Většina lidí má zřejmě poměrně obecnou představu o teleskopu, kterou si představí v mysli, zejména při jeho nákupu: Dlouhý, hubený přístroj s objektivem na jednom konci, upevněný na vřetenovitém, ale elegantním stativu, s okulárem vzadu. To je refrakční dalekohled ve své nejzákladnější podobě.
Na druhou stranu naprostá většina velkých amatérských dalekohledů – a naprostá většina toho, co se doporučuje začátečníkům – jsou spíše nedůstojné, tlusté a velké tubusy s okulárem vpředu, někdy na stativu, ale častěji na jednoduché montáži připomínající obří dělo nebo raketomet. Jedná se o zrcadlové dalekohledy.
Přestože existují i jiné optické konfigurace, většina dalekohledů pro začátečníky a vlastně většina dalekohledů celkově má jednu ze dvou výše uvedených optických konfigurací. Obě mají své výhody i nevýhody, ačkoli v poměru dolar za dolar obvykle vítězí reflektory.
Než budeme pokračovat, definujme si několik základních pojmů, které budete potřebovat znát při pročítání zbytku tohoto článku i při vlastním nákupu dalekohledu. Pokud se chcete dozvědět více o tom, jak dalekohledy fungují, podívejte se na našeho dokonalého průvodce porozuměním dalekohledům.
Základní pojmy
- Apertura – průměr objektivu (přední čočky nebo primárního zrcadla, obvykle největšího optického prvku), obvykle měřený v palcích nebo milimetrech. Čím větší je apertura, tím větší rozlišovací a světelný výkon dalekohled má.
- Ohnisková vzdálenost – Délka dráhy, kterou prochází světlo v optickém tubusu dalekohledu.
- Poměr ohniskové vzdálenosti a světelnosti – ohnisková vzdálenost/clona obvykle vyjádřená jako F#, například f/5 nebo f/10
Když hovoříme o dalekohledu, obvykle máme na mysli jednotku dvou věcí: samotný dalekohled, obvykle označovaný jako sestava optického tubusu nebo OTA, a montáž. Tento článek bude zaměřen pouze na sestavu optického tubusu.
Existuje celá řada různých konstrukcí montáží teleskopů a každá konfigurace teleskopu může být umístěna na více různých typech montáží. Těmi se v tomto článku pro zjednodušení nebudeme podrobně zabývat.
Rozlišení se lineárně škáluje – 6″ teleskop má dvojnásobné rozlišení než 3″. Výkon sběru světla roste s plochou – takže tentýž 6″ dalekohled má čtyřnásobnou schopnost sběru světla oproti 3″. Čím větší rozlišení, tím více jemných detailů na objektech můžete vidět, zatímco větší sběr světla vám umožní snadněji pozorovat slabší objekty.
Co je to refrakční dalekohled?
Refrakční dalekohled používá zakřivenou, vypouklou objektivovou čočku v přední části k zaostření světla ohýbáním světelných paprsků do jedné ohniskové roviny. Obvykle se u refraktorů používá čočka vyrobená z více prvků nebo kousků skla, obvykle mírně odlišných druhů skla. To se dělá proto, aby se snížila chromatická aberace – vada všech čoček, která způsobuje, že různé barvy nebo vlnové délky světla mají různou ohniskovou rovinu, což má za následek rozmazaný obraz, kdy nejsou všechny barvy současně ostré.
Achromaty mají výrazně menší chromatickou aberaci než jejich předchůdci s jednoduchými čočkami – i když stále dostatečnou, takže mnoho achromatů bude mít kolem jasných objektů nepříjemné fialové halo. Ve skutečnosti mají chromatickou aberaci všechny refraktory – u některých je pouze lépe kontrolována než u jiných.
Chromatická aberace se snižuje na zanedbatelnou úroveň buď prodloužením ohniskové vzdálenosti dalekohledu (nad f/10) u achromatů, nebo přidáním speciálních typů skel či dalších optických členů, čímž se vytvoří ED dublety nebo apochromaty – ty bývají těžké, drahé a optimalizované spíše pro fotografické použití. Většina refraktorů prodávaných začátečníkům jsou achromaty.
Okulár můžete umístit přímo za objektiv a dívat se přímo před sebe jako pirátský špionážní dalekohled. Pokud byste však refraktor používali v této konfiguraci, museli byste si k pohledu přes okulár kleknout a dívat se přímo do něj – což není zrovna nejpohodlnější poloha pro používání.
Astronomické refrakční dalekohledy mají obvykle v dráze světla diagonálu, která ohýbá světlo pod úhlem 90 stupňů, aby se okulár nacházel v pohodlnější poloze. Okulár se obvykle vkládá do diagonály. Existují diagonály prodávané jako „vztyčovací hranoly“, které používají úhel 45 stupňů, ale ty jsou vhodnější pro denní použití dalekohledu.
Pro astronomii potřebujete speciální 90stupňovou „hvězdnou diagonálu“. Hvězdná diagonála může ke svému účelu používat buď zrcadlo, nebo hranol. Prizma se lépe čistí a déle vydrží, ale zrcadlo (zejména kvalitní dielektrické) propustí o něco více světla než hranol. V praxi je tento rozdíl zanedbatelný.
Lom s diagonálou představuje obraz, který je správný nahoru a dolů, ale obrácený doleva a doprava (jako u zrcadla v koupelně). Pro astronomické účely má toto převrácení vlevo a vpravo kromě estetického jen malý význam a pro většinu pozemského použití na něm opravdu nezáleží.
Pokud musíte mít správně orientované pohledy, můžete si pořídit diagonálu se vzpřímeným obrazem, která má speciální typ hranolu pro korekci tohoto levopravého překlopení. Tyto diagonály s přímým obrazem však bývají méně kvalitní a mají větší problémy s odlesky než jejich standardní protějšky, takže pokud chcete co nejostřejší zobrazení, raději se jim vyhněte.
Refraktory se obvykle prodávají se světelností ne větší než 6 palců. Šestipalcový refraktor je masivní dalekohled a s montáží snadno přesáhne 100 kg. Větší rozměry jsou ještě těžkopádnější a vzhledem k cenám speciálních skel potřebných pro objektiv i náročnosti výroby se ceny prudce zvyšují. Výsledkem je, že amatéry s většími refraktory uvidíte jen zřídka.
V důsledku relativně malé světelnosti jsou refraktory skvělé pro ty, kteří chtějí pohodlný malý dalekohled, ale jejich skutečné možnosti narážejí na tvrdý limit – zejména u slabších objektů mimo Sluneční soustavu.
Mezi refraktory, které bychom doporučili začátečníkům, patří:
- Meade Infinity 70
- Meade Polaris 80
- Meade Infinity 80
- Meade Infinity 90
- Meade Infinity 102
- Celestron StarSense Explorer DX 102AZ
Co je to reflexní teleskop?
Hlavním typem prodávaného a vyráběného reflexního dalekohledu, o kterém budeme hovořit po zbytek tohoto článku, je Newtonův reflexní typ. K zaostření světla používá konkávní, parabolické zrcadlo, přičemž superpřesné úhlové ploché zrcadlo odklání obraz vně tubusu pod úhlem 90 stupňů, aby bylo možné jej pozorovat. V zaostřovacím zařízení dalekohledu je umístěn okulár.
Konstrukce reflektoru vytváří obraz otočený o 180 stupňů nebo vzhůru nohama (nikoli však převrácený doleva doprava). Pro astronomické účely to nepředstavuje velký problém, protože ve vesmíru není nahoře ani dole. Tento typ dalekohledu je však nepraktický pro pozemní pozorování.
Protože parabolická zrcadla mají méně ploch, a proto se vyrábějí snadněji než čočky, v kombinaci s levností relativně běžného tabulového nebo borosilikátového skla, které se používá ve většině astronomických zrcadel, lze reflektory vyrábět za velmi nízké náklady a ve velmi velkých rozměrech. Osmipalcový reflektor lze pořídit za podobnou cenu jako čtyřpalcový refraktor, ale má dvojnásobné rozlišení a čtyřnásobnou schopnost sběru světla – a navíc má nulovou chromatickou aberaci.
Díky tomu, že okulár je umístěn v horní části dalekohledu, nemusí být reflektory umístěny vysoko nad zemí. Většina reflexních dalekohledů pro amatéry, zejména těch velkých, je na tzv. dobsonovské montáži, která se zcela obejde bez stativu a používá jednoduché pohyby založené na tření. Tyto montáže jsou levné, odolné a pevné jako skála a lze je snadno zmenšit na velké rozměry.
Největší Dobsonův dalekohled na světě má 72palcové zrcadlo; Dobsony do 25 palců lze běžně najít a snadno se přepravují slušně velkým automobilem. Dalekohled do 14 nebo 16 palců se vejde i do sedanu. Typické reflektory pro začátečníky mají velikost do 10-12″.
S rostoucí velikostí a objemem tubusu se od něj u dalekohledů nad 10-12″ upouští a nahrazuje se srazitelným hliníkovým příhradovým tubusem s pevnými dřevěnými nebo kovovými segmenty na koncích, které drží optiku a připevňují k ní hardware. To komplikuje montáž a prodražuje dalekohledy, ale snadná přeprava tuto drobnou nevýhodu více než kompenzuje.
Mezi reflektory, které bychom doporučili začátečníkům, patří:
- Orion SkyScanner 100
- Orion StarBlast II
- Sky-Watcher 6″ Traditional
- Sky-Watcher 8″ Traditional
Který je lepší?
Všechny optické přístroje představují soubor kompromisů. Jako taková neexistuje nejlepší konstrukce. Pro většinu uživatelů bychom však stále důrazně doporučovali reflektor před refraktorem, a to jednoduše kvůli větším možnostem reflektoru za danou cenu a jednoduchým tvrdým překážkám, na které refraktory narážejí, aniž by za ně utratili tisíce nebo dokonce desetitisíce dolarů. S ohledem na to si pojďme projít výhody a nevýhody jednotlivých konstrukcí.
Refraktory
Klíčovou výhodou refraktoru je, že uprostřed apertury nepřekáží žádné sekundární zrcadlo. Sekundární zrcadlo reflektoru blokuje část světla přicházejícího do tubusu – i když ne natolik, aby se výrazně snížila schopnost dalekohledu shromažďovat světlo. V důsledku fyzikálních zákonů a difrakce však tato překážka také velmi mírně rozmazává obraz a vede ke ztrátě kontrastu spolu s některými jemnými detaily.
Nedostatek překážek znamená, že 3″ refraktor bude mít při stejných ostatních podmínkách znatelně ostřejší obraz než 3″ reflektor při velkých zvětšeních. Tento problém však lze jednoduše buldočím způsobem překonat pořízením většího reflektoru, což je velmi snadné vzhledem k tomu, že 8″ reflektor stejně stojí přibližně stejně jako 4″ refraktor.
Refraktory mají tendenci držet souosost prvků v optické dráze, protože přední čočky jsou pevně uchyceny. Refraktory jsou poměrně bezúdržbové, což je činí oblíbenými pro začínající astronomy. To může být dalším důvodem, proč je refraktorová konstrukce součástí dalekohledů a většiny pozorovacích dalekohledů.
Primární nevýhodou refraktoru na bázi apertura-apertura je výše zmíněný problém chromatické aberace. Ten je v podstatě řešitelný pouze vynaložením více peněz nebo zvýšením ohniskového poměru, což v druhém případě vytváří těžkopádný přístroj s úzkým zorným polem.
Druhou nevýhodou je opět jednoduše cena. Dobrý 4″ refraktor stojí 400 USD a více. Šestipalcový reflektor lze pořídit za 300 dolarů a překoná 4″ refraktor ve všem. Desetipalcový reflektor stojí 600 dolarů a za rozumnou cenu nelze koupit žádný refraktor, který by se vyrovnal jeho schopnostem – natož aby byl přenosným přístrojem.
Reflektory
Hlavní výhodou konstrukce newtonovského reflektoru je, že výroba kvalitních zrcadel je prostě levnější než výroba objektivů, zvláště když jsou stále větší. Při velikostech pod 4-5″ apertury je to zanedbatelné. Jakmile se však dostaneme nad 5″, začne se tato cenová výhoda projevovat. S refraktorem nad 7 nebo 8 palců se pravděpodobně nikde mimo hvězdárnu nesetkáte, ale 8″ nebo 10″ reflektor je standardem pro začátečnické přístroje a v rukou amatérů po celém světě jsou tisíce 20″ a větších reflektorů.
Zrcadla, protože spíše odrážejí než lámou, nikdy nerozdělují přicházející světelné paprsky tak jako refraktory. Díky tomu se nemusíte obávat chromatické aberace.
Reflektory však přinášejí aberaci zvanou koma (prostřednictvím Photography Life), zejména u konstrukcí s nižším/větším ohniskem. Koma má za následek, že hvězdy, které se nacházejí blízko vnějšího okraje zorného pole, jsou rozmazané a vypadají, že mají chvost nebo tvar kříže podobný kometě.
U dalekohledů, které mají ohniskovou vzdálenost f/6 a vyšší, je koma zanedbatelná až žádná. V dalekohledech se světelností f/4,5 až f/6 je koma natolik výrazná, že některým uživatelům může vadit, a proto si můžete zakoupit korektor komy, který tento problém zmírní. Dalekohledy se světelností pod f/4 až f/4,5 bezpodmínečně potřebují ke svému použití korektor komy.
Dalším faktorem u reflektorů je nutnost pravidelné kolimace. Typický newtonovský reflektor má primární zrcadlo, které je namontováno tak, aby bylo možné zrcadlem pohybovat a vyrovnat tak optiku. Vyrovnání by se mělo kontrolovat vždy při každém nastavení dalekohledu, ale je to poměrně snadný proces, pokud skutečně potřebuje korekci.
V menší míře lze sekundární zrcadlo vyvést z rovnováhy, ale protože je mnohem menší a lehčí, je mnohem méně vystaveno ztrátě kolimace. Pokud nedošlo k silnému otřesu dalekohledu při jeho dodání, neměli byste sekundár před prvním použitím dalekohledu seřizovat a zřídkakdy by mělo být nutné se ho dotknout.
Kolimace je proces údržby, který se budete muset naučit u většiny Newtonů s aperturou nad 4″. Ačkoli se může zdát zastrašující, ve skutečnosti je velmi snadná a její provedení zabere nanejvýš několik minut – a pravděpodobně není nutná při každém nastavení dalekohledu. Přesto se někteří nováčci z tohoto důvodu reflektorům vyhýbají. Mě to odradilo od koupě jednoho z nich jako mého prvního dalekohledu, čehož dodnes lituji.
Jakmile se dostanete za hranici 6″, je newtonovský reflektor králem cenového výkonu měřeného náklady na palec apertury. Při montáži na Dobsonovu montáž není absolutně nic, co by překonalo jeho hodnotu, snadnost použití nebo přenosnost.
Který by pro vás byl nejlepší?
Čím větší apertura, tím více a tím tmavších věcí můžete na obloze vidět. Větší clona vám umožní použít větší zvětšení a odhalí více detailů. S rostoucí aperturou samozřejmě roste i cena a hmotnost, ale i 10″ newtonián snadno zvládne zdatný dospělý člověk a 6″ zvládne přemístit i starší osoba nebo dítě.
Refraktory přinášejí mnoho výhod, a pokud chcete dalekohled upevněný na stativu, který můžete kdykoli vyhodit ven, vzít s sebou do letadla a/nebo příležitostně použít pro pozemní pozorování, jsou skvělou volbou. Stolní reflektor je však přenosnější, schopnější a kromě pozemního pozorování zvládne vše výše uvedené, takže volba je na vás. Báječnou volbou pro začátečníka je také středně velký Dobsonův dalekohled. Pokud máte zájem o nový dalekohled, podívejte se na tento příspěvek o nejlepších dalekohledech do 1000 dolarů, kde rozebíráme nejlepší dalekohledy všech druhů do 1000 dolarů.
Většina lidí si nakonec během let svého hobby pořídí několik dalekohledů, každý pro jiné použití:
- Dalekohled (technicky vzato typ refraktoru)
- „Grab n‘ go“/cestovní dalekohled – obvykle refraktor nebo Newtonův dalekohled s aperturou mezi 3-6“
- Středně velký/pravidelný dalekohled – 5-6″ refraktor nebo 6-10″ reflektor
- „Světelný kbelík“ – 10″ nebo větší reflektor; někteří lidé budou mít více dalekohledů „light bucket“, pokud si nakonec pořídí něco v rozmezí 20″ nebo většího
Vaším prvním dalekohledem může být kterýkoli z těchto dalekohledů a s postupem času a získáváním zkušeností můžete vždy vyměnit nebo získat další vybavení.
Pokud hledáte skvělou skupinu nadšenců, kteří se chtějí dozvědět více o astronomii a astrofotografii, pak se připojte k naší skupině na Facebooku Amateur Astronomers Worldwide. Už se na vás nemůžeme dočkat!