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
Воскресенье, 06 февраля 2022 08:00

DIY телескоп. Часть 1

F64043SIDA2JWG3

Недавно мы рассказывали об основных направлениях любительской астрономии. Сегодня хотелось бы уделить больше внимания оптическим приборам и рассказать о самом востребованном проекте среди новичков – рефлекторном телескопе.

Можно выделить две задачи, стоящие перед создателем такого телескопа:

– изготовление основного зеркала;

– изготовление трубы и монтаж всей конструкции.

Данная статья посвящена решению первой задачи. Работа с оптикой – это самая трудоёмкая, и в то же время самая интересная часть телескопостроения.

Хорошее зеркало позволит разглядеть кольца Сатурна, атмосферу Марса, структуры галактик и многое другое, в то время как зеркало низкого качества даст лишь размытые очертания космических объектов.

Зеркало телескопа требует исключительной точности. Опыт показывает, что сделанная вручную оптика при соблюдении рекомендаций, как правило, имеет более высокое качество поверхности, чем зеркала, отполированные на промышленных станках. Это одна из причин, по которой лучше изготовить зеркало самостоятельно, нежели купить. А другая причина: в бесценных знаниях и навыках, которые вы приобретаете, создавая свой оптический инструмент.

 

Список необходимых материалов и инструментов:

– стеклянная заготовка (круглый толстый диск диаметром 8 дюймов/203 мм – стандарт для телескопического зеркала);

– абразивные порошки для шлифовки и полировки. Здесь используется три вида абразивов различной зернистости: карбид кремния, оксид алюминия и оксид церия;

– смола;

– стоматологический гипс;

– керамическая плитка;

– эпоксидный клей;

– решётка Ронки (устройство, напоминающее окуляр, но вместо линзы имеет светофильтр с очень тонкими линиями).

F28FTWXIDED2PKR

Рис. 1 Абразивные порошки

Шаг 1: грубая шлифовка
Первое, что нужно сделать – придать форму будущему зеркалу, одна из его поверхностей должна стать вогнутой. Делается это методом шлифовки.
Суть заключается в том, чтобы удалить часть стекла, используя материал с более высокой твердостью. Для этой задачи лучше всего подходит порошок карбида кремния. Чтобы абразив был эффективным, его нужно тереть о стекло с большим давлением. Поэтому нам нужен специальный инструмент, примерно того же размера и веса, что и стекло.
Раньше строители телескопов просто использовали другую стеклянную заготовку, менее качественную. Сейчас с этой задачей хорошо справляется гипсовый диск, обклеенный керамической плиткой.
Чтобы сделать такой диск, накройте стекло полиэтиленовой плёнкой, оберните картонным цилиндром и залейте внутрь гипс, как на рисунках 2, 3 и 4.

FKH5JZWIDA2JWG7

Рис. 2

FM6R0RYIDA2JWGB

Рис. 3

FLQOU6EIDA2JWGC

Рис. 4

Затем возьмите плитку и аккуратно наклейте на поверхность диска с помощью эпоксидного клея. Должна получиться ровная мозаика, как на рисунке 6.

FQGSUNTIDA2JWGD

Рис. 5

F1SLWXAIDA2JWGL

Рис. 6

Настало время шлифовки. Положите на гипсовый диск мокрый порошок карбида кремния (крупной зернистости), а стекло расположите сверху так, чтобы его часть (40% диаметра) висела в воздухе. Такое расположение позволит сосредоточить воздействие шлифовки стекла в центре, а гипса – по краям. Таким образом, поверхность зеркала станет вогнутой, а поверхность гипсового инструмента – выпуклой.

chordal stroke

Рис. 7

Во время шлифовки не забывайте время от времени поворачивать стекло в руках на четверть диаметра, чтобы обработка поверхностей происходила равномерно.
После того как сферическая форма достигнута, наступает время для следующего этапа.

FXG28XTIDA2JWGX

Рис. 8. В процессе шлифовки абразив будет растекаться по кругу

Шаг 2: тонкая шлифовка
Этот этап имеет только одну цель: удалить царапины и неровности, оставшиеся после грубой шлифовки, сохранив при этом форму поверхности.
Обратите внимание, что сейчас зеркало располагается ровно над гипсовым диском.

normal stroke

Рис. 9

Для более тщательной обработки используйте абразивы различной зернистости. Большие неровности можно отметить маркером и шлифовать поверхность порошком с крупным зерном до тех пор, пока все они не исчезнут.

F6HY9GVIDA2JWHC

Рис. 10

Затем можно перейти на мелкий порошок оксида алюминия.
Когда вы заметите, что воздействие абразивов становится всё менее заметным для невооружённого глаза, смело переходите к следующему шагу.

Шаг 3: полировка
Цель полировки – удалить шероховатость, оставшуюся после тонкой шлифовки, и получить гладкую отражающую поверхность.

Мы переходим от механического шлифования (карбид кремния и оксид алюминия) к химическому (оксид церия). Движения остаются теми же, но на микроскопическом уровне есть разница. Вместо того, чтобы разрушать частички стекла, оксид церия будет действовать как «метла», устраняющая с поверхности невидимые элементы. Поэтому давление не влияет на скорость и качество полировки.

Мы меняем поверхность гипсового диска с керамической плитки на более мягкий материал – смолу. Её нужно растопить (рисунок 11) и налить поверх гипса, обернув его предварительно картонным цилиндром (рисунки 12 и 13).

FZM8F0KIDA2JWHZ

Рис. 11

FY9OE95IDA2JWHG

Рис. 12

FOAP1PVIDA2JWI0

Рис. 13

Когда круг смолы начнет застывать, придайте ему выпуклую форму с помощью ложки или лопатки. Затем нанесите мелкий порошок церия. Помимо полирующих свойств, церий предотвращает прилипание смолы к зеркалу во время шлифовки.

После затвердевания, на получившемся поле нужно прорезать канавки, как на рисунке 14. С этой задачей прекрасно справится перочинный нож, смоченный в воде.

F7Z3DW3IDA2JWI2

Рис. 14

Продолжаем полировать. Через пару часов зеркало начнет приобретать свои отражающие свойства, но нам понадобится еще несколько часов работы, чтобы убедиться в полном удалении шероховатости.

FJJICM3IDA2JWI4

Рис. 15

FF0MXXDIDA2JWIW

Рис. 16. При взгляде сбоку уже можно заметить отражения

Шаг 4: измерения
Этот этап, вероятно, самый трудный. Мы должны изменить нашу идеально сферическую поверхность на параболическую.

Здесь требуется немного математики: когда параллельные лучи света отражаются от сферической поверхности, они не фокусируются в одной точке (изображение в таком телескопе будет размытым). Параболоид имеет более глубокий центр и более плоские края, следовательно, лучи света фокусируются в самом его центре, формируя на выходе чёткое изображение.

e9d0da76314b83763c9a193e778b4771 i 9

Рис. 17

Разница между сфероидом и параболоидом очень мала и не может быть измерена невооруженным глазом. Чтобы контролировать форму зеркала, нам придется использовать специальные измерительные инструменты. Самый популярный – тест Ронки. Нужен только источник света, диффузор (рассеиватель света) и решётка Ронки.
Свет излучается, отражается от испытуемого зеркала и, проходя через решётку, попадает к наблюдателю. По расположению полос, можно сделать выводы о том, что именно нужно подкорректировать, чтобы добиться формы параболы.
Вот распространенные дефекты, наблюдаемые через решётку Ронки.

F43OG7KIDA2JWJ7

Рис. 18. Провал в центре (заметно по сильным искажениям линий в центре проекции)

F7IX4QCIDA2JWJA

Рис. 19. Плоский центр

FXTXIU4IDA2JWIZ

Рис. 20. Вытянутый сфероид (нужно сначала добиться идеальной сферической формы, а затем параболизировать)

Чтобы не повторять одну и ту же ошибку дважды, важно делать зарисовки фигур в блокноте. Таким образом, вы сможете связать определенный результат с желаемой коррекцией.

Стандартным шлифовальным движением является W-образный штрих. Он углубляет центр и края. Самой распространённой ошибкой является выход за пределы параболы. В этом случае получается гиперболоид, который можно исправить, лишь вернувшись к форме сферы и начав коррекцию заново.

Переход от сфероида к параболоиду может занять от нескольких часов до нескольких недель. Всё зависит от опыта и особенностей сфероида.

F067CABIDA2JWJB

Рис. 21. Вот так должен выглядеть параболоид

Шаг 5: нанесение отражающего покрытия
После нанесения специального слоя на стекло его отражающая способность увеличивается с 5% до 90-95%. Сейчас зеркала покрывают алюминием в специальной вакуумной среде.

Несмотря на то, что можно построить собственную вакуумную камеру и покрывать зеркала самостоятельно, обычно оно того не стоит (если, конечно, вы не планируете заниматься покрытием зеркал в промышленных масштабах).
Следовательно, алюминирование – это процесс, который разумнее всего доверить специалистам.

Но есть и второй способ нанесения отражающего покрытия, известный в народе как серебрение. Здесь вполне можно справиться своими силами, если углубиться в химию. Весь процесс  укладывается в несколько пунктов.
1) 1 грамм нитрата серебра и 1 грамм гидроксида натрия растворяются в воде (каждый в отдельной ёмкости), а затем смешиваются. Оксид серебра выпадает в чёрный осадок.
2) В полученный раствор добавляется аммиак в количестве, необходимом для полного растворения осадка, затем 4 грамма сахара. Всё перемешивается.
3) Стекло погружается в раствор, который в этот момент подогревается снизу. Важно не допускать закипания жидкости!
4) Если раствор окрасился в кремовый цвет, значит процесс серебрения успешно завершился.

F64043SIDA2JWG3

Рис. 22. Готовое зеркало

FHWWDAHIDA2JWG6

Рис. 23

Параболическое зеркало для телескопа готово! Осталось собрать трубу и смонтировать все компоненты вместе, чтобы получился полноценный инструмент для наблюдений за звёздами.

Но об этом мы расскажем в следующий раз.

А пока желаем вам успехов в покорении мира оптики! Уже захотелось собрать свой телескоп? Задавайте вопросы, делитесь полученными результатами с нами и ждите вторую часть инструкции на нашем сайте.

 

Опубликовано в Технологии
Воскресенье, 30 января 2022 08:00

Любительская астрономия

GettyImages 956508114 ca38fd1e7c684b5f937fc7d07af22b50

Звёзды всегда завораживали человека. В попытке понять и объяснить окружающий мир, наши предки создали множество наук, но именно наука о звёздах заняла в сознании человека особое место. Даже сейчас астрономия зачастую воспринимается как элитарное занятие, предназначенное для тех немногих, кто готов посвятить ей всю жизнь. Возможностей для карьеры в этой области немного, для получения должности начального уровня требуются годы обучения и подготовки. Даже докторская степень не является гарантией успеха – не все выпускники астрономических факультетов попадают в обсерватории и становятся исследователями.

Если вам интересен космос, но астрономическое образование получить не удалось, не расстраивайтесь. Астрономия имеет традицию любительской практики, доступной каждому!
У желающих есть возможность не только наслаждаться красотой космоса, но и совершать открытия. Каждый год в астрономический реестр вносятся новые кометы, туманности, сверхновые и экзопланеты, обнаруженные любителями. Вот несколько ярких примеров:
– первая межзвездная комета 2I/Borisov, обнаруженная Геннадием Борисовым в 2019 году с помощью телескопа собственной разработки;
– 42 экзопланеты, обнаруженные сообществом Planet Hunters («Охотники за планетами») за один лишь 2012 год;
– фотография сверхновой, сделанная Виктором Бусо в 2016 году.

1f9cbd50f3ade2aa5e7da936589340a4 cropped 1332x1000

Комета Борисова

supernova first light 1000x415

Сверхновая Бусо. Запечатлеть такое явление – большая удача для учёного

В этой статье мы кратко расскажем об основных направлениях любительской астрономии и проектах, доступных для реализации абсолютно всем.

Оптические телескопы

9 21 night sky

В 1609 году Галилео Галилей использовал зрительную трубу голландского изобретателя Иоанна Липперсгея для астрономических целей. С тех пор изготовление телескопов стало развивающейся дисциплиной. Многие астрономы после Галилея мастерили свои собственные инструменты из необходимости, но появление любителей в этой области, кажется, стало заметным лишь в XX веке.

До появления современных телескопов массового производства цена даже скромного инструмента часто была не по карману начинающему астроному-любителю. Строительство собственного телескопа было единственным экономичным способом получить подходящий для наблюдений инструмент. Многие опубликованные работы пробудили интерес к телескопостроению, например, книга 1920 года "Телескоп любителя" ирландского изобретателя У. Ф. А. Эллисона.
В США 1920-х годов статьи в научно-популярных журналах астрономической тематики способствовали росту интереса к этому хобби. С 1933 по 1990 год в журнале Sky & Telescope регулярно выходила колонка «Gleanings for ATMs» («Находки для изготовителей телескопов»). Развитие оптики, появление искусственных спутников и «космическая гонка» также значительно повлияли на распространение телескопостроения.

c23c4747c0ba13a42a1336f449de0a9c

16-дюймовый телескоп-рефлектор

Сейчас купить готовый инструмент в магазине стало куда доступнее, чем раньше. Но традиция «сделай сам» прочно закрепилась в сердцах энтузиастов. Ведь лучше астрономического открытия может быть лишь открытие, сделанное самодельным телескопом!

Выделяют всего три типа конструкции телескопов.
1) Рефракторы, принцип работы которых заключается в преломлении света системой линз.
2) Рефлекторы, использующие зеркало в качестве светособирающего элемента.
3) Зеркально-линзовые (катадиоптрические), использующие в своей конструкции как отражающие, так и преломляющие элементы.

Наиболее популярным вариантом для астрономов-любителей является рефлектор, прозванный еще в прошлом веке «телескопом бедняка». Его преимуществом является простая конструкция и возможность получать максимальный размер изображения при минимальных затратах.
Телескоп-рефлектор с апертурой (диаметром) 15 или 20 см является стандартным стартовым проектом, который можно построить самостоятельно по инструкциям и чертежам, найденным в Интернете.

slide 16

Конечно, больше всего размер и конструкция телескопа зависят от целей астронома. Наблюдать можно за разными объектами: планеты, Солнце, Луна, кометы и астероиды, туманности и объекты дальнего космоса. Кому-то достаточно наблюдений за Луной, а кого-то интересует свет других галактик. Чем дальше хотите видеть, тем больше должен быть диаметр вашего телескопа.
Выбор всегда за вами.

Радиоастрономия

radioteleskop

Исследования космоса в радиоволнах не так популярны среди астрономов-любителей, как описанные выше оптические наблюдения. В телескоп хочется смотреть глазом, а не греть уши монотонным шипением радиоприёмника.
Но радиоастрономия в настоящее время занимает лидирующие позиции в изучении космоса. Дело в том, что все объекты Вселенной излучают электромагнитные волны широкого спектра. Оптические телескопы способны уловить лишь малую часть этого излучения, как и наши глаза. Не случайно только с появлением радиотелескопов человеку стали доступны для изучения квазары, пульсары, нейтронные звёзды и черные дыры – очень мощные источники энергий, зафиксировать которые оптическим телескопом просто невозможно.

slide 1

Шкала электромагнитных волн

На шкале выше хорошо видно, насколько мала область видимого света по сравнению с информацией, поступающей на Землю в диапазоне радиоволн.

Еще одним преимуществом FM-астрономии является то, что длина волны в радиодиапазоне значительно больше, чем в диапазоне видимого света. Это значит, что радиоизлучение может спокойно проходить сквозь космическую пыль и атмосферу Земли, позволяя астрономам проводить исследования в любое время суток и почти при любых погодных условиях (только не в грозу).

Starblazer khabarovsk teleport

Спутниковые антенны

Войти в мир радиоастрономии можно, собрав свой собственный радиотелескоп (купить всё равно не получится). Инструкций по его сборке в интернете достаточно, хотя практика и не такая популярная. Во многом потому, что антенны ранее были нужны исключительно для телевещания и стоили дорого, никому бы и в голову не пришло препарировать такой аппарат, чтобы послушать звёзды. Сейчас, с появлением интернета и уходом ТВ на задний план, можно позволить себе воспользоваться старой спутниковой тарелкой в научных целях.

Работа за компьютером

decals mosaic examples

Фотографии галактик из каталога звёздного неба

В последние годы астрономия стала игрой больших данных, как никакая другая наука. Обсерватории ежедневно генерируют огромные массивы данных, фиксируя ночное небо во всех спектральных диапазонах. Анализ полученной информации – очень трудоёмкий процесс. Поэтому в помощь всему астрономическому сообществу были созданы проекты «гражданской науки», позволяющие любому человеку с доступом в интернет внести свой вклад в астрономию.

Galaxy Zoo – один из самых известных проектов такого рода. Добровольцев просят классифицировать изображения галактик в соответствии с их формой и другими отличительными особенностями. Многие из этих галактик никогда раньше не были видны человеческому глазу, поскольку все они были сняты и обработаны машинами автоматически.
Уже классифицировано более миллиона галактик, и проект привел к нескольким открытиям, сделанным любителями, включая галактику Hanny's Voorwerp, обнаруженную голландским школьным учителем, и Green Pea Galaxies – новый тип галактик, зафиксированный многими добровольцами.
Принять участие в проекте очень просто. Достаточно зайти на сайт, зарегистрироваться и начать классифицировать галактики. Проект включает в себя дискуссионный форум, где можно пообщаться с единомышленниками и поделиться изображениями наиболее интересных объектов.

Второй подобный проект  – Zooniverse. Это сайт, на котором размещено множество программ из различных областей науки, в том числе из астрономии. Одни проекты фокусируются на обнаружении сверхновых, другие анализируют фотографии Марса в поисках признаков древних рек и морей, третьи ищут свидетельства существования девятой планеты на краю Солнечной системы.
И это далеко не всё!
Алгоритм здесь тот же. Зайти на сайт, зарегистрироваться и приступить к исследованиям.

mars d 850

Фотография Марса

Пожалуй, самый интересный проект астрономии «на удалёнке» – DIY Planet Search.
Это проект Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского университетов, который даёт участникам возможность управлять телескопами в сети роботизированного оборудования и искать экзопланеты транзитным методом. Кратко метод можно описать так: когда планета проходит перед звездой-хозяином, она блокирует небольшое количество света звезды; обнаружение этих изменений света (транзитов) и есть суть метода.
Телескопы проекта, расположенные в обсерватории Аризоны, разработаны таким образом, что ими можно управлять дистанционно через простой интерфейс веб-браузера из любой точки мира.
Участники проекта регистрируются на сайте, учатся управлять телескопами, а затем используют их для того, чтобы делать снимки и измерять транзиты экзопланет.
На сайте имеется простое в использовании программное обеспечение для обработки изображений, чтобы наблюдатели могли улучшать, анализировать и раскрашивать свои снимки так же, как это делают в настоящих обсерваториях.

exoplanets

Сравнение размеров Земли и других экзопланет

Как видите, способов почувствовать себя астрономом достаточно. А некоторые из них вы можете опробовать сразу же после прочтения этой статьи.
Доводилось ли вам уже заниматься астрономическими исследованиями? Какие направления DIY астрономии вам ближе? Поделитесь своим мнением с нами. И успехов вам в будущих исследованиях!

Опубликовано в Технологии

Ссылки