Objaśnienie ważnych parametrów teleskopów

 

Układ optyczny teleskopu

Teleskop - przyrząd optyczny złożony z dwóch elementów optycznych: obiektywu i okularu (teleskop soczewkowy - refraktor) lub z okularu i zwierciadła (teleskop zwierciadlany - reflektor) połączonych tubusem. Służy do powiększania odległych obrazów. Zarówno teleskop soczewkowy, jak i teleskop zwierciadlany dają obraz rzeczywisty powiększony, odwrócony (soczewkowy).

TELESKOP SOCZEWKOWY (refraktor) - jego podstawowymi częściami są: obiektyw, okular i tubus. Nadają się do obserwacji naziemnych (nie odwracają obrazu tak jak reflektory) oraz do obserwacji nieba (księżyc, planety, galaktyki i mgławice, dla dwóch ostatnich najlepiej uzywać refrektor o wysokiej światłosile i większej średnicy). Są łatwe w użytkowaniu, nie wymagają praktycznie konserwacji, zbierają więcej światła niż reflektory o tej samej średnicy (refraktor o średnicy 80mm jest równoważny reflektorowi o średnicy 100-110mm), to dobry wybór dla początkujących astronomów, którzy cenią saobie prostotę użytkowania. Przy dużych średnicach są drogie w produkcji.

 

TELESKOP ZWIERCIADLANY (reflektor) - jego podstawowymi częściami są: zwierciadło, okular i tubus. Mają niższą sprawność optyczną od refraktorów i zwykle dają niższy kontrast na skutek centralnego przesłonęcia (przez zwierciadło wtórne).
Najpopularniejszymi reflektorami są :

Teleskop Newtona - najprostszy w konstrukcji i najpopularniejszy wśród amatorów. Składa się z parabolicznego zwierciadła głównego i mniejszego, płaskiego, kierującego obraz do okularu znajdującego się z boku tubusa. Zwykle posiada większą w porównaniu z innymi reflektorami światłosiłę, dlatego też stosowany jest głównie do oglądania obiektów ciemniejszych - mgławic, galaktyk, gromad. Nie nadaje się do obserwacji naziemnych z powodu odwracania obrazu.

 

Teleskop Cassegraina - posiada paraboliczne zwierciadło główne oraz mniejsze wtórne, eliptyczne kierujące światło przez otwór w zwierciadle głównym do okularu. Najpopularniejszy i najprostszy typ to Dall-Kirkham obarczony znaczną komą. Najlepszym teleskopem Cassegraina jest Ritchey-Chrétien, posiadający 2 hiperboliczne lustra, wolny całkowicie od komy. Teleskopy w systemie Cassegraina zwykle posiadają mniejszą światłosiłę, co czyni je szczególnie użytecznymi przy obserwacji jaśniejszych obiektów takich jak księżyc i planety.


TELESKOP W SYSTEMIE MIESZANYM (zwierciadlano-soczewkowym).
Zwykle są to pochodne układu cassegraina, w których przed zwierciadłem głównym lub niekiedy wtórnym umieszczono dodatkowo soczewkę - korektor.

Najpopularniejsze to:

Teleskop Schmidta-Cassegraina - posiada korektor w postaci asferycznej płyty Schmidta. Cechuje go pewna koma i krzywizna pola. Niestety asferyczny korektor jest stosunkowo drogi w produkcji.

Teleskop Maksutova-Cassegraina - posiada korektor w postaci lekko ujemnej soczewki meniskowej. Ma znacznie zredukaną komę i obarczony jest niewielką krzywizną pola. Stosowany w konstrukcjach o stosunkowo małej aperturze ze względu na ciężar korektora. Bazujący na podobnej konstrukcji teleskop Klewcowa-Cassegraina przenosi korektor za zwierciadło wtórne - dzięki czemu jest lżejszy.

Zwykle uważa się, że najlepsze obrazy dają refraktory - najlepsza ostrość i kontrast, szczególnie cenione są apochromaty. Zwykle są to też instrumenty najdroższe, nawet apochromaty o stosunkowo niewielkich średnicach obiektywu rzędu 100mm nierzadko liczone są w tysiącach dolarów. Dla porównania teleskop zwierciadlany Newtona o średnicy 200mm na prostym montażu Dobsona kosztuje zazwyczaj około 2000zł!

Poza apochromatami najwyżej cenione są cassegrainy w systemie Ritchey-Chrétien oraz, w zależności od zastosowań, teleskopy Maksutova-Cassegraina (astrofotografia wykorzystująca duże powiększenia przy małym polu widzenia) i Schmidta Cassegraina (przeglądy nieba ze względu na stosunkowo duże pole widzenia).

Średnica soczewki lub zwierciadła

 

To bardzo ważny parametr przy wyborze teleskopu. Najważniejszą funkcją teleskopu jest zbieranie światła. Przy jakimkolwiek powiększeniu im większa średnica tym obraz będzie lepszy. Im większa jest średnica soczewki teleskopu lub jego zwierciadła tym więcej światła jest w stanie "zebrać" teleskop i tym samym obraz będzie jaśniejszy.

Ilośc zebranego światła jest wprost proporcjonalna do powierzchni soczewki lub lustra. na przyklad teleskop o średnicy 90mm (6358mmkw) zbierze o 65% więcej światła niż teleskop o średnicy 70mm (3846mmkw). Przykładowe zdjęcia Saturna poniżej, pokazują różnicę w uzyskanym obrazie w teleskopie o średnicy 125mm/200mm/350mm. Różnice przy obserwacji naocznej są jeszcze bardziej widoczne.

Wybierając teleskop zawsze wybieraj ten o jak największej średnicy w przedziale cenowym na jaki Cię stać. Poczytaj też o układach optycznych bo refraktor o średnicy 80mm zbierze więcej światła niżi reflektor o średnicy 80mm.

Ogniskowa

To odległość pomiędzy ogniskiem układu optycznego a punktem skupienia np. odległość środka soczewki od punktu, w którym skupione zostaną promienie świetlne, biegnące przed przejściem przez soczewkę równolegle do jej osi.

Im większa jest ogniskowa tym teleskop ma większą "moc" - jest większy obraz i mniejsze pole widzenia. Teleskop o ogniskowej 2000mm ma dwukrotnie większą "moc" i o połowe mniejsze pole widzenia niż teleskop o ogniskowej 1000mm.

Światłosiła

Stosunek średnicy teleskopu do jego ogniskowej.
S=d/f
d - średnica soczewki/zwierciadła
f - ogniskowa
Jest to stała określająca ilość światła docierającego do ogniska głównego soczewki czy zwierciadła.

Parametr ten decyduje, jaką jasność ma obraz uzyskiwany w ognisku teleskopu, dla danej średnicy obiektywu.
Korzystne jest, aby jasność obrazu była możliwie jak największa.

Powiększenie użyteczne

Przy wszelkich obserwacjach powiększenie jest ważnym parametrem. Powiększenie użyteczne liczy się mnożąc średnicę soczewki lub zwierciadła x2. Na przykład powiększenie użyteczne teleskopu o średnicy 80mm będzie wynosić x160 (80 x 2 = 160). Jeśli producent podaje, że telsekop o średnicy 70-80mm ma powiększenie x675 to jest to kłamstwo.

Aby uzyskać różne powiększenia w teleskopie należy odpowiednio dobierać okular bo powiększenie = ogniskowa teleskopu/ogniskowa okulara. Na przykład teleskop o ogniskowej 900mm z okularem 6mm da nam powiększenie x150 (900/6 = 150), Używając do tego samego teleskopu okular o średnicy 20mm uzyskamy powiększenie x45 (900/20 = 45). Dodatkowo użycie soczewki barlowa zwiększa powiększenie.

Zasięg (mag)

Wielkość gwiazdowa - pozaukładowa jednostka miary stosowana do oznaczania jasności gwiazd i innych podobnych ciał niebieskich. Jednostką wielkości gwiazdowej jest magnitudo (oznaczenie m lub mag). Zazwyczaj w fizyce do wyrażenia wartości natężenia światła używa się luksów, jednak ze względów praktycznych i historycznych w astronomii stosuje się nadal magnitudo.

Im wyższy wielkość przypisana gwieździe tym jest ona słabsza. Nieuzbrojonym okiem można zobaczyć tylko gwiazdy do około 6 mag. W teleskopie można wyliczyć zasięg nastepującym wzorem: zasięg (mag) = 7,5 + 5 Log x (średnica soczewki w cm). Na przykład zasięg dla teleskopu o średnicy 20,32cm (8") zasięg wynosi 14mag (7,5 + 5log20,32 = 7,5 + (5x1.3) = 14.0). Warunki atmosferyczne mają wpływ na zasięg. Fotograficzny zasięg jest o około 2mag mniejszy od widzialnego.

Montaż

MONTAŻ AZYMUTALNY AZ/AZ2/AZ3 - to najprostszy z montaży, na którym teleskop może obracać się pionowo i poziomo. Główna wada: pozorny ruch sfery niebieskiej powoduje, że obserwowane obiekty należy nieustannie śledzić, poruszając teleskopem w obu osiach. Mimo tego montaże te są nadal stosowane. W każdej szerokości geograficznej niezbędne są dwa ruchy, w wysokości (pionowo) i azymucie (poziomo), by utrzymać gwiazdę w polu widzenia. Montażem horyzontalnym jest zazwyczaj trójnóg umożliwiający swobodny obrót w dowolnym kierunku. Nie jest łatwo prowadzić teleskop, gdyż wymaga to dwóch niezależnych ruchów oznacza to, że montaż horyzontalny, w przeciwieństwie do równikowego, nadaje się raczej do małych teleskopów. Jest powszechnie stosowany przy obserwacjach za pomocą teleskopów z układem optycznym - refraktor. Dobrze sprawdza się przy obserwacjach naziemnych. Model AZ3 posiada regulację mikroruchów.

Montaż Dobsona - jest najpopularniejszą odmianą monatżu azymutalnego. Stosuje się go do teleskopów z układem optycznym reflektor o dużej średnicy. Jest on tani, prosty w budowie i bardzo stabilny dzięki zastosowaniu odpowiednich materiałów. Montaż Dobsona jest lekki, bo nie posiada przeciwwag stanowiących prawie połowę masy teleskopu na montażu paralaktycznym.

MONTAŻ PARALAKTYCZNY EQ/EQ1/EQ2/EQ3-2/EQ5 - jego budowa sprawia, że teleskop zamocowany jest na osi ustawionej równolegle do osi Ziemi. Dzięki temu, gdy teleskop obraca się ze wschodu na zachód, to automatycznie jest wykonywany ruch w góre i w dół. Różni się on od montażu azymutalnego tym, że jego tzw. oś biegunowa skierowany jest na północ geograficzną i nachylona do horyzontu o kąt 90 stopni minus kąt szerokości geograficznej miejsca obserwacji. Obiekty można śledzić automatycznie jeśli montaz wyposaży się w napędy. Montaże paralaktycznie dzięki swej konstrukcji sprawdzają się bardzo dobrze w astrofotografii, przy czasach naświetleń nawet kilku godzin. Oprócz ułatwienia obserwacji umożliwia on także wykonywanie astrofotografii z czasami wynoszącymi nawet kilka godzin. Jest pewne, że montaż paralaktyczny jest lepszy od prostego horyzontalnego. Wszystkie montaże paralaktyczne posiadają regulację mikroruchów.

Montaż niemiecki - jest odmianą montażu paralaktycznego, wskazany do teleskopów z układem optycznym - refraktor. Teleskop montuje się na jednym końcu osi, a przeciwwagę na drugim. Zalety to - prosty w budowie, dostęp do całego nieba w każdej szerokosci geograficznej, możliwośc dołączania akcesoriów.. Wadą jest jego waga wynikająca z konieczności używania przeciwwag.

Soczewka Barlowa Soczewka Barlowa (telekonwerter) pozwala wydłużyć ogniskową teleskopu - najczęściej spotykane są x1,5, x2, x3. Wzrost ogniskowej powoduje zmniejszenie światłosiły. Na przykład teleskop o ogniskowej 900 mm i światłosile f/8 z soczewką Barlowa x2 będzie miał ogniskową 1800 mm i światłosiłę f/16.
Okular

Poprzez odpowiedni dobór okulara mamy wpływ na uzyskane powiększenie teleskopu - ogniskowa teleskopu/ogniskowa okulara = powiększenie. Okulary do 12mm są okularami o wysokiej "mocy", okulary 12-25mm są okularami o średniej "mocy" i okulary >25mm są okularami o słabej mocy. Dzięki temu, że okulary można wymieniać masz możliwość korzystania z różnych powiększeń teleskopu do różnych rodzajów obserwacji.

Na przykład teleskop o ogniskowej 900mm z okularem 10mm da nam powiększenie x90 (900/10 = 90), Używając do tego samego teleskopu okular o średnicy 20mm uzyskamy powiększenie x45 (900/20 = 45).