 Пользователь |
|
|
|
 Обновления |
|
|
|
 Доска объявлений |
|
|
|
|
 Оборудование |
Обзоры оборудования
Маркус Людес - 16-дюймовый «ньютон» ARIES
Дата публикации: 21-04-2003
Источник: http://www.cloudynights.com/reviews/mn165.htm
|
 |
|
16-ДЮЙМОВЫЙ «НЬЮТОН» ARIES
Маркус Людес
Я с удовольствием представляю здесь краткое описание самого большого из моих телескопов, стоящих на заднем дворе. Инструмент похожей конструкции выпускается российской компанией Интес-Микро под маркой MN165 (16-дюймовый «максутов-ньютон» за 22 900 долларов).
В 1994 году, когда я заключил первый контракт с украинской фирмой Aries [ Овен – прим. пер. ], то мы решили начать выпуск собственных апохроматов, учитывая большую потребность в них по всему миру. К 1996 г. нам уже удалось поднять апертуру флюоритовых АПО до 10 дюймов и приступить к созданию 12-дюймового апохромата. В то время я подумывал о возможности заказать и для себя и 16-дюймовый апохроматический рефрактор.
Специалисты Aries изучили возможности получить такие большие заготовки и через некоторое время сообщили, что это вполне реально, но такая покупка, братцы, оказалась мне не по карману. Так что мы вместе обсудили альтернативный проект, обеспечивающий настолько же детальные изображения планет, как и 12-14-дюймовый АПО. В то время мой российский партнер Интес-Микро выпускал «максутовы-ньютоны» с апертурой только до 8 дюймов. Инженеры Aries не рекомендовали мне иметь дело с более крупными М-Н, поскольку, как они разъяснили, проблема долгого охлаждения менисковой линзы с таким большим фокусом доставит мне много хлопот с качеством изображения. Я бы не вполне с этим согласился, но тогда решил внять совету.
Так что мы договорились несколько видоизменить схему Ньютона, оснастив обычный 16-дюймовый 1:5 «ньютон» вторичным зеркалом, малая ось которого имеет размер 59 мм, что создает центральное экранирование всего 15 процентов. Вторичное зеркало крепится на плоскопараллельной стеклянной пластине исключительно высокого оптического качества. Таким образом, я получил наиболее близкое приближение к менисковому «ньютону»: никаких растяжек, никаких проблем с запыленностью главного зеркала. Увы, сохранилась отсутствующая в М-Н обычная кома короткофокусного «ньютона», которая частично может быть исправлена современными широкоугольными окулярами Нэглера. В окуляры с узким полем зрения кома мало заметна.
Второй недостаток: плоская стеклянная пластина может создавать блики, отсутствующие в случае искривленного мениска. Чтобы их избежать, мы решили с помощью германской компании нанести на обе стороны пластины современное многослойное просветляющее покрытие, а также оснастить трубу рационально спроектированными диафрагмами, отсекающими паразитную засветку. Только просветление обошлось мне в 900 долларов.
Затем мы принялись за конструирование и оптимизацию механической части. Инструменты Aries изготавливаются в Крымской астрофизической обсерватории (КрАО), где работают опытные инженеры, принимавшие участие даже в российских космических программах. Один из конструкторов, ставший моим другом после того, как я там побывал, предложил помощь в проектировании механики.
Через полгода проект был завершен. Опорная пластина главного зеркала была задумана весьма тяжелой, дабы сверхустойчивую плавающую оправу можно было бы юстировать вручную с помощью трех больших наружных винтов, не прибегая к инструментам. На заднем фланце трубы была предусмотрена возможность установки вентилятора для охлаждения зеркала. Конструктор сказал, что с целью защиты от внешних источников тепла трубу необходимо покрыть изнутри теплоизолирующим материалом. Для предотвращения бликов мы применили ряд диафрагм, похожий на нынешнее оребрение труб Интес-Микро. Передний фланец трубы был перфорирован; такие вентиляционные отверстия ныне также применяются в менисковых «ньютонах» Интес-Микро.
Превосходному телескопу нужен лучший фокусер, поэтому мы выбрали двухскоростной автоматический фокусировщик Starlight Instruments. Поскольку иногда трудно подобраться к фокусеру «ньютона», когда труба направлена в некоторые участки неба, мы сконструировали 20-дюймовый подшипниковый узел вращения трубы вокруг продольной оси, похожий на тот, что применяется в очень дорогих телескопах ASKO. Сама труба оснащена системой балансировочных противовесов и ручками, позволяющими легко поворачивать ее вокруг оси. В противороснике также имеется ряд диафрагм и теплоизолирующее покрытие.
Я выбрал два самых лучших искателя в мире из тех, что знаю: обычный искатель Telrad и японский ASTRO 14x80, дающий прямое изображение, со встроенным резьбовым 2-дюймовым фокусером и широкоугольным 1,25-дюймовым окуляром с подсветкой, на место которого можно вставлять и другие 1,25-дюймовые окуляры. Такой искатель сегодня еще можно отыскать, и стоит он около 1000 долларов.
Через полтора года в Aries-КрАО было завершено изготовление оптики. Результаты интерферометрического контроля оптики в сборе показали ошибку волнового фронта 1/8,7 длины волны при числе Штреля 98,3 % – великолепный результат для зеркала такого большого размера. После получения этих результатов в Aries был выполнен поверочный расчет с помощью программы Zemax, показавший, что контраст телескопа – такой же, как у 14-дюймового флюоритового апохромата с ошибкой волнового фронта порядка 1/6 длины волны. Так что я ожидал увидеть впечатляющие изображения.
Чертежи Aries-КрАО были переданы в Интес-Микро, откуда спустя три месяца я получил готовые детали. Было интересно убедиться, что оптика и механика отлично подошли друг к другу, и поэтому сборка была закончена за два часа. Добавлю, что труба прибыла в громадном деревянном ящике примерно трехметровой длины и сечением метр на метр. Так что мне дополнительно достался и этот здоровенный ящик.
В назначенное время прибыла и монтировка, сконструированная и изготовленная 65-летним мастером, оснащенная обычными шаговыми двигателями по обеим осям. Вес монтировки – около 160 кг, и ее несущая способность оказалась вполне достаточна для моей 150-килограммовой трубы.
Позже я продал эту монтировку вместе с 16-дюймовым «кассегреном» Aries (также имеющим переднюю плоскую стеклянную пластину вместо растяжек) в США, где монтировка до сих пор и работает. Для себя я купил гораздо более крупную монтировку, способную нести телескоп Кассегрена с апертурой до 36 дюймов. Причиной тому были планы на будущее.
Новая монтировка весит около 270 кг и способна нести 450-кг визуальный телескоп или 300-кг астрограф. В ней применяется германская система автоматического наведения FS-2. Потребовалось восемь часов, пять человек и подъемный кран, чтобы установить трубу на монтировку и вновь подготовить телескоп к наблюдениям. На представленных фотографиях показан мой заново рожденный суперпланетный телескоп в ожидании планет.
Целиком, вместе с монтировкой и противовесами, инструмент весит около 540 кг. Что же мне видно в такой большой телескоп? Должен сказать, что до него в течение нескольких лет я наблюдал в 16-дюймовый 1:12 М-К Carl Zeiss Jena, а последние полгода – в 16-дюймовый Ш-К 1:10 Meade LX 200. Качество изображения ни одного из этих телескопов даже не приближается по яркости, резкости и контрасту к 16-дюймовому «ньютону» Aries. Невозможно забыть впечатляющие виды колец Сатурна, вихри и цветные детали на Юпитере, все каналы Марса. Центральная звездочка в Кольце всегда без затруднений видна в мой «ньютон», тогда как она была лишь иногда доступна в Цейс и практически никогда – в Meade, которые также имеют 16-дюймовую апертуру.
Предельное увеличение при наблюдениях планет у Meade достигало 500х без заметной порчи изображения, а у Цейса – 600х. 16-дюймовый «ньютон» 1:5 легко дает настолько же резкие изображения при увеличениях порядка 800-1000х. Сильней всего разница между этими тремя телескопами заметна при наблюдениях больших шаровых скоплений, вроде М13, когда «ньютон» демонстрирует вдвое более высокое разрешение и вдвое больше отдельных звезд. Яркие туманности также выглядят в него гораздо выразительней благодаря более широкому полю зрения и существенно более высокому контрасту. Контраст оказался существенно выше по двум причинам: во-первых, центральное экранирование составляет всего 15 процентов диаметра, и, во-вторых, инструмент имеет превосходящее оптическое качество.
Эта 16-дюймовая труба с малым центральным экранированием также гораздо лучше подходит для наблюдений двойных звезд, поскольку размах колебаний изображений намного меньше, легче различаются диски Эри и слабые дифракционные кольца. Двойные всегда представляли проблему для обоих моих предыдущих 16-дюймовых телескопов, в которые я мог их наблюдать только в редкие исключительно спокойные ночи или же с апертурной диафрагмой.
Из-за большего объема трубы 16-дюймовый «ньютон» более склонен к появлению внутри нее конвективных потоков, но я могу совершенно избавиться от конвекции благодаря охлаждению трубы с помощью встроенного вентилятора. Активное охлаждение позволяет мне в каждую хорошую ночь видеть диски Эри и дифракционные кольца.
Сейчас 16-дюймовый «ньютон» доставляет мне единственное неудобство: при наблюдениях объектов в зените приходится забираться на монтировку или на стремянку. Все остальное в телескопе – механика, оптика, качество, привод – настолько безупречно, что его способен превзойти лишь апохромат близкой апертуры, стоящий раз в десять дороже.
Последние несколько месяцев я подумывал о том, чтобы сменить «ньютон» на заказанный ранее 12-дюймовый апохромат-куде (схема которого известна в США как «спрингфилдская») [ см. прим. в конце статьи ]. Но теперь, когда Aries за четыре последние ночи показал мне изумительные подробности на Луне (с помощью бинокулярной приставки при увеличении до 1000х), и даже позволил в сумерки обнаружить некоторые галактики, я решил вообще его не продавать и сберечь для наблюдений дипскай и планет при хорошем состоянии атмосферы, а 12-дюймовый АПО применять только в качестве солнечного и планетного телескопа.
Кто-то задаст себе вопрос: а сколько же может стоить такой телескоп? Ответ: дешевле, чем новая 10-дюймовая апохроматическая труба – около 36 000 долларов. Не так дорого для телескопа, который показывает детали на планетах так же, как 14-дюймовый апохромат.
Чтобы полностью использовать возможности такого инструмента при наблюдениях с заднего двора, требуется темное небо. В этом мне повезло: я живу в провинции, в маленьком поселке с населением 900 человек, где предельная визуальная звездная величина в лучшие ночи достигает 6,3m в зените. Каждого любителя астрономии, кто окажется в моих краях, приглашаю к себе на наблюдения.
Прим. пер.:
В рефракторе-куде (от фр. coude, изгиб) применяются два дополнительных зеркала, служащие для излома оптической оси, конечный участок которой совпадает с полярной осью экваториальной монтировки. Приемник такого телескопа остается при наблюдениях неподвижным, хотя изображение совершает суточное вращение вокруг оси. Конструкцию телескопа-куде предложил в 1871 г. французский астроном Бенджамин Леви. По разъяснению, полученному от автора обзора, ныне данная схема применяется в некоторых цейсовских и японских телескопах. На рисунке Маркуса Людеса, предоставленном специально для «АиТ», изображена оптическая схема упомянутого в статье рефрактора.
Похожая «спрингфилдская схема» изобретена Расселом Портером для ньютоновских рефлекторов. В ней пучок света от вторичного зеркала проходит сквозь полую ось склонений и отражается диагональным зеркалом окулярного узла в направлении, параллельном полярной оси. Поскольку окуляр расположен вблизи полярной оси, то телескоп можно направлять в любую точку неба, а фокусер и окуляр остаются неподвижными. Более простые конструкции применяются в «кассегренах» с фокусом Нэсмита, а также в описанном Сикоруком «ньютоне» на альт-азимутальной монтировке, в горизонтальную ось которой выводится окуляр.
|
|
Обсуждение материала
|
Материал еще не обсуждался.
Вы можете создать первую тему обсуждения
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
Обзоры оборудования