Większość ludzi ma dość ogólny obraz teleskopu, który wyobraża sobie w myślach, szczególnie podczas zakupów: Długi, chudy instrument z soczewką na jednym końcu zamontowany na wrzecionowatym, ale eleganckim statywie, z okularem z tyłu. Jest to teleskop refrakcyjny w swojej najbardziej podstawowej formie.
Z drugiej strony, zdecydowana większość dużych teleskopów amatorskich – i zdecydowana większość tego, co jest polecane początkującym – to raczej niegodne, grube i duże tuby z okularem z przodu, czasem na statywie, ale częściej na prostym montażu przypominającym gigantyczną armatę lub wyrzutnię rakiet. Są to teleskopy zwierciadlane.
Pomimo istnienia innych konfiguracji optycznych, większość teleskopów dla początkujących i w ogóle większość teleskopów należy do jednej z dwóch wyżej wymienionych konfiguracji optycznych. Obie mają swoje wady i zalety, ale w przeliczeniu dolar za dolara zwykle wygrywają reflektory.
Zanim przejdziemy dalej, zdefiniujmy kilka podstawowych pojęć, które przydadzą się Państwu w dalszej części artykułu oraz podczas zakupów teleskopu. Jeśli chcecie dowiedzieć się więcej na temat działania teleskopów, zajrzyjcie do naszego przewodnika po teleskopach.
Podstawowe terminy
- Apertura – średnica obiektywu (przedniej soczewki lub zwierciadła pierwotnego, zwykle największego elementu optycznego), zwykle mierzona w calach lub milimetrach. Im większa apertura, tym większa zdolność rozdzielcza i zdolność zbierania światła w teleskopie.
- Ogniskowa – długość drogi, jaką pokonuje światło w tubie optycznej teleskopu.
- Współczynnik ogniskowej – stosunek ogniskowej do przysłony, wyrażany zwykle jako F#, np. f/5 lub f/10
Mówiąc o teleskopie, mamy na myśli dwa elementy: sam teleskop, nazywany zwykle zespołem tuby optycznej (OTA), oraz montaż. W tym artykule skupimy się wyłącznie na montażu tuby optycznej.
Istnieje wiele różnych konstrukcji montażu teleskopu, a każda konfiguracja teleskopu może być zamontowana na wielu różnych typach montażu. Dla uproszczenia, nie będziemy ich szczegółowo omawiać w tym artykule.
Rozdzielczość skaluje się liniowo – teleskop 6″ ma dwa razy większą rozdzielczość niż teleskop 3″. Siła zbierania światła rośnie wraz z powierzchnią – ten sam teleskop 6″ ma czterokrotnie większą zdolność zbierania światła niż teleskop 3″. Im większa rozdzielczość, tym więcej szczegółów można dostrzec na obiektach, podczas gdy większa zdolność zbierania światła pozwala na łatwiejsze oglądanie słabszych obiektów.
Co to jest teleskop refrakcyjny?
Teleskop refrakcyjny wykorzystuje zakrzywioną, wypukłą soczewkę obiektywową umieszczoną z przodu, aby skupić światło poprzez zginanie promieni świetlnych do jednej płaszczyzny ogniskowej. Zazwyczaj w refraktorach stosuje się soczewki wykonane z wielu elementów lub kawałków szkła, zazwyczaj nieco różniących się od siebie. Odbywa się to w celu zmniejszenia aberracji chromatycznej – wady wszystkich soczewek, która powoduje, że różne kolory lub długości fal światła mają różną płaszczyznę ogniskową, co skutkuje rozmytymi obrazami, w których nie wszystkie kolory są w centrum uwagi w tym samym czasie.
Achromaty mają znacznie mniejszą aberrację chromatyczną niż ich jednosoczewkowi poprzednicy – choć wciąż wystarczającą, że wiele achromatów będzie miało denerwujące fioletowe halo wokół jasnych obiektów. W rzeczywistości, wszystkie refraktory mają aberrację chromatyczną – jest ona tylko lepiej kontrolowana w niektórych niż w innych.
Aberracja chromatyczna jest zredukowana do pomijalnego poziomu albo przez wydłużenie ogniskowej teleskopu (powyżej f/10) w achromatach, albo przez dodanie specjalnych rodzajów szkła lub dodatkowych elementów obiektywu w celu stworzenia dubletów ED lub apochromatów – te ostatnie są zazwyczaj ciężkie, drogie i bardziej zoptymalizowane do zastosowań fotograficznych. Większość refraktorów sprzedawanych początkującym to achromaty.
Możesz umieścić okular bezpośrednio za obiektywem i patrzeć prosto przed siebie jak w pirackim szpiegowskim okularze. Jednakże, jeśli używałbyś refraktora w takiej konfiguracji, musiałbyś paść na kolana, aby patrzeć przez okular i patrzeć prosto w niego – nie jest to najwygodniejsza pozycja.
Astronomiczne teleskopy refrakcyjne mają zwykle przekątną w torze światła, która zagina światło pod kątem 90 stopni, aby umieścić okular w wygodniejszej pozycji. Okular z reguły wkłada się do diagonalu. Istnieją diagonale sprzedawane jako „pryzmaty wznoszące”, które wykorzystują kąt 45 stopni, ale są one lepsze do użytku dziennego w lunetach.
Do astronomii potrzebujesz dedykowanego 90-stopniowego „diagonalu gwiazdowego”. Przekątna gwiazdowa może wykorzystywać lustro lub pryzmat, aby osiągnąć swój cel. Pryzmaty są łatwiejsze do czyszczenia i mają dłuższą żywotność, ale lustro (zwłaszcza dobre dielektryczne) będzie przepuszczać nieco więcej światła niż pryzmat. W praktyce różnica ta jest pomijalna.
Refraktor z przekątną przedstawia obraz, który jest prawidłowy w górę i w dół, ale odwrócony w lewo i w prawo (jak w lustrze łazienkowym). Dla celów astronomicznych, to odwrócenie lewo-prawo nie ma większego znaczenia poza estetycznym, a dla większości zastosowań naziemnych naprawdę nie ma znaczenia.
Jeśli musisz mieć prawidłowo zorientowane widoki, możesz dostać diagonal erect-image, który ma specjalny rodzaj pryzmatu, aby skorygować to lewo-prawe przerzucenie. Jednak te przekątne mają niższą jakość i więcej problemów z odblaskami niż ich standardowe odpowiedniki, więc jeśli chcesz mieć jak najostrzejsze widoki, powinieneś ich unikać.
Refraktory są zazwyczaj sprzedawane z aperturą nie większą niż 6 cali. Refraktor 6″ jest masywnym teleskopem i wraz z montażem może z łatwością przekroczyć wagę 100 funtów. Większe rozmiary są jeszcze bardziej nieporęczne, a ze względu na ceny specjalnego szkła potrzebnego do wykonania obiektywu oraz trudności w produkcji, ceny teleskopów szybują w górę. W rezultacie rzadko widuje się amatorów z większymi refraktorami.
W wyniku stosunkowo niewielkiej apertury refraktory są świetne dla tych, którzy chcą mieć wygodny, mały teleskop, ale ich rzeczywiste możliwości uderzają w twarde granice – szczególnie w przypadku słabszych obiektów poza Układem Słonecznym.
Kilka refraktorów, które polecamy początkującym to:
- Meade Infinity 70
- Meade Polaris 80
- Meade Infinity 80
- Meade Infinity 90
- Meade Infinity 102
- Celestron StarSense Explorer DX 102AZ
Co to jest teleskop zwierciadlany?
Głównym typem sprzedawanego i produkowanego teleskopu zwierciadlanego, a także tym, który będziemy omawiać w dalszej części artykułu, jest teleskop zwierciadlany Newtona. Wykorzystuje on wklęsłe, paraboliczne zwierciadło do ogniskowania światła, a superprecyzyjne kątowe zwierciadło płaskie odchyla obraz na zewnątrz tuby pod kątem 90 stopni do oglądania. Lustrzanka teleskopu utrzymuje okular.
Zwierciadło reflektorowe wytwarza obraz obrócony o 180 stopni, czyli do góry nogami (ale nie odwrócony lewo-prawo). Nie jest to duży problem dla celów astronomicznych, ponieważ w przestrzeni kosmicznej nie ma góry ani dołu. Jednak sprawia to, że ten typ lunety jest niepraktyczny dla obserwacji naziemnych.
Ponieważ zwierciadła paraboliczne mają mniej powierzchni i dlatego są łatwiejsze do wykonania niż soczewki, w połączeniu z taniością stosunkowo powszechnej płyty lub szkła borokrzemianowego używanego w większości zwierciadeł astronomicznych, reflektory mogą być wykonane bardzo niskim kosztem i w bardzo dużych rozmiarach. Refraktor 8″ można kupić za podobną cenę jak refraktor 4″, ale ma dwukrotnie większą rozdzielczość i czterokrotnie większą zdolność zbierania światła – przy zerowej aberracji chromatycznej.
Dzięki temu, że okular znajduje się na górze teleskopu, reflektory nie muszą być umieszczane wysoko nad ziemią. Większość teleskopów zwierciadlanych dla amatorów, zwłaszcza tych dużych, jest montowana na tzw. montażu dobsonowskim, który rezygnuje ze statywu i wykorzystuje proste ruchy cierne. Montaż ten jest tani, trwały i solidny jak skała, a ponadto łatwo go przeskalować do dużych rozmiarów.
Największy Dobsonian na świecie ma 72″ lustro; Dobsy do 25 cali można znaleźć regularnie i są łatwe w transporcie przyzwoitej wielkości samochodem. Luneta do 14 lub 16 cali zmieści się nawet w sedanie. Typowe reflektory dla początkujących mają do 10-12″.
W miarę zwiększania się rozmiaru i objętości tuby, w teleskopach powyżej 10-12″ rezygnuje się z niej i zastępuje się ją aluminiową kratownicą z masywnymi drewnianymi lub metalowymi segmentami na końcach, aby utrzymać optykę i przymocować do niej sprzęt. Sprawia to, że montaż jest bardziej skomplikowany, a teleskopy droższe, ale łatwość transportu z nawiązką rekompensuje tę drobną wadę.
Kilka teleskopów zwierciadlanych, które polecamy początkującym to:
- Orion SkyScanner 100
- Orion StarBlast II
- Sky-Watcher 6″ Traditional
- Sky-Watcher 8″ Traditional
Który jest lepszy?
Wszystkie urządzenia optyczne stanowią zbiór kompromisów. Jako takie, nie ma najlepszej konstrukcji. Jednak dla większości użytkowników nadal zdecydowanie zalecalibyśmy reflektor zamiast refraktora, po prostu ze względu na większe możliwości reflektora w stosunku do ceny i proste, twarde bariery, na które napotykają refraktory bez wydawania na nie tysięcy czy nawet dziesiątek tysięcy dolarów. Mając to na uwadze, przejdźmy do zalet i wad każdej z konstrukcji.
Refraktory
Kluczową zaletą refraktora jest to, że nie ma lustra wtórnego zasłaniającego aperturę w środku. Lustro wtórne reflektora blokuje część światła wpadającego do tuby – jednak nie na tyle, by znacząco zmniejszyć możliwości zbierające światło lunety. Jednak ze względu na prawa fizyki i dyfrakcję, ta przeszkoda również lekko rozmazuje obraz i powoduje utratę kontrastu oraz niektórych drobnych szczegółów.
Brak obstrukcji oznacza, że 3″ refraktor będzie miał zauważalnie ostrzejszy obraz niż 3″ reflektor przy dużych powiększeniach. Jednakże, ten problem może być po prostu przełamany przez uzyskanie większego reflektora, co jest bardzo łatwe do zrobienia, biorąc pod uwagę, że 8″ reflektor kosztuje mniej więcej tyle samo co 4″ refraktor.
Refraktory mają tendencję do utrzymywania wyrównania elementów w torze optycznym, ponieważ przednie soczewki są sztywno zamontowane. Refraktory są dość bezobsługowe, co czyni je popularnymi wśród początkujących astronomów. Może to być kolejny powód, dla którego konstrukcja refraktora jest stosowana w lornetkach i większości lunet.
Podstawową wadą refraktora w przeliczeniu apertura na aperturę jest wspomniany wcześniej problem aberracji chromatycznej. Jest to w zasadzie rozwiązane tylko przez wydanie większej ilości pieniędzy lub zwiększenie współczynnika ogniskowej, z których ten ostatni sprawia, że dla nieporęcznego instrumentu z wąskim polem widzenia.
Inną wadą jest, ponownie, po prostu koszt. Dobry 4″ refraktor kosztuje 400$ lub więcej. 6″ reflektor można kupić za 300 dolarów i będzie pokonać 4″ refraktor na wszystko. Reflektor 10″ kosztuje 600$ i nie można kupić żadnego refraktora za rozsądną cenę, który dorówna mu możliwościami – nie mówiąc już o tym, że będzie przenośnym instrumentem.
Reflektory
Główną zaletą konstrukcji reflektora Newtona jest to, że po prostu taniej jest produkować wysokiej jakości lustra niż soczewki, zwłaszcza, że stają się one coraz większe. Przy rozmiarach poniżej 4-5″ w aperturze jest to nieistotne. Ale gdy przekroczymy 5″ ta przewaga kosztowa zaczyna być widoczna. Prawdopodobnie nigdy nie spotkasz refraktora powyżej 7 lub 8 cali nigdzie poza obserwatorium, ale 8″ lub 10″ reflektor jest standardem dla początkującego instrumentu, a tysiące 20″ i większych reflektorów jest w rękach amatorów na całym świecie.
Lustra, jako że odbijają, a nie załamują, nigdy nie rozszczepiają przychodzących promieni świetlnych w sposób, w jaki robi to refraktor. W rezultacie, nie ma potrzeby martwić się o aberrację chromatyczną.
Reflektory wprowadzają aberrację zwaną coma (via Photography Life), szczególnie w konstrukcjach o niższym/szybszym współczynniku ogniskowej. Koma powoduje, że gwiazdy znajdujące się blisko zewnętrznej krawędzi pola widzenia stają się rozmazane i wyglądają jak ogon komety lub kształt krzyża.
W lunetach o ogniskowej f/6 i wyższej, koma jest pomijalna lub nie występuje. Lunety pomiędzy f/4,5 a f/6 mają na tyle dużo komy, że może to być uciążliwe dla niektórych użytkowników i można kupić korektor komy, aby złagodzić ten problem. Lunety poniżej f/4 do f/4.5 absolutnie potrzebują korektora komy, aby być używane.
Innym czynnikiem w przypadku reflektorów jest potrzeba regularnej kolimacji. Typowy reflektor Newtona posiada zwierciadło główne, które jest zamontowane w taki sposób, że może być przesuwane w celu wyrównania optyki. Wyrównanie powinno być zawsze sprawdzane przy każdym ustawieniu teleskopu, ale jest to stosunkowo łatwy proces, jeśli rzeczywiście wymaga korekty.
W mniejszym stopniu zestrojenie może zostać zaburzone przez zwierciadło wtórne, ale ponieważ jest ono znacznie mniejsze i lżejsze, jest znacznie mniej narażone na utratę kolimacji. O ile nie doszło do poważnych wstrząsów podczas transportu, nie powinno być konieczne ustawianie wtórnego przed pierwszym użyciem teleskopu i rzadko kiedy trzeba go dotykać.
Kolimacja jest procesem konserwacyjnym, którego trzeba się nauczyć w przypadku większości Newtonów o aperturze powyżej 4″. Choć może się to wydawać przerażające, w rzeczywistości jest niezwykle proste i zajmuje najwyżej kilka minut – i prawdopodobnie nie jest konieczne przy każdorazowym ustawianiu teleskopu. Mimo to niektórzy początkujący odchodzą z tego powodu od reflektorów. Mnie odstraszyło to od zakupu pierwszego teleskopu, czego do dziś żałuję.
Od momentu przekroczenia 6″, reflektor Newtona jest królem wydajności cenowej mierzonej kosztem na cal apertury. Kiedy zamontujesz go na montażu dobsonowskim, nic nie pobije jego wartości, łatwości obsługi i poręczności.
Który będzie dla Ciebie najlepszy?
Im większa apertura tym więcej i tym ciemniejsze rzeczy możesz zobaczyć na niebie. Większy otwór przysłony pozwala na zastosowanie większego powiększenia i ujawnia więcej szczegółów. Oczywiście, wraz ze wzrostem apertury wzrasta również koszt i waga, ale nawet 10″ Newtonian jest łatwy w obsłudze dla dorosłej, sprawnej osoby, a 6″ może być przenoszony nawet przez starszą osobę lub dziecko.
Refraktory mają wiele udogodnień i jeśli chcesz mieć lunetę montowaną na statywie, którą możesz w każdej chwili wyrzucić na zewnątrz, zabrać ze sobą do samolotu i/lub używać do obserwacji naziemnych, są świetnym wyborem. Jednak reflektor stołowy jest bardziej przenośny, ma większe możliwości i może służyć do wszystkich powyższych celów, z wyjątkiem obserwacji naziemnych, więc wybór należy do Ciebie. Średniej wielkości Dobsonian jest również doskonałym wyborem dla początkujących. Jeśli jesteś zainteresowany nowym teleskopem, sprawdź ten post o najlepszych teleskopach poniżej 1000 dolarów, w którym opisujemy najlepsze teleskopy każdej odmiany poniżej 1000 dolarów.
Większość ludzi nabywa kilka teleskopów przez lata swojego hobby, wszystkie do różnych zastosowań:
- Lornetka (technicznie rodzaj refraktora)
- „Grab n’ go”/teleskop podróżny – zwykle refraktor lub Newtonian o aperturze pomiędzy 3-6”
- Średniej wielkości/regularny teleskop – 5-6″ refraktor lub 6-10″ reflektor
- „Light bucket” – 10″ lub większy reflektor; Niektórzy ludzie mają wiele lunet „light bucket”, jeśli w końcu nabywają coś w 20-calowym lub większym zakresie
Twoim pierwszym teleskopem może być każdy z nich, a zawsze możesz wymienić lub zdobyć więcej sprzętu, gdy minie czas i zdobędziesz więcej doświadczenia.
Jeśli szukasz wspaniałej grupy entuzjastów, którzy chcieliby dowiedzieć się więcej o astronomii i astrofotografii, dołącz do naszej grupy na Facebooku pod adresem Amateur Astronomers Worldwide. Nie możemy się doczekać, aby Cię mieć!