Понедельник, 25 апреля 2022 18:39

Технологии встречаются с природой

product sg3 4 1560w

Весной особенно актуально садоводство. Время сеять семена и заводить новых зелёных друзей. Известно, что среда, богатая растениями, помогает раскрыть творческий потенциал и повысить продуктивность, что, безусловно, важно для мейкера. Но озеленение дома может оказаться непростой задачей. Растения требуют внимания и правильного ухода: своевременный полив, подходящая почва, подкормки и удаление сорняков (если речь идёт о садовом участке). Болезни и гибель саженцев – распространённые проблемы начинающих садоводов и тех, у кого мало свободного времени.

К счастью, технологии приходят на помощь. На краудфандинговых площадках можно встретить немало изобретений, упрощающих уход за растениями, начиная с автоматического полива и заканчивая роботами-садовниками. Мы составили для вас подборку самых успешных «зелёных» проектов, найденных на Kickstarter. Несмотря на то, что они уже запущены в массовое производство, в основе их заложены DIY-технологии. Любой желающий может взять их себе на вооружение.

GrowCube

growcube by elecrow automates irrigation for smooth plant growth

Устройство автоматического полива GrowCube от компании Elecrow – пример того, как удачное технологическое решение может превратиться в перспективный девайс для широкого круга пользователей. GrowCube изначально представлял собой самодельное устройство на основе Arduino с четырьмя датчиками контроля влажности почвы и каналами орошения. Руководство по сборке на Instructables пользовалось большой популярностью, и создатели решили развить свою разработку и запустить массовое производство, чтобы автоматизированный полив стал доступен всем.

e290e18f384c609e19809db53c253bde original

Схема коммутации для DIY-системы с Arduino

Команда Elecrow более четырёх лет занималась ботаническими исследованиями, разрабатывала программное и аппаратное обеспечение, чтобы, наконец, в этом году реализовать свой проект на Kickstarter.

GrowCube позаботится о растениях даже если вы уедете в отпуск на месяц. Устройство имеет четыре независимых датчика, каждый из которых помещается в отдельный горшок и управляет собственным каналом подачи воды. Нужно только заполнить резервуар на 1,5 литра и установить план полива для каждого растения. На случай, если влаги требуется много или вам нужно надолго уехать, в корпусе устройства есть разъем для подключения к внешним источникам воды. 

eed45cbb5fcad0ff668046f1d9a14fc1 original

ABCD интерфейс для подсоединения к четырём горшкам

Приложение для GrowCube анализирует состояние почвы, используя массивную базу данных. Посадив семечко, можно просто выбрать нужное растение в приложении и позволить системе составить и реализовать подходящий план полива. Начинающий садовод также найдёт здесь рекомендации по уходу за растениями и ответы на интересующие вопросы.

Smart Herb Garden

product sg3 10 1560w

Как здорово выращивать овощи и зелень круглый год! С технологией Smart Herb Garden от компании Click & Grow это не только возможно везде, но и фантастически просто для каждого. 

В основе «умного сада» лежат исследования и разработки из области нано- и биотехнологий. Здесь используется умная почва – запатентованный наноматериал, автоматически обеспечивающий растения питательными веществами, кислородом и водой. Картриджи с почвой уже содержат семена. Пользователям остаётся только разместить их в корпусе устройства и наполнить водой специальный резервуар. 

Система естественного освещения на основе светодиодных ламп и пластиковые крышки для картриджей создают парниковый эффект, способствующий быстрому прорастанию семян.

kartinka 9 perevod

Наглядная схема устройства

В базовый комплект Smart Herb Garden уже входят картриджи с базиликом, помидорами черри и зелёным салатом. Но дополнительно можно приобрести множество ароматных трав, специй и овощей. 

b39f8d4c2299d5d81bc91601c31b2874 original

Примеры растений, выращенных в умном саду

 

Urbie Air

3 in 1 eco air purifier dehumidifier and self watering smart plant E7A1E35Do

Этот девайс представляет собой инновационное комбо: освежитель, осушитель и умное растение с системой самостоятельного полива. Urbie Air очищает воздух от вредных летучих органических соединений, нейтрализует запахи и регулирует влажность в помещении, используя экологичные фильтры из природных материалов.

Устройство удаляет избыточную влажность окружающей среды, превращает ее в конденсат внутри корпуса и использует собранную воду для полива растения, посаженного здесь.

Два мощных вентилятора всасывают загрязнённый воздух, а микроорганизмы в почве фильтруют его, разлагая на более безопасные соединения. Технология позволяет растению вырабатывать максимальное количество кислорода, одновременно устраняя концентрацию углекислого газа и прочих вредных соединений. 

urbie air filter details 1

urbie air filter details

Система фильтрации

Контролировать качество воздуха можно в режиме реального времени из любого места, синхронизируясь с приложением Urbie Air. Здесь отображается  уровень влажности, количество собранной воды, состояние почвы и содержание летучих органических соединений.  

В приложении можно определить часовой пояс и настроить автоматических полив. В случае, если погода стоит засушливая и устройство не собирает достаточное количество влаги, можно собственноручно наполнить резервуар для воды, расположенный в основании Urbie Air.

2b35b0d6939deef823057ad34f7cec8c original

Схема устройства

Робот Tertill

840px 1x 1

Кто трудится в большом саду, знает, как много сил и времени уходит на борьбу с сорняками. Но у технологий есть прекрасное решение этой проблемы – робот Tertill, созданный Джо Джонсоном, автором популярного пылесоса Roomba.

Tertill – это робот-садовник, который ежедневно патрулирует сад в поиске сорняков и уничтожает их. Безошибочно определять «врагов» устройству помогает система датчиков. Принцип работы очень простой: высокие растения, что касаются передней части корпуса, Tertill определяет как важные, но мелкие сорняки, легко проходящие под корпусом устройства, активируют работу резака. 

Здесь есть только один нюанс: молодые побеги могут быть такими же маленькими как сорняки и, чтобы робот не навредил им, следует дополнительно оградить их. В остальном, система поиска вредной растительности работает превосходно. 

maxresdefault

Простые кольца из проволоки помогут избежать ошибок

Не стоит беспокоиться и о том, как хорошо осуществляется прополка. Робот использует специальный вращающийся резак и удаляет сорняки под самый корень. Если такой патруль ежедневно дежурит на участке, то ваши шансы увидеть сорняк ничтожно малы.

Еще один большой плюс Tertill – способ получения энергии: с помощью солнечной батареи он преобразует свет в электричество и накапливает его в аккумуляторе даже в облачный день. Никаким другим способом устройство заряжать не нужно.

Tertill Solar powered Weeding Robot

Солнечная батарея на поверхности Tertill

Передвигается робот, используя полный привод. Диагональные колёса помогают ему преодолевать склоны, огибать препятствия и передвигаться по мягкой рыхлой почве, не застревая в ней. 

Простота, удобство и способность работать при любой погоде объясняют оглушительный успех краудфандинговой кампании Tertill.

702aab
Хочется верить, что технологический прогресс не воспрепятствует, а наоборот, поможет озеленению нашей планеты. У вас есть идеи применения техники в садоводстве или же опыт конструирования огородных приспособлений? Поделитесь своими мыслями в нашем сообществе.

Опубликовано в Технологии

pi top 1024x683

Никогда еще не было такой явной потребности в развитии цифровых навыков, и мы хотим подарить вам для этого хорошую возможность. Многие знают Raspberry Pi как дружелюбного проводника в мир вычислительной техники и диковинных устройств. С его помощью мы развиваем навыки программирования, изучаем приёмы кибербезопасности и убеждаемся в том, что автоматизированные системы не так сложны, как кажется. 

Ранее мы уже подробно писали о Raspberry Pi. Сегодня наша цель – лишний раз вспомнить о том, как «малина» хороша в домашнем программировании. Мы подготовили для вас подборку интересных и вдохновляющих DIY-проектов на основе Raspberry Pi, которая будет полезна и для новичков, и для искушенных. 

Светодиодный куб – эксперименты для новичков

0938c8b91c4e6f19866ff1e22629a77e original

Проект для тех, кто только начал своё знакомство с микрокомпьютерами. Но не только. Начинающие мейкеры найдут здесь возможности для освоения базовой логики программирования, но и продвинутым есть, с чем поиграть. LumiCube, представленный на фото – один из самых популярных проектов такого рода. В прошлом году он был запущен на платформе Kickstarter как готовый набор для изучения Raspberry Pi и снискал успех как у новичков, так и у бывалых энтузиастов. Всем понравилось работать с функционалом LumiCube, потому что он полон сюрпризов и скрытых возможностей. 

Набор состоит из Raspberry Pi и целого ряда электроники и датчиков, компактно организованных в 10-сантиметровом кубе. Используя светодиоды для перехода от одного узора к другому, можно создать подвижный рисунок на поверхности куба. Сияющий, пульсирующий или просто тихо подсвеченный LumiCube может занять место в любой части вашего дома и отлично вписаться в интерьер. 

inside Xk1oVV5JhC

Помимо красоты, у маленького куба есть высокий потенциал к расширению функций. Добавьте микрофон, и светодиоды начнут менять цвета и узоры, реагируя на ваш голос. Добавьте Wi-Fi, и LumiCube станет оповещать вас о важных событиях календаря. Среди его талантов даже фоновые шумы и звуки для релаксации. На что еще он способен, попробуйте выяснить сами. Вы можете заказать этот набор Indiegogo или использовать информацию о LumiCube для создания аналогичного проекта.

4141a36c170d63d59d5c0d92f0062744 original

Автоматическая кормушка

FeederBackWithCats 800x450

Мы очень любим своих питомцев, но перипетии взрослой жизни не всегда позволяют нам быть рядом. Что же делать в ситуации, когда срочная поездка необходима, а друзья и родственники не могут взять на себя роль зооняни? 

Автоматическая кормушка – очевидное решение. На сегодняшний день она достаточна распространена, даже среди тех, кто вообще никуда не ездит. Но лет десять назад автокормушки можно было увидеть только у настоящих чудаков-изобретателей. 

Они стали набирать популярность в 2013 году, сначала в DIY-кругах, потом в компаниях с массовым производством. Толчком для роста популярности стал проект некоего Дэвида Брайна, человека в командировках, который собрал устройство с дистанционным управлением, чтобы кормить свою кошку из любой точки мира. Свой проект Power Cat Feeder он опубликовал в личном блоге в виде пошаговой инструкции, запустив тем самым волну умных кормушек.

petlibro automatic cat feeder timed tout

К сегодняшнему дню набралось немало вариаций на тему Power Cat Feeder: с камерами, динамиками, дистанционным управлением, автопоилкой и системой самоочищения. Много компаний, много моделей, но классическая схема устройства осталась прежней, её главные элементы – микрокомпьютер, диспенсер для корма, серводвигатель, блок питания и соединительные провода. Имея базовые навыки проектирования и понимая принципы работы перечисленных устройств, можно смастерить кормушку даже без инструкций.

Цифровые часы

FY1C4D4KUCXSGET

Энтузиаст 3D-печати Андерс Северинсен использовал Raspberry Pi для создания цифровых часов в ретро-стиле – это проект для тех, кто скучает по старинной электронике или просто хочет знать, который час.

Северинсен напечатал внешние части часов на 3D-принтере, а затем использовал бесплатную программу Raspberry Pi Imager для записи операционной системы Rasberry Pi на карту Micro SD, которую он вставил в компьютер и включил защищенный протокол для удаленного доступа к другим компьютерам (SSH, по сути, это дистанционная командная строка). Затем Севиренсен собрал часы из 3D-деталей, проводов и светодиодных ламп, и, после установки необходимых библиотек Adafruit CircuitPython Libraries на Raspberry Pi, настроил дисплей часов.

В таком кратком пересказе проект мог показаться непонятным и сложным. Отчасти, он такой и есть: здесь требуется не только опыт программирования на Raspberry Pi и Python, но и продвинутые навыки работы с паяльником, проводами и электронными компонентами. Вдобавок, нужен доступ к 3D-принтеру и минимальные навыки работы на нём. 

Северинсен, как мог, облегчил нам процесс моделирования, поделившись готовыми файлами для печати на сайте Instructables. Программный код и пошаговая инструкция проекта тоже здесь. Дерзайте!

Световой будильник с отслеживанием циклов сна

Sleeping Cycle and Light Alarm Clock

Простой будильник часто звучит не вовремя. Мы просыпаемся растерянными и не готовыми к жизни. Вместо того, чтобы каждый раз бороться за последние минуты сна, почему бы не прибегнуть к помощи умного будильника? Он сможет позаботится о вас методами самой природы. Посредством датчиков он будет внимательно следить за состоянием вашего организма, пока вы спите (температура, сердцебиение и т.д.), чтобы разбудить вас во время фазы быстрого сна с помощью естественных шумов и имитации рассвета. Для организма это всё равно, что проснуться самостоятельно, потому мозг, находящийся в фазе быстрого сна, воспринимает солнечный свет как импульс к пробуждению. 

Удовольствие это стоит дорого, поэтому опытные мейкеры уже проложили путь для создания собственного светового будильника. Помимо Raspberry Pi, в этом проекте участвуют датчики температуры, светодиоды, динамик, кнопочный интерфейс и множество неочевидных, но важных компонентов. Инструкцию можно посмотреть здесь, а исходный код доступен на GitHub. Предложенное руководство даст вам представление о работе проекта, но в сборке вам всё равно придется опираться на собственный опыт и находить собственные решения. 

Собственный ноутбук на базе Raspberry Pi

art67 1

Это тот проект, к которому рано или поздно приходят все пытливые умы. Главная цель экспериментов с Raspberry Pi заключается в том, чтобы понять, как работают компьютеры и заговорить с ними на одном языке. 

Что поможет быть эффективнее, чем создание собственного ноутбука? Хочешь понять компьютер – собери его по частям.

Для этого производители компьютерной техники создали модульный ноутбук Pi-Top. Это набор-конструктор и в нём есть всё, что нужно для сборки полноценного ноутбука (включая Raspberry Pi, 14-дюймовый экран, клавиатуру и тачпад). К набору прилагается пошаговая инструкция и обучающие материалы по программированию. Очевидно, что это самый простой и быстрый способ собрать ноутбук. Но в DIY среде он не пользуется популярностью, во многом, из-за высокой стоимости набора. 

Да и нужен ли опытным мейкерам ноутбук-конструктор, когда в их мастерских полно компьютерного железа и подзабытой электроники?  Можно вдохнуть новую жизнь в то, что было сломано. Вспоминайте, не завялялся ли где-то поблизости нерабочий ноут?

Ноутбуки старого поколения лучше всего подойдут для базы нового компьютера Raspberry Pi, потому что внутри их объёмного корпуса есть много места для новых деталей. Перед этим, конечно, придётся повозиться с оригинальными компонентами: что-то разобрать, что-то удалить, а что-то модифицировать под новые нужды. В процессе можно найти много интересных деталей, проводов и михросхем, пригодных как для нового ноутбука, так и для любого другого проекта. Старую технику всегда полезно разобрать на детали (новичкам на заметку).

photo 2019 05 31 11 27 32 770x578

На этом наша подборка подошла к концу. 

Какие из описанных проектов оказались для вас наиболее интересны? Если ли в вашем личном опыте проекты, о которых вы хотели бы рассказать?  

Не забывайте делиться своим мнением и опытом с нами

Опубликовано в Технологии
Понедельник, 21 февраля 2022 23:56

Soilution – микробные топливные элементы

2d1d50b3944f89d94f307177bbe5a0d4 original

Трудно представить себе жизнь без электричества. Мы нуждаемся в нём почти также, как в воде или воздухе, и научились получать его многими способами: уголь, нефть, тепловые, атомные и гидроэлектростанции. Но у всего вышеперечисленного есть недостатки – будь то нехватка природных ресурсов, загрязнение окружающей среды, межгосударственные конфликты или риск возникновения аварии. Можем ли мы построить электростанцию абсолютно безопасную для природы и человека? Биология подсказывает, что можем.

Группа исследователей из Вагенингенского университета в Нидерландах под руководством доктора Марджолейн Хелдер разработала метод получения электроэнергии из живых растений и бактерий, живущих в почве. Используя солнечный свет, воду и атмосферный углекислый газ, растения образуют органические вещества (этот процесс известен также как фотосинтез). Микробы в почве используют полученные органические материалы и перерабатывают их, выделяя в процессе углекислый газ, ионы водорода и электроны.

Доктор Хелдер и её коллеги просто поместили положительные и отрицательные электроды (катоды и аноды) в места скопления бактерий и получили электрический ток!

2469509485318a8f0490d0ba96ff7e8e original

Такой метод получения электроэнергии полностью естественен и безопасен для окружающей среды, не требует никаких дополнительных материалов извне и является частью циклического процесса в природе. Но сколько электричества можно таким образом получить? Всё зависит от площади. По оценкам учёных, небольшой участок почвы размером 50 см х 50 см производит 5 V, а сад площадью 100 м² может дать достаточно электроэнергии, чтобы зарядить мобильный телефон или зажечь несколько светодиодных лампочек. Группа Вагенингена осветила целое здание светодиодными лампами, используя микробные топливные элементы (МТЭ).

Теория предполагает, что с помощью электрохимии в почве можно генерировать до 3,2 Вт электроэнергии на квадратный метр. Но самый высокий уровень, достигнутый до сих пор на практике, составляет лишь 1/16 часть от этого показателя (220 мВт/м2). Учёные видят возможности повышения эффективности путём увеличения площади травяных газонов и фермерских земель и обогащения почвы специальными электрогенными бактериями. Особого внимания, по мнению биологов, заслуживают такие растительные культуры, как рис, томаты, душистый тростник, люпин (волчий боб) и водоросли – эти растения в процессе своей жизнедеятельности наиболее интенсивно производят электрохимию.

41505314 836779290046070 5172155696954736640 n

Никто не может с точностью сказать, сколько времени понадобится почвенной электроэнергии для того, чтобы встать в один ряд с нефтяными вышками и атомными электростанциями. Но хорошая новость в том, что не нужно ждать всемирной популяризации микробных топливных элементов, чтобы использовать их в повседневной жизни. Всегда найдутся энтузиасты, готовые приспособить малоизвестные технологии к потребностям большинства. Федерико Мерц и его стартап SOILUTION – яркий тому пример. Вдохновлённый исследованиями в области электрохимии, итальянец создал светильник, работающий исключительно на технологии МТЭ.

52b3437a7da9b8add5f8d81ef5bc9219 original

SOILUTION – это беспроводная настольная лампа в виде живого растения в горшке. Её работоспособность не зависит ни от проводов, ни от батареек. Лампа полностью автономна и самодостаточна благодаря микробному генератору энергии, спрятанному внутри её корпуса. Она может вырабатывать электрический ток до 50 мВт и зажигать маленькие светодиодные лампочки непосредственно в результате деятельности микробов, живущих в почве. 

В среде с низким уровнем кислорода процветают так называемые анаэробные бактерии. Когда они питаются, они теряют часть энергии, полученной в результате сложных биохимических реакций, необходимых для расщепления пищи. Микробный топливный элемент собирает эту энергию в виде электронов, помещает их в цепь и производит электрический ток. При этом растения, принимающие участие в МТЭ, не получают абсолютно никакого вреда.

e6963d53272f119038660af35b76efce original

SOILUTION состоит из двух частей: основного горшка, в котором находится растение, и небольшого ящика, где непосредственно располагается генератор энергии. Конструкция является более чем компактной. Размер всей лампы – 15 см в длину и ширину и 36 см в высоту, а вес – не более 1,5 кг.

597bb24107f7e6aa7094450af55695cb original

Уход за SOILUTION очень прост. Микробные топливные элементы питаются водой и органическими материалами, которые фильтруют из почвы. Поэтому всё, что нужно делать – вовремя поливать растения и заботиться о дневном освещении для них. 

Внутри лампы можно разместить почти все растения, которые так популярны в домашнем садоводстве. Гиацинт, цикламен, бегония, фиалки или бархатцы – есть из чего выбирать. Можно даже засеять почву семенами однолетней зелени, например, базилика, салата или петрушки. Главное, чтобы растения, посаженные в лампу, нуждались во влажной среде, поэтому суккуленты, кактусовые и все, кто предпочитает сухую почву, для этой лампы не подойдут.

fa4ac61f674eb27a7064c6beef0c2590 original

b39943cfcc3924034985446fd73ca4c6 original

Простота конструкции SOILUTION наталкивает на мысль о том, что рано или поздно люди всех континентов обратят своё внимание на технологии МТЭ. Хочется верить, что это случится как можно скорее, потому что образ вновь позеленевшей планеты, освещенной светом растений, радует и вдохновляет.

Но сейчас, в ожидании светлого будущего, мы можем заняться изучением схемы с катодами и анодами, наведаться в цветочный магазин и попробовать самостоятельно собрать микробный генератор энергии.

Опубликовано в Технологии
Суббота, 12 февраля 2022 21:30

DIY телескоп. Часть 2

F3F3EFJIDMXJCB2

Мы продолжаем строить телескоп-рефлектор и делиться с вами руководством по его сборке. В прошлый раз мы уделили внимание оптике инструмента и описали процесс изготовления параболического зеркала. Если оно у вас в руках, значит вы на полпути к победе. Сегодня мы расскажем, как завершить начатое и получить высококачественный инструмент для исследований Вселенной.

Шаг 1: выбор монтировки.

Телескопы хороши тем, что их конструкция почти полностью зависит от вас и ваших предпочтений. Есть только несколько правил, о которых следует помнить, приступая к строительству.

Во-первых, кривизна основного зеркала диктует нам фокусное расстояние (длину трубы). В случае, если вы изготовили оптику самостоятельно, вы можете определить фокусное расстояние по формуле f = D x  R/2, где D – это диаметр телескопа, а R – радиус кривизны, который можно узнать с помощью специального измерительного инструмента (индикатора часового типа). В случае покупки готового зеркала, обращайте внимание на его описание, производители должны указывать диаметр и фокусное расстояние.

У нашего зеркала f = 950 мм – именно таким должно быть расстояние до точки, в которой отражённые лучи соберутся и сформируют чёткое изображение.

FRGUEJFIDMXHLJB

Рис. 1 

Однако мы не можем поймать картинку своими глазами. Если мы встанем напротив зеркала, мы просто заблокируем свет, исходящий от звёзд. Следовательно, нам нужен посредник – вторичное зеркало, также называемое эллиптическим. Мы должны установить его под углом 45 градусов, чтобы оно принимало свет от основного зеркала и направляло в нашу сторону. 

Отсюда следует второе правило: расстояние между вторичным зеркалом и нашим глазом зависит от размера фокусировочного узла (специальное устройство для управления резкостью изображения). Соотношение прямо пропорционально: чем больше фокусер, тем больше расстояние от него до зеркала и размер самого зеркала.

Если все эти нюансы кажутся вам сложными и запутанными, не спешите опускать руки. К счастью, существует удобный сайт Newt for the Web, позволяющий поиграть со всеми характеристиками и оптимизировать дизайн вашего телескопа. Пример файла с параметрами смотрите во вложениях.

Последнее, что нужно решить – для каких целей используется телескоп. Для визуальных наблюдений достаточно монтировки Добсона (альт-азимутальной) и небольшого эллиптического зеркала. Но если вы решили заняться астрофотографией, то вам понадобится экваториальная монтировка, (компенсирует погрешности, вызываемые вращением Земли) с двухдюймовым фокусером и большим вторичным зеркалом (предотвращают виньетирование изображений).

Астрофотография в кругу астрономов-любителей менее популярна, чем простые наблюдения, поэтому данная статью мы посвятили сборке рефлектора с монтировкой Добсона, спроектированной с помощью ресурса Stellafane

 

Шаг 2: Материалы и инструменты

1) Основное зеркало (параболическое).

2) Вторичное зеркало (эллиптическое). 

3) Фокусировочный узел с посадочным диаметром 1,25" (эта характеристика обычно измеряется в дюймах).

4) Окуляр диаметра 1,25" (должна быть полная совместимость с фокусером). Широкоугольный окуляр, как правило, тяжелее и дороже, но он даст вам ощущение, что вы «парите в космосе», а простой окуляр покажет небо так, будто вы смотрите в подзорную трубу.

5) Деревянные доски. Они должны быть на несколько дюймов длиннее, чем фокусное расстояние основного зеркала. Обратитесь к размерам, приведенным в Newt for the web.

6) Фанера. 

7) Настольная пила.

8) Фрезерный станок.

9) Ручной рубанок.

10) Шлифовальная бумага различной зернистости.

11) Ленточная пила / лобзик.

12) Лазерный резак.

13) Набор фрез «птичий клюв».

14) Токарный станок.

15) Винты с потайной головкой, нейлоновые винты, пружины и тефлоновые прокладки.

16) Силиконовый клей.

FZ75DAAIDM05RB5

Рис. 2. 

FG3C0OUIDM05QFA

Рис. 3

 

Шаг 3: Предварительная сборка

Для начала берём лазерный резак и вырезаем трафареты из фанеры (смотрите во вложениях формы «перегородки» и «зеркальная камера»).

FCF701WIDMXHLIK

Рис.4

Затем нужно вырезать 16 досок равного размера, чтобы собрать из них трубу. В нашем случае ширина досок равна 5 см, но вы обязательно сверяйтесь с вашим собственным дизайном, который рассчитали в первом пункте. 

Используя фрезерный станок со сверлом «птичий клюв», обработайте одну сторону каждой доски. Так получатся специальные отверстия для соединения досок друг с другом.

Чтобы собрать трубу, используйте две полосы малярного скотча для фиксации всех досок вместе. Вы можете использовать по одной перегородке на концах трубы, так как это предварительная сборка.

FDVPRKHIDK8E4ML

Рис. 5

 

Шаг 4: Перегородки и доски

Теперь, когда вы убедились, что все доски подходят друг к другу и имеют правильные размеры, вы можете разобрать конструкцию и начать приклеивать перегородки к одной из досок. 

FWB1EUBIDK8E4OL

Рис. 6

Приклейте доски на каждую вторую сторону перегородок, как на рисунке 6. Это обеспечит минимальную устойчивость конструкции. А затем, используя рубанок и наждачную бумагу, установите остальные доски так, чтобы они идеально прилегали друг к другу.

FBZ8FHOIDK8E5HJ

Рис. 7

Шаг 5: установка фокусера

Чтобы установить фокусер, первым делом нужно рассчитать его положение. С помощью программы Newt for the Web найдите расстояние между оптической осью фокусера и концом трубы. Как только вы его найдёте, используйте пилу, чтобы просверлить отверстие. Оно должно быть чуть большего размера, чем диаметр вашего окуляра. 

FBOM88HIDK8E5KX

Рис. 8

Используйте винты, чтобы прикрепить фокусировочный узел к корпусу телескопа, как на рисунке 9.

FA7UBNEIDK8E5KR

Рис. 9

Шаг 6: Зеркальная камера

Теперь нужно построить зеркальную камеру, в которой будет располагаться основное зеркало. Она будет состоять из 3 опорных точек, этого вполне достаточно для веса нашего зеркала. Если вы используете толстую фанеру, то хватит и одного слоя. Но, если фанера тонкая, то лучше сделать несколько трафаретов и склеить их между собой. 

FJE97H4IDK8E5L0

Рис. 10

FFL5VP6IDK8E7TL

Рис. 11

FQILVY0IDK8E5LB

Рис. 12

Камеру нужно покрасить в черный цвет, чтобы избежать нежелательных отражений внутри трубы.

FRI0E60IDK8E7Y6

Рис. 13

Шаг 7: Опоры для вторичного зеркала

Хорошей опорой для эллиптического зеркала послужит кусок дерева. Он должен быть чуть меньше, чем короткая ось зеркала. Можно взять брусок и изготовить на токарном станке необходимый штифт, после чего просверлить центр и закрутить резьбовую шпильку.

FY4ETJ1IDK8E5M3

Рис. 14 

FTO9HGZIDK8E5MR

Рис. 15

FYCG57WIDK8E5NV

Рис. 16

Теперь срежьте часть штифта под углом 45 градусов и приклейте на нее зеркало с помощью силиконового клея. Обязательно оставьте зазор между деревом и стеклом, чтобы избежать напряжения, и позвольте клею высохнуть в течение как минимум одних суток. 

FDRMWKVIDK8E7SJ

Рис. 17

F89CI4SIDK8E7X2

Рис. 18

Шаг 9: «Паук» и установка вторичного зеркала

«Пауком» в телескопостроении называют держатель для вторичного зеркала. Чаще всего это конструкция с четырьмя или тремя лопастями, в центр которой крепится отражатель. Но в телескопах с небольшим диаметром (до 300 мм) можно использовать более простой вариант – изогнутую лопасть. 

Для этого создаём еще одну опору, которая будет регулируемой (на рисунке 17 слева). Далее нужно взять 30-сантиметровую линейку из нержавеющей стали и просто согнуть. В центр получившейся дуги мы крепим зеркало с помощью опоры и винтов, а концы линейки прикручиваем к корпусу телескопа (смотрите рисунок 19).

Diagram1

Рис. 19

Покрасьте опоры и все части «паука» черной сатиновой краской, чтобы предотвратить нежелательные отражения.

Шаг 8: Проверка оптической системы.

Настало время проверить оптическую систему телескопа на ее пригодность. Если вы следовали рассчётам, сделанным в первом пункте, то у вас не должно быть никаких неприятных сюрпризов. 

FV077MCIDK8E828

Рис. 20

Начните с ориентации эллиптического зеркала на фокусер. Убедитесь, что оно отцентрировано, то есть располагается прямо на оптической оси фокусера. Если оно расположено слишком высоко/низко, перемещайте его, пока не увидите изображение основного зеркала прямо по центру, как на рисунке 21.

FHD3GFTIDK8E80K

Рис. 21

Теперь нужно разобраться с фокусом. У закрытой трубы есть недостаток: крайне сложно и неразумно менять её длину после того, как она уже собрана. А мы помним, что длина напрямую связана с фокусным расстоянием телескопа. Следовательно, исправить какие-то проблемы можно лишь посредством передвижения зеркальной камеры вдоль трубы, тем самым увеличивая или уменьшая фокусное расстояние. Поэтому вплоть до этого момента мы не прикручивали камеру к корпусу. 

Если у вас не получается сфокусироваться на звезде с помощью окуляра, скорее всего придётся передвинуть камеру с основным зеркалом чуть ближе или чуть дальше. После того как вы найдёте нужное фокусное расстояние, закрепите камеру винтами, как на рисунке 22.

FDGXZPCIDK8E83C

Рис. 22


Шаг 9: Держатель трубы (качалка)

Теперь нужно сделать систему, которая будет фиксировать телескоп, но при этом допускать движения. Таким образом, можно будет смещать центр тяжести трубы.

F0CZO0IIDK8E871

Рис. 23

Для этого вырезаем из дерева или толстой фанеры необходимые детали (смотрите «держатель трубы» во вложениях). Используйте клей и дюбели, чтобы собрать всё вместе. 

FTOXJRMIDK8E88S

Рис. 24

F5VASKBIDK8E8AX

Рис. 25

Шаг 10: Коробка для качалки

Коробку можно разработать также с использованием рекомендаций Stellafane

Сделать её можно из дерева. Для плавности движений используйте тефлоновые прокладки. 

F0TKH40IDK8E8FH

Рис. 26

Боковые стороны установите на круглое основание из фанеры толщиной 2-3 см, как на рисунке 27. На каждой стороне можно вырезать ручки для удобства транспортировки.

FFFDPYQIDK8E8MC

Рис. 27

Чтобы иметь возможность вращать прибор слева направо, необходимо добавить вертикальную ось. Это называется азимутальным подшипником.

Основание сделайте из фанеры и установите на три хоккейные шайбы (это уменьшит вибрацию). Потом сделайте центральный стержень и три тефлоновые прокладки над ножками (рисунок 28).

FSHO724IDK8E8HW

Рис. 28



Шаг 11: Готовый телескоп

Можно считать, что телескоп готов, осталось только всё соединить. Чтобы правильно разместить трубу в держателе, необходимо определить центр её тяжести. Для этого просто положите трубу с качалкой на стол и аккуратно попытайтесь сместить к краю до тех пор, пока она не начнёт падать.

Затем установите корпус телескопа на коробку и полюбуйтесь проделанной работой.

FWPE2ZZIDMXJCE0

Рис. 29

FK4SXCOIDMXJCCT

Рис. 30

Здесь завершается наш DIY проект и начинаются космические приключения.

Желаем вам успехов в этом нелёгком, но чертовски интересном деле. Задавайте вопросы и делитесь своими проектами с нами.

И пусть небо будет чистым!

Вложения:

Перегородки

Зеркальная камера

Держатель трубы

Параметры

 

Опубликовано в Технологии

Ссылки