Рис. 5-1
Схема прохождения света в телескопе системы Шмидта-Кассегрена
Оптические поверхности телескопа СРС имеют покрытие Starbright – улучшенное многослойное покрытие на главном и вторичном зеркале, увеличивающее отражающую способность, и покрытие корректора, обеспечивающее высочайшие антиотражающие свойства.
Через отверстие в главном зеркале проходит выдающаяся наружу черная труба. Это первичная экранирующая труба, которая не позволяет постороннему свету проникать в окуляр или камеру.
Ориентация изображения
Ориентация изображения в зависит от того, каким образом в телескоп установлен окуляр. При использовании диагонального зеркала изображение получается правильно ориентированным по вертикали, но зеркально отраженным. Если окуляр устанавливается непосредственно в окулярное гнездо (т.е. без диагонального зеркала), изображение остается перевернутым по вертикали и зеркально отраженным. Это обусловлено оптической схемой Шмидта-Кассегрена.
Рис. 5-2
Фокусировка
Фокусировка в телескопе CPC осуществляется перемещением главного зеркала, установленного на кольце, скользящего вперед и назад на первичной втулке. Ручка фокусировки, управляющая главным зеркалом, находится на задней части телескопа непосредственно под диагональным зеркалом и окуляром. Вращайте ручку фокусировки до тех пор, пока не добьетесь резкого изображения. Если ручка не поворачивается, это означает, что фокусировочный механизм достиг предела своего вращения. Крутите ручку фокусировки в обратном направлении до наведения резкости. Добившись сфокусированного изображения, можно переводить резкость на дальние объекты поворотом ручки против часовой стрелки, на ближние объекты - вращением ручки по часовой стрелке. Полный оборот рукоятки лишь ненамного сдвигает главное зеркало. Полный ход механизма от короткого фокуса (приблизительно 18 м) до максимально удаленного составляет примерно 30 оборотов.
При астрономических наблюдениях несфокусированные изображения звезд будут очень размытыми и трудноразличимыми. При слишком быстром вращении ручки фокусировки можно упустить нужный момент и ничего не увидеть. Поэтому на первых порах следует выбирать для наблюдения яркие объекты (например, Луну или планеты), видимые даже без наведения резкости. Тонкую настройку лучше всего производить, вращая ручку фокусировки таким образом, чтобы зеркало двигалось в направлении, противоположном действию силы тяжести. Благодаря этому смещение зеркала будет минимальным. При астрономических наблюдениях, как визуальных, так и при фотографировании, это достигается вращением ручки фокусировки против часовой стрелки.
Расчет увеличения
Мощность увеличения телескопа можно менять при помощи различных окуляров. Для вычисления силы увеличения необходимо разделить значение фокусного расстояния телескопа на фокусное расстояние применяемого окуляра. Соответствующая формула выглядит следующим образом:
»»Фокусное расстояние телескопа (мм)
Увеличение =««
Фокусное расстояние окуляра (мм)
Допустим, используется 40 мм окуляр Plossl. Увеличение вычисляется путем деления фокусного расстояния телескопа (например, фокусное расстояние CPC 8 равняется 2032 мм) на фокусное расстояние окуляра, 40 мм. Разделив 2032 на 40, получаем 51-кратное увеличение.
Хотя мощность телескопа – величина переменная, для каждого инструмента в обычных условиях существует максимальное полезное увеличение. В среднем, оно равняется произведению значения апертуры телескопа в миллиметрах на коэффициент 2,4. Например, для телескопа СРС 8, диаметр объектива которого составляет 200 мм, максимально полезное увеличение равняется 2,4 х 200, т.е. 480 крат. Несмотря на это, наблюдения, как правило, проводятся с увеличением в диапазоне 0,8 до 1,4 от данного значения, что для телескопа СРС 8 равняется увеличению от 160 до 280 крат.
Расчет поля зрения телескопа
Расчет поля зрения телескопа необходим для определения углового диаметра наблюдаемого объекта. Для вычисления истинного поля зрения субъективное поле зрения окуляра (указывается производителем окуляра) делится на увеличение. Соответствующая формула выглядит следующим образом:
Субъективное поле зрения окуляра
Истинное поле зрения = -----------------------------
Увеличение
Отсюда следует, что для вычисления поля зрения предварительно необходимо рассчитать значение увеличения. Воспользуемся вышеприведенным примером и определим поле зрения для 40 мм окуляра. Его субъективное поле зрения равняется 46°. Разделив 46° на увеличение, которое составляет 51 крат, получаем значение истинного поля зрения 0,9°, или практически один полный градус.
Для перевода углового размера в градусах в линейный, что может понадобиться при наземных наблюдениях, для предмета на расстоянии 1000 м его необходимо умножить на 15,7. Если взять наш пример, то поле зрения окуляра, равное 0,9°, умножаем на 15,7, и получаем, что поле зрения окуляра на расстоянии 1000 м составляет 14,13 м. Значение субъективного поля зрения для каждого из окуляров производства компании Celestron можно найти в каталоге принадлежностей (#93685).
Общие рекомендации по проведению наблюдений
При работе с любым оптическим прибором необходимо выполнять некоторые рекомендации для получения по возможности лучшего изображения:
-
Не смотрите в телескоп через окно. Оконные стекла в обычных домах имеют невысокие оптические характеристики – неоднородную толщину, что, скорее всего, повлияет на четкость изображения. Как правило, оно всегда получается размытым, а иногда и двоящимся.
-
Не следует проводить наблюдения через объекты, которые являются причиной высокой атмосферной турбулентности, например, автостоянки с асфальтовым покрытием в жаркие летние дни или крыши здания.
-
Высокая влажность или туман затрудняют фокусировку при наземных наблюдениях. В таких условиях снижается количество видимых мелких деталей. При фотографировании в такую погоду получившиеся снимки могут отличаться повышенной зернистостью, нечеткостью и затемненностью.
-
Если вы носите корректирующие линзы (особенно очки), вы можете снимать их при наблюдениях через окуляр телескопа. Однако при съемке камерой их необходимо одеть, чтобы обеспечить наилучшую резкость изображения. При астигматизме контактные линзы или очки должны использоваться в любом случае.
До настоящего момента в данном руководстве рассматривалась сборка и основы работы с телескопом СРС. Однако для полного понимания принципов функционирования телескопа необходимо обладать начальными знаниями о ночном небе. В данном разделе в общих чертах разъясняются основные понятия наблюдательной астрономии, рассказывается о ночном небе и методах установки на полюс Мира.
Небесная система координат
Для поиска объектов на небе астрономы используют небесную систему координат, которая сходна с обычной земной системой. В ней также имеются полюса, линии широты и долготы, экватор. В основном, они являются неподвижными относительно удаленных звезд.
Небесный экватор окружает Землю и разделяет небесную сферу на северное и южное полушарие. Как и от земного экватора, от него ведется отсчет, однако земным широтам в данной системе соответствуют линии склонения. Они именуются по угловому расстоянию до небесного экватора, которое измеряется в градусах, угловых минутах и секундах. Значения склонения к югу от экватора характеризуются отрицательными значениями, к северу - положительными.
Эквивалентом долготы в небесной системе координат является прямое восхождение. Как и земные меридианы, линии прямого восхождения проходят от полюса до полюса, с расстоянием в 15 градусов. Наряду с угловой мерой, линии долготы также отсчитываются и по часовой мере. Часовой угол между соседними линиями долготы равняется одному часу. Так как Земля совершает оборот вокруг своей оси за 24 часа, то всего получается 24 линии. Таким образом, координаты по прямому восхождению указываются в единицах измерения времени. Точкой отсчета выбрана условная точка в созвездии Рыб, координаты которой взяты за 0 часов, 0 минут, 0 секунд. Координаты остальных точек указываются как величина задержки их прохождения по небу относительно этой точки при видимом движении к западу.
Движение звезд
Суточное движение Солнца по небосводу хорошо заметно даже обычному наблюдателю. Оно обусловлено не движением Солнца, как думали древние астрономы, а вращением Земли. По той же причине звезды также описывают большой круг за один оборот Земли вокруг своей оси. Длина круговой траектории звезды зависит ее местоположения на небе. Звезды, расположенные ближе к небесному экватору, двигаются по наибольшей окружности, вставая на востоке и заходя на западе. Ближе к северному небесному полюсу, точке, вокруг которой совершается видимое обращение звезд северного полушария, эта окружность уменьшается. Звезды, расположенные в средних небесных широтах, восходят на северо-востоке и заходят на северо-западе. Звезды, расположенные в высоких широтах, всегда находятся над горизонтом и называются околополярными, так как они не восходят и не заходят. Увидеть, как звезды описывают полный круг, мешает дневной солнечный свет, затмевающий звезды. Однако частично это круговое движение в данной местности можно пронаблюдать, если установить камеру на штатив и открыть затвор на два часа. Суточное движение Солнца по небосводу хорошо заметно даже обычному наблюдателю. Оно обусловлено не движением Солнца, как думали древние астрономы, а вращением Земли. По той же причине звезды также описывают большой круг за один оборот Земли вокруг своей оси. Длина круговой траектории звезды зависит ее местоположения на небе. Звезды, расположенные ближе к небесному экватору, двигаются по наибольшей окружности, вставая на востоке и заходя на западе. Ближе к северному небесному полюсу, точке, вокруг которой совершается видимое обращение звезд северного полушария, эта окружность уменьшается. Звезды, расположенные в средних небесных широтах, восходят на северо-востоке и заходят на северо-западе. Звезды, расположенные в высоких широтах, всегда находятся над горизонтом и называются околополярными, так как они не восходят и не заходят. Увидеть, как звезды описывают полный круг, мешает дневной солнечный свет, затмевающий звезды. Однако частично это круговое движение в данной местности можно пронаблюдать, если установить камеру на штатив и открыть затвор приблизительно на два часа. На полученном снимке будут видны дуги окружностей с центром в полюсе. (Это описание движения звезд по небосклону в равной мере относится и к южному полушарию, однако звезды, расположенные к югу от небесного экватора, обращаются вокруг южного небесного полюса).{0>»»The processed film will reveal semicircles that revolve around the pole.<}98{
Рис. 6-2
Видимое движение звезд происходит вокруг небесных полюсов. Однако в разных частях небосклона их движение выглядит по-разному. Вблизи северного небесного полюса звезды описывают четкие окружности с центром в полюсе (1). Звезды, расположенные ближе к небесному экватору, также двигаются по круговой траектории вокруг полюса, однако часть этой траектории скрывается за горизонтом Поэтому кажется, что они всходят на востоке и заходят на западе (2). Звезды другого полушария двигаются по дуге в противоположном направлении вокруг противоположного полюса (3).
Установка полярной оси (на экваториальном клине, приобретается отдельно)
Хотя телескоп может точно отслеживать небесные объекты на альт-азимутальной установке, для проведения фотосъемки с длительной экспозицией необходимо установить полярную ось телескопа (монтировки) параллельно оси вращения Земли. Для точной настройки необходимо оборудовать телескоп экваториальным клином, устанавливаемым между треногой и телескопом. благодаря чему приводы ведения смогут обеспечить вращение оптической трубы вокруг полюса Мира в точном соответствии с видимым движением звезд. В противном случае в окуляре можно наблюдать медленное вращение звезд вокруг центра поля зрения. Хотя этот эффект не очень заметен во время визуальных наблюдений, на фотографии он проявится в любом случае.
В процессе установки на полюс Мира ось вращения телескопа (называемая полярной осью) выставляется параллельно оси вращения Земли, что дает возможность телескопу с часовым приводом отслеживать движение звезд по небосклону. Благодаря этому объекты, наблюдаемые в телескоп, будут казаться неподвижными (т.е. не будут уходить из его поля зрения ). В отсутствие часового привода как ночные, так и дневные объекты будут постепенно смещаться. Причиной такого смещения является суточное вращение Земли.
Установка экваториального клина
Рис. 6-3
Положение телескопа при установке полярной оси. Труба выставлена параллельно монтировке, последняя обращена к Полярной звезде
Телескоп поддерживает два режима установки (для северного и южного полушарий), позволяющего ориентировать телескоп на полюс Мира с помощью дополнительно установленного экваториального клина. По завершении процедуры позиционирования методом EQ AutoAlign или Two-Star Alignment функция Wedge Align автоматически наводит телескоп на Полярную звезду. После точного наведения на нее в окуляре вращением треноги и экваториального клина полярная ось монтировки будет указывать непосредственно на северный небесный полюс. По окончании настройки Wedge Align необходимо снова провести позиционирование телескопа одним из методов для экваториальной установки (EQ Align). Для проведения процедуры установки Wedge Align в северном полушарии выполните следующее:
-
Установив телескоп на экваториальный клин и приблизительно направив его на Полярную звезду выполните позиционирование телескопа с помощью функции EQ AutoAlign или Two-Star Alignment.
-
В меню Utilities выберите пункт Wedge Align и нажмите ENTER.
На основании текущих данных о положении звезд на небосклоне телескоп наведется на точку, в которой, по расчетам системы, находится Полярная звезда. Изменяя положение треноги и экваториального клина, приведите звезду в центр поля зрения окуляра. Клавиши поворота на пульте управления при этом использоваться не должны. По завершении настройки на Полярную звезду нажмите ENTER: теперь полярная ось установлена на северный небесный полюс.
Поиск северного небесного полюса
Для каждого полушария существует точка, вокруг которой происходит видимое вращение звезд. Эти точки – небесные полюса—называются по имени полушария, в котором расположены. Таким образом, все звезды северного полушария обращаются вокруг северного небесного полюса. При установке полярной оси на небесный полюс она параллельна оси вращения Земли.
Рис. 6-5
Рис. 11. Положение Большой Медведицы на небе изменяется в зависимости от времени года и с течением ночи.
Во многих случаях для установки полярной оси необходимо уметь определять местонахождение небесного полюса, ориентируясь по близрасположенным звездам. Для жителей северного полушария отыскать небесный полюс довольно просто благодаря тому, что на расстоянии меньше одного градуса находится яркая звезда - Полярная, крайняя в "хвосте" созвездия Малой Медведицы. Так как это созвездие не относится к разряду самых ярких, в городских условиях найти его может оказаться затруднительным. В таком случае можно воспользоваться двумя крайними звездами ковша Большой Медведицы. Продолжите соединяющую их воображаемую линию в направлении Малой Медведицы. Она укажет на Полярную звезду (см. рис. 6). Расположение Большой Медведицы на небе изменяется в зависимости от времени года и с течением ночи (см. рис. 6-5). Если она находится низко над горизонтом, то, вероятно, ее будет сложно обнаружить. В таком случае следует отыскать Кассиопею (см. рис. 6). Наблюдателям в южном полушарии не так повезло, как жителям северного. Вокруг южного небесного полюса нет сколько-нибудь ярких звезд. Ближайшим ориентиром может служить сигма Октанта, которая находится на границе видимости невооруженным глазом (5.5 звездной величины) и отстоит от полюса на 59 угловых минут.
I
Северный небесный полюс – это точка, вокруг которой происходит видимое обращение звезд северного полушария. Соответствующая точка в южном полушарии называется южным небесным полюсом.
Рис. 6-6
Две крайние звезды ковша Большой Медведицы указывают на Полярную звезду, которая отстоит от истинного (северного) полюса мира менее, чем на один градус. Кассиопея, созвездие, по форме напоминающее букву “W”, расположена по другую сторону от небесного полюса. Северный небесный полюс отмечен знаком «+».
Установка полярной оси методом поправки смещения по склонению
Данный метод позволяет выставить телескоп на полюс Мира с максимальной точностью, необходимой при съемке объектов дальнего космоса с длительной экспозицией. Для этого отслеживается смещение отдельных звезд. На основании наблюдений каждой из опорных звезд делается вывод о величине и направлении поправок, необходимых для точной установки полярной оси. Хотя технология настройки достаточно проста и понятна, сам процесс отнимает много времени и требует большого терпения при первом освоении. Данный метод установки применяется по завершении всех процедур настройки, описанных выше.
Чтобы приступить к настройке методом смещения по склонению, необходимо выбрать две яркие звезды. Одна из них должна находиться вблизи горизонта на востоке, вторая – ближе к зениту точно на юге. Обе звезды не должны далеко отстоять от небесного экватора (т.е. иметь 0° по склонению). Смещение регистрируется отдельно для каждой звезды и только по склонению. {0>While monitoring a star on the meridian, any misalignment in the east-west direction is revealed.<}0{>Гидирование звезды в районе меридиана позволяет скорректировать установку полярной оси по азимуту,<0} {0>While monitoring a star near the east/west horizon, any misalignment in the north-south direction is revealed.<}75{>наблюдение за звездой, находящейся над восточным/западным горизонтом, дает возможность отрегулировать полярную ось по высоте.<0} {0>It is helpful to have an illuminated reticle eyepiece to help you recognize any drift.<}0{>Предпочтительнее использовать окуляр с подсвечиваемой сеткой, чтобы регистрировать малейшее смещение.<0} {0>For very close alignment, a Barlow lens is also recommended since it increases the magnification and reveals any drift faster.<}0{>Линза Барлоу, повышая увеличение, также обеспечит более точную регулировку, позволяя быстрее обнаруживать неточности при ведении.<0} {0>When looking due south, insert the diagonal so the eyepiece points straight up.<}0{>Развернув оптическую трубу точно на юг, вставьте диагональное зеркало, чтобы окулярное гнездо было направлено точно вверх.<0} {0>Insert the cross hair eyepiece and align the cross hairs so that one is parallel to the declination axis and the other is parallel to the right ascension axis.<}0{>Установите окуляр с сеткой и поверните окуляр таким образом, чтобы соответствующие линии сетки были параллельны осям склонения и прямого восхождения.<0} {0>Move your telescope manually in RA and DEC to check parallelism.<}0{>Для проверки точности установки повращайте вручную трубу телескопа по обеим осям.<0}
{0>First, choose your star near where the celestial equator and the meridian meet.<}0{>Для начала выберите звезду в районе пересечения небесного экватора и меридиана.<0} {0>The star should be approximately within 1/2 an hour of the meridian and within five degrees of the celestial equator.<}0{>Она должна находиться в пределах 1/2 часа от меридиана и пяти градусов от небесного экватора.<0} {0>Center the star in the field of your telescope and monitor the drift in declination.<}0{>Поместите звезду в центр поля зрения телескопа и начинайте отслеживать смещение по склонению.<0}
-
{0>If the star drifts south, the polar axis is too far east.<}0{>Если звезда уходит к югу, то полярную ось необходимо сдвинуть в сторону запада.<0}
-
{0>If the star drifts north, the polar axis is too far west.<}86{>Если звезда уходит к северу, то полярную ось необходимо сдвинуть в сторону востоку.<0}
{0>Make the appropriate adjustments to the polar axis to eliminate any drift.<}0{>Сделайте необходимые поправки в установке полярной оси для устранения смещения.<0} {0>Once you have eliminated all the drift, move to the star near the eastern horizon.<}0{>После этого наведите телескоп на звезду, расположенную вблизи горизонта на востоке.<0} {0>The star should be 20 degrees above the horizon and within five degrees of the celestial equator.<}0{>Звезду следует выбирать таким образом, чтобы она находилась в пределах пяти градусов от небесного экватора и на высоте 20 градусов над горизонтом.<0}
-
{0>If the star drifts south, the polar axis is too low.<}84{>Если звезда уходит к югу, то полярную ось необходимо сдвинуть вверх.<0}
-
{0>If the star drifts north, the polar axis is too high.<}85{>Если звезда уходит к югу, то полярную ось необходимо сдвинуть вниз.<0}
{0>Again, make the appropriate adjustments to the polar axis to eliminate any drift.<}91{>Снова сделайте необходимые поправки в установке полярной оси для устранения смещения.<0} {0>Unfortunately, the latter adjustments interact with the prior adjustments ever so slightly.<}0{>К сожалению, поправки по высоте некоторым образом влияют на выравнивание по азимуту,<0} {0>So, repeat the process again to improve the accuracy checking both axes for minimal drift.<}0{>поэтому, чтобы обеспечить максимальную точность установки по обеим осям, необходимо заново повторить всю процедуру.<0} {0>Once the drift has been eliminated, the telescope is very accurately aligned.<}0{>Добившись отсутствия смещения, можно быть уверенным, что полярная ось установлена точно на полюс Мира.<0} {0>You can now do prime focus deep-sky astrophotography for long periods.<}0{>Теперь можно приступать к съемке объектов дальнего космоса в главном фокусе с длительной экспозицией.<0}
ПРИМЕЧАНИЕ: {0>If the eastern horizon is blocked, you may choose a star near the western horizon, but you must reverse the polar high/low error directions.<}0{>Если обзор восточного горизонта затруднен, можно наводить телескоп на звезду, находящуюся на западе, но в этом случае поправки в установке полярной оси будут обратными.<0} {0>Also, if using this method in the southern hemisphere, the direction of drift is reversed for both R.A. and DEC.<}0{>Подобным образом, при использовании данного метода в южном полушарии, направление смещения как по прямому восхождению, так и по склонению, также будет обратным.<0}
Т еперь, после сборки и настройки телескопа, можно приступать к наблюдениям. В данном разделе собраны рекомендации по проведению визуальных наблюдений Солнечной системы и объектов дальнего космоса, а также рассматриваются условия видимости, влияющие на качество и возможность проведения наблюдений.
Наблюдение Луны
Полнолуние может показаться лучшим временем для наблюдений, однако в этот период полностью освещенная видимая поверхность Луны отражает слишком много света. Кроме этого, в этой фазе сложно различить какие-либо детали.
Наиболее подходящее время для исследования Луны – это ее частные фазы, т. е. серп или полумесяц, когда длинные тени на ее поверхности позволяют подробно рассмотреть рельеф. При небольшом увеличении лунный диск виден практически целиком. Дополнительная линза-корректор или редуктор в сочетании с окуляром малого увеличения позволит насладиться захватывающими видами целого лунного диска. Используйте окуляры большей мощности для подробного исследования отдельных ее участков. Выберите в меню телескопа соответствующую скорость ведения (lunar) для удержания Луны в поле зрения окуляра даже при больших увеличениях.
Совет
Чтобы увеличить контрастность и выделить отдельные детали рельефа поверхности, используйте светофильтры. Для повышения контрастности лучше всего подходит желтый светофильтр, в то время как нейтральный или поляризационный фильтры уменьшает излишнюю яркость поверхности
Наблюдение планет
Помимо Луны, интересными объектами являются пять планет, видимых невооруженным глазом. Вы можете проследить смену фаз Венеры, подобных лунным фазам, увидите множество деталей поверхности Марса и одну или даже обе его полярные шапки, сможете полюбоваться облачными поясами Юпитера, а возможно, даже его Большим Красным пятном (это зависит от времени наблюдений), а также увидите движение спутников вокруг этой гигантской планеты. Сатурн, окруженный красивейшими кольцами, как и Меркурий, хорошо виден при среднем увеличении.
Совет
-
Следует помнить, что атмосферные условия напрямую влияют на количество видимых деталей при наблюдении планет. Поэтому планеты, находящиеся низко над горизонтом или за источниками восходящих потоков воздуха, например, крышами или отопительными трубами, являются плохими объектами для исследования. См. ниже раздел "Условия видимости".
-
Чтобы увеличить контрастность и выделить отдельные детали рельефа поверхности, используйте окулярные фильтры Celestron.
Наблюдение Солнца
Хотя начинающие астрономы часто недооценивают Солнце как объект для наблюдений, его исследование является одновременно познавательным и интересным. Однако из-за высокой яркости Солнца во время наблюдений необходимо соблюдать крайнюю осторожность во избежание получения ожога глаз или поломки телескопа.
Достарыңызбен бөлісу: |