Szukaj

Kategorie

Refraktory
Jest to bardzo popularny system optyczny w astronomii i nie tylko. Refraktory (zwane też lunetami) nadają się zarówno do fotografowania planet i Księżyca jak i do obserwacji wizualnych. Taki refraktor składa się z achromatycznego obiektywu i najlepiej dobrego okularu, o czym jest mowa w rozdziale o okularach teleskopów. Nie warto kupować refraktora o średnicy mniejszej niż 50 mm. Tak naprawdę dla astronoma amatora, który chce poważnie zacząć obserwacje astronomiczne, potrzebny jest refraktor o średnicy co najmniej 60-100 mm. Obecnie na rynku można bez trudu nabyć refraktory z wysokiej klasy obiektywami achromatycznymi o średnicy 50, 80, 100 i więcej mm ze światłosiłami od f/5 do f/10. Warto tu dodać, że refraktor o średnicy 80 mm jest równoważny teleskopowi lustrzanemu o średnicy 100-110 mm ze względu na brak przysłonięcia centralnego i wyższą sprawność przepuszczalności światła w porównaniu do sprawności odbijającej luster. Warunkiem jest dobra optyka w obydwu typach teleskopów.

Refraktor

Refraktory lepiej nadają się do obserwacji planet i powierzchni Księżyca, gdyż nie posiadają przysłonięcia lustrem wtórnym - jak w reflektorach, co pozwala zachować wysoki kontrast i co jest szczególnie ważne przy obserwacji słabych kontrastowo szczegółów powierzchni tych obiektów. Długoogniskowe refraktory o małej światłosile nie nadają się za bardzo do obserwacji galaktyk i mgławic, gdyż bardzo niewygodnie uzyskuje się z nich małe powiększenia z dużymi źrenicami wyjściowymi potrzebne do takich obserwacji. Oczywiście da się nimi oglądać mgławice, ale dawane obrazy nie będą miały zadowalającej jasności. Do tego celu o wiele lepiej służą w miarę światłosilne refraktory o większych średnicach. Jeśli zamierzamy obserwować tego typu obiekty, to najlepiej jest kupić jak najkrótszy refraktor, lecz z kolei krótki refraktor achromatyczny ze światłosiłą mniejszą niż 1/8 nie będzie się nadawał do obserwacji planetarnych z powodu szczątkowych aberracji chromatycznych i sferycznych. Co nam pozostaje w takim wypadku? Nabyć jeden wysokiej jakości refraktor ze światłosiłą f/10, ale za to wyciągiem 2", co pozwoli stosować długoogniskowe okulary w oprawach o takiej właśnie średnicy. Pozwoli to nam uzyskać spore pole widzenia rzędu kliku stopni przy małym powiększeniu i tym samym dobrze widoczne obiekty mgławicowe. Inną radą na zapotrzebowanie jasnego refraktora wysokiej klasy jest zakup refraktora 60-100mm apochromatycznego ED (Extra Low Dispersion) lub jego odmiany z fluorytową soczewką (co niestety wiąże się z dużo większym wydatkiem), ale da nam wymarzoną jakość i poręczny, krótki instrument doskonale spełniający kryteria sprzętu ekspedycyjnego. Czym różni się achromat od apochromatu? Otóż w achromacie podczas projektowania zakłada się korekcję aberracji chromatycznej dla dwóch barw; czerwonej i niebieskiej, ale nasze oko najczulsze jest w barwie żółto-zielonej i dlatego achromat posiada pewne niewielkie widmo wtórne zależne od doboru gatunków szkieł i światłosiły teleskopu. Apochromat natomiast jest skorygowany jak achromat dla czerwieni i koloru niebieskiego, ale także dla barwy żółto-zielonej, co znacząco zmniejsza jego widmo wtórne nawet o rząd wielkości w porównaniu z klasycznym achromatem. Pojawiły się też na rynku obiektywy semi-apochromatyczne. Są one zbliżone do apochromatycznych i posiadają zmniejszone widmo wtórne, ale z powodu doboru tańszego szkła do budowy nie będące w pełni apochromatyczne, aczkolwiek lepiej skorygowane od achromatów. Ostatnimi laty na naszym rynku pojawił się jeszcze jeden typ obiektywów nazywany neo-achromatem. Składa się on z 4 soczewek (dwie z przodu jak w achromacie i dwie bliżej okularu) i jest udoskonaloną wersją achromatu o nieco zmniejszonym widmie wtórnym, ale za to sporym, płaskim polem widzenia nadającym się dobrze do astrofotografii i patrolowania nieba. Teleskopy z takimi obiektywami nadają się do małych i średnich powiększeń, a przy dużych powiększeniach zwykle widoczna jest słaba czerwona obwódka wokół jasnych obiektów, aczkolwiek słabsza niż w achromacie. Zróbmy takie zestawienie: załóżmy że widmo wtórne pojedynczej nieachromatycznej soczewki o średnicy 100 mm i ogniskowej 1000 mm wynosi 100%. Klasyczny achromat pozostawi widmo wtórne na poziomie ok. 1%, neo-achromat upora się z widmem wtórnym na poziomie ok. 0,6%, dobry obiektyw semi-apochromatyczny da wynik w granicach ok. 0,3%, a dobry apochromat ED lub fluorytowy uplasuje się z wynikiem ok. 0,1%. Wspomnieć należy że są obecne na rynku także inne cuda współczesnej techniki obliczeniowej i przemysłu optycznego, jak hybrydy neo-achromatu z apochromatem fluorytowym posiadające światłosiłę 1/5, oraz wielkie prawie 12 stopniowe płaskie pole z czysto dyfrakcyjnym obrazem, idealne do astrofotografii, wielkoformatowych CCD, jak też i do wizualnych wyczynowych obserwacji. Dobrym jego przykładem jest refraktor Takahashi o symbolu FSQ-106N o średnicy 106mm i ogniskowej 530 mm ze światłosiłą 1/5. Niestety nie idealna jest dla nas jego cena wynosząca w USA kilka tysięcy dolarów za samą tubę optyczną. Jest to sprzęt bardzo drogi ale i bardzo dobry, tak więc kupując go płacimy przede wszystkim za jego najwyższą jakość i wielką poręczność krótkiej tuby.

Reflektory
Czyli teleskopy lustrzane składające się z 2 do 4 luster optycznych. Czym jeszcze różnią się od refraktorów? Przede wszystkim wolne są od wszelkich aberracji chromatycznych, ale za to niektóre z nich obarczone są komą i astygmatyzmem, a większość z nich posiada centralne przysłonięcie, czego nie ma w refraktorach, a co nieznacznie obniża kontrast uzyskiwanych obrazów. Reflektory mają też niższą od refraktorów sprawność optyczną, gdyż naparowana warstwa nawet najczystszego aluminium utwardzonego SiO2 odbija około 86% światła. Jeśli do tego dodamy straty na obu lustrach plus przysłonięcie centralne około 10%, to otrzymamy sprawność optyczną na poziomie 66%.

Newtona
Jest to najpopularniejszy typ teleskopów nie tylko w Polsce, ale i na całym świecie. Dzieje się tak ponieważ są one dużo tańsze od refraktorów i mogą posiadać naprawdę wielkie średnice. Nadają się one właściwie do obserwacji wszystkich obiektów, a szczególnie mgławic, gromad gwiazd, itp. Planety również dobrze w nich wyglądają, szczególnie w tych z naprawdę dobrze wykonaną optyką z dokładnością minimum 1/8 Lambda. Teleskop systemu Newtona, czyli reflektor - jest chyba najprostszym systemem optycznym. Przy odrobinie wysiłku i sporej dozie samozaparcia sami możemy zbudować taki teleskop. Składa się on z tuby, głównego lustra wklęsłego oraz pomocniczego lusterka płaskiego kierującego wiązkę odbitą do wyciągu okularowego znajdującego się z boku tubusu.

Teleskop Newtona

Przy tym typie teleskopów jest również bardzo ważny dobór okularów ze względu na występującą w Newtonie komę widoczną na brzegach pola widzenia (ale o tym w całkiem odrębnym dziale o okularach). Lustro główne Newtona jest paraboliczne, co czyni go wolnym od aberracji sferycznej, ale wspomniana wcześniej pozaosiowa aberracja zwana komą ograniczy nam użyteczne pole widzenia do około 40' wizualnie i około 90' przy fotografowaniu nieba. Koma w Newtonie wzrasta ze zwiększaniem się jego światłosiły, dlatego nie robi się jaśniejszych teleskopów Newtona niż 1/4, a wzrastający równocześnie rozmiar wtórnego lustra narzuca minimalna sensowną światłosiłę wizualnych Newtonów na nie jaśniejszą niż 1/4. Co począć jeśli chcemy takim teleskopem fotografować niebo w większym polu niż obejmuje okular? Musimy zaopatrzyć się w specjalny korektor komy umieszczany w wyciągu niedaleko detektora obrazu. Jest to zespół kilku (2-6) skomplikowanych soczewek posiadających także komę, jednakże ujemną w stosunku do naszego teleskopu, co w połączeniu z jego komą da wynik prawie zerowej komy i dodatkowo wyprostuje pole widzenia, co jest bardzo ważne do zastosowań astrofotograficznych. Korektor taki działa dobrze z teleskopami o światłosile od 1/4 do 1/7 z optimum przy 1/5,5 (produkuje go tylko kilka firm na świecie). Do Newtonów ciemniejszych niż F/7 nie jest wymagany, gdyż rozmiar komy szybko spada ze spadkiem światłosiły teleskopu. Spotykane są też Newtony z dwusoczewkowym prostszym i tańszym korektorem Rossa, ale ten typ korektora nadaje się tylko do fotografii, gdyż wizualnie ma niedostateczną korekcję na osi optycznej, za to dość jednorodną w całym polu, co zaspokaja wymogi kliszy fotograficznej, gdyż padający na nią obraz gwiazd mieści się w krążku o średnicy do 25 mikronów. Krążek ten jest mniejszy niż krążek rozproszenia w emulsji fotograficznej wynoszący właśnie te 25 mikrometrów, co z kolei sprawia że gwiazdy w całym polu kadru wyjdą nam jako idealne okrągłe punkty bez śladu komy! Takie korektory pracują w kilku starszych, dużych teleskopach z parabolicznym lustrem o średnicach kilku metrów. Można też adaptować tańszy korektor Rossa do Newtona, zarówno wizualnego jak i fotograficznego, jednocześnie ze wspaniałym, dużym i płaskim, prawie dyfrakcyjnym polem, ale wymaga to wykonania głównego lustra w kształcie hiperboli o ściśle określonej wartości, co jest trudniejsze, ale za to daje wspaniałe wyniki korekcji.

Generalnie dobre teleskopy Newtona posiadają paraboliczne lustra, ale możliwe są odstępstwa od tej reguły. Teleskopy o średnicy do 100 mm i światłosiłą do 1/6 mogą być sferyczne zarówno do 150 mm z f/8, oraz do 200 mm z f/10, jak też do 250 mm z f/12, ale te większe są długie i mało poręczne, a oszczędność na sferycznym lustrze które też musi być tak samo dokładne jest niewielka i nie warta pokusy. Newton ma jeszcze jedną ważną zaletę: otóż jego otwarty tubus łatwo i szybko się chłodzi do temperatury otoczenia, co skraca do minimum czas oczekiwania na obserwacje po rozstawieniu teleskopu wyniesionego z cieplejszego niż otoczenie pomieszczenia. Producenci zadbali o szybkie studzenie wprowadzając w oprawie lustra głównego specjalny duży otwór, znacznie przyśpieszający studzenie teleskopu (odbywa się to na zasadzie ciągu kominowego wynikającego z różnicy ciśnień we wlocie i wylocie pionowego tubusu i na konwekcji nagrzanego od grubego lustra powietrza). Teleskopy Newtona występują też w odmianie meniskowej oraz z korektorem Schmidta, na naszym rynku są one już dostępne, a ich korekcja jest lepsza od klasycznego Newtona o ponad 50%. Konserwacja teleskopu Newtona jest również bardzo prosta, aczkolwiek musimy o niego lepiej dbać niż o refraktor, gdyż warstwy lustrzane są delikatne i nie lubią wilgoci zwłaszcza w przemysłowym, kwaśnym środowisku. Małe teleskopy Newtona poniżej 100 mm zwykle mają sferyczne lustra obarczone aberracją sferyczną i nie powinny zaprzątać naszej uwagi ze względu na ich bardzo skromne możliwości obserwacyjne. Jeśli mamy kupić Newtona to koniecznie od 100 mm wzwyż.

Cassegraina
Teleskopy tego typu to spora rodzinka począwszy od klasycznego Cassegraina z parabolicznym lustrem głównym i eliptycznym wtórnym obarczonym umiarkowaną komą, poprzez najlepszy z nich z dwoma hiperbolicznymi lustrami zwany Ritchey-Chrétien - wolny całkowicie od komy (teleskop kosmiczny Hubble'a jest tego systemu!), do uproszczonych wersji z wtórnym lustrem sferycznym i głównym eliptycznym nazywanymi Dall-Kirkham z czterokrotnie większą komą i aż do egzotycznych układów ze sferycznym lustrem głównym i eliptycznym wtórnym zwanymi Pressman-Camitchell z monstrualną wręcz komą. Osobną rodzinę stanowią Cassegrainy z soczewkowymi korektorami pełno-aperturowymi (czyli o średnicy porównywalnej z lustrem głównym), które są drogie, ale bardzo dobre optycznie. Zasada ich działania jest taka, że korektor wprowadza do układu aberrację sferyczną równą sumie aberracji luster, ale z przeciwnym znakiem, co powoduje że aberracje te znoszą się prawie całkowicie.

Teleskop Cassegraina

Najlepszym, ale niestety najdroższym z nich jest konstrukcja zwana Houghton-Cassegrain z dwoma soczewkami korektora o prawie zerowej sile wypadkowej, z tego samego gatunku szkła i ze sferycznymi lustrami. Przykładem może być wspaniały teleobiektyw tego typu nazwany przez twórców z firmy Zeiss - Spegiel Objectiv o ogniskowej 1000 mm i światłosile 1/5,6. Jest on skorygowany w polu 5 stopni, co wystarcza do obsłużenia średniego formatu 6x6 cm. Spotykane światłosiły tego typu układów zaczynają się od 1/4,5.

Następnym pod względem jakości systemem wartym wspomnienia jest Maksutow-Cassegrain. Korektorem jest w nim lekko ujemna soczewka meniskowa z tzw. kronowego szkła, co daje bardzo dobre efekty korekcji w sporym polu rzędu 1,5 stopnia. Układ ten jest wolny od komy i posiada umiarkowaną krzywiznę pola.

Teleskop Maksutowa-Cassegraina

W popularnym MTO-11CA będącym właśnie tego typu teleskopem jest jeszcze dodatkowy dwusoczewkowy korektor przed ogniskiem na pęku zbieżnym, co pozwala wyprostować pole i rozszerzyć go do 2,5 stopni, co obejmuje cały kadr małoobrazkowego aparatu. Spotykane światłosiły takich teleskopów meniskowych zaczynają się od F/4.5 do fotografii, a kończą na F/15 do obserwacji wizualnych. Prawidłowo skolimowany teleskop z teleobiektywu lustrzanego - jak MTO-11CA oferuje nam już spore możliwości fotograficzne i obserwacyjne, przy stosunkowo niskiej cenie i bardzo kompaktowej obudowie, co z kolei czyni go wygodnym narzędziem podróżnym dla miłośników astronomii.

Następnym bardzo popularnym systemem jest Schmidt-Cassegrain. Jego korektorem jest płasko asferyczna lub obustronnie asferyczna płytka Schmidta. System taki ze sferycznymi lustrami obarczony jest niestety komą i pewną krzywizną pola, co czyni go mało przydatnym do bardziej profesjonalnych zastosowań, ale jego zaletą jest krótka i lekka tuba optyczna, więc wśród amatorów znajduje wielu nabywców. Jest on również uniwersalnym narzędziem nadającym się zarówno do obserwacji planet, jak i obiektów mgławicowych. Współcześnie produkowane teleskopy Schmidta-Cassegraina posiadają dzięki retuszowanemu lustru wtórnemu stosunkowo dobrą korekcję komy. Takie rozwiązanie stosuje się jednak w droższych modelach naszpikowanych zwykle elektroniką i systemami naprowadzającymi typu GO-TO.

Teleskop Schmidta-Cassegraina


Strona głównaStrona główna

Koszyk  

jest pusty