лазерного луча небольшой мощности. Широко используется для юстировки любительской оптики - прежде всего рефлекторов. Это устройство ограниченно пригодно и для юстировки линзовых и зеркально-линзовых телескопов.
Стоит отметить, что при визуальных наблюдениях требования к качеству юстировки существенно ниже, чем при астрофотографии.
Рекомендуемые модели
ИСКАТЕЛЬ ПОЛЮСА
Искатель полюса - небольшая вспомогательная оптическая трубка для монтировки. Снабжена специальной шкалой для точной установки полярной оси монтировки по изображению Полярной звезды. Обычно располагается внутри полой полярной оси. Существенно необходим только для астрофото.
Рекомендуемые модели
МОТОРНЫЙ ПРИВОД
Электродвигатель (часто с контроллером включения/выключения, управления скоростью) и редуктор, предназначенные для автоматизации движений вокруг осей монтировки или фокусера. В первую очередь, необходим для автоматического слежения за небесными объектами.
Тут стоит заметить, что все объекты смещаются в поле зрения телескопа из-за вращения Земли, причем, чем больше увеличение, тем быстрее видимое перемещение объекта. Соответственно, автоматизация слежения крайне полезна для визуальных наблюдений и совершенно необходима для фотографических работ.
Рекомендуемые модели
БЛОК ПИТАНИЯ
Блок питания с аккумулятором (12v, 7Ah). Предназначен для обеспечения качественного автономного электропитания телескопа в полевых условиях. Гарантирует гораздо большее время работы, чем от батареек, более стабилен и надежен. Необходим для телескопов с моторным приводом и/или системами автоматического наведения на объект (GO TO).
Внимание! Во время зарядки аккумулятора вынимайте штекер питания из разъема на телескопе.
Рекомендуемые модели
GPS-модуль
Избавляет от необходимости вводить время и координаты места наблюдения вручную в пульт управления телескопа с системой GO TO.
Рекомендуемая модель
АВТОГИД
Вспомогательное приспособление, используемое в астрофотографии для контроля точности суточного ведения монтировки за выбранной звездой (гидирование). Необходим для длительных выдержек, применяемых для съемки объектов дальнего космоса.
Рекомендуемая модель
КАМЕРА ПЗС
Специализированная фотокамера, предназначенная для ведения лунно-планетной съемки, либо для фотографирования объектов дальнего космоса. Имеет конструкцию, оптимизированную под решение астрофотографических задач, включает в комплект поставки специальное программное обеспечение. Устанавливается в телескоп вместо окуляра и присоединяется с помощью Т-адаптера.
Рекомендуемая модель
ВНИМАНИЕ!!! Никогда не смотрите на Солнце невооружённым глазом или в телескоп (без использования апертурного солнечного светофильтра). Это может привести к мгновенной и необратимой потере зрения.
Удачных наблюдений!