Устройство астрографа
Телескоп
В качестве телескопа
используется зеркально-линзовый
телеобъектив МТО-11, который представляет
собой систему Максутова-Кассегрена
диаметром D=100мм с относительным фокусом
f/D=10. Если удалить имеющуюся в оптической
схеме телеобъектива линзу Барлоу, то
относительный фокус сокращается до f/D=7,3 при
сохранении хорошего качества изображения.
Единственный видимый недостаток такого
решения - увеличение виньетирования
светового потока внутренними блендами-отсекателями,
что приводит к падению яркости в углах
кадра 24x36мм. В зависимости от объекта съемки
можно применять оба варианта f/D=7,3 или f/D=10,
причем свободного хода штатной системы
фокусировки достаточно для сохранения
одинакового рабочего отрезка камеры (фокусировка
осуществляется перемещением мениска с
наклеенным на него вторичным зеркалом
относительно главного зеркала).
К сожалению, в
телеобъективе отсутствует не только
возможность юстировки, но и нет какой-либо
разгрузки оптики, что делает его
практически непригодным для визуальных
наблюдений с большими увеличениями. Однако
при фотографировании в главном фокусе
подобные искажения незаметны, зато жесткая
конструкция позволяет не беспокоиться о
смещении оптических компонентов при
транспортировке телескопа.
Телескоп
крепится к монтировке с помощью
переходного фланца в предназначенной для
фотоштатива штатной точке крепления, а
также в точках крепления на задней плоской
поверхности корпуса, где деформации не
передаются напрямую на оправу главного
зеркала. Подобным образом на телескопе
закреплен и искатель, представляющий собой
30мм зрительную трубу с увеличением около 10
крат. Окуляр искателя снабжен
подсвечиваемой сеткой нитей с шагом в 1o,
которая облегчает наведение на слабые
объекты, невидимые визуально.
Телескоп защищен от влаги
картонной блендой-противоросником, а во
внутренние полости позади главного зеркала
помещены небольшие пакеты с силикагелем.
Фокусировка телескопа
производится по яркой звезде теневым
методом Фуко. Для этого вместо фотоаппарата
устанавливается специальный стакан с ножом
Фуко (на снимке), высота которого точно
равна рабочему отрезку камеры. Разумеется,
в полевых условиях невозможно добиться
совершенно плоской теневой картины (в этом
виноваты как недостатки оптики и
отсутствие системы ее разгрузки, так и
атмосферная турбуленция), однако
чувствительность метода все равно более
чем достаточна для целей фокусировки.
Несколько
слов о недостатках телеобъектива, которые
удалось устранить. Во-первых, это был очень
сильный "завал" краевой зоны мениска, в
результате чего внеосевые изображения
ярких звезд приобретали показанный на
снимке справа вид. Для устранения этого
дефекта мениск пришлось задиафрагмировать
до 96мм. Во-вторых, было ликвидировано
пережатие оптики, приводившее к искажениям
типа астигматизма при изменениях
температуры, для чего в соответствующих
местах были установлены шайбы из
эластичного материала. Кроме того,
оказалось необходимо устранить паразитные
отражения от деталей конструкции внутри
фотоаппарата, закрыв их светопоглощающими
экранами с ворсистой поверхностью.
Монтировка
Монтировка немецкого
типа с электрическим приводом полярной оси
была изготовлена еще в начале 80-х годов (позднее
неоднократно модернизировалась, в основном,
ее электрическая схема) и по современным
меркам не является образцом для подражания.
Однако отдельные технические решения могут
быть интересны как пример положительного
или отрицательного опыта.
Схема
монтировки с расположением гида на стороне
противовеса полностью себя оправдала.
Опасения по поводу влияния прогиба оси
склонений на качество гидирования не
подтвердились, по крайней мере для фокусных
расстояний до 1 метра и выдержек до 1 часа.
Зато при такой схеме не только экономится
масса, но и наблюдатель во время
гидирования находится далеко от
фотографического телескопа, что снижает
вероятность запотевания его оптики.
Полярная ось вращается в
шариковых подшипниках и приводится в
движение червячной парой. Червячное колесо
соединяется с осью через включаемый
специальной рукояткой фрикционный узел
сцепления, позволяющий быстро поворачивать
телескоп руками. В свою очередь, червяк
подключается к промежуточному редуктору
часового механизма с помощью роликовой
обгонной муфты, на ось которой насажен
маховичок ручного привода. Муфта, взятая из
механизма неизвестного автору назначения,
была доработана таким образом, что если
поворачивать маховичок в любом направлении,
связь с часовым механизмом разрывается и
червяк вращается вместе с маховичком. Если
не прикладывать к маховичку усилий, муфта
заклинивается миниатюрными роликами под
действием пружин, подключая червяк к
часовому механизму.
Главные недостатки
конструкции следующие. Во-первых, полярная
ось сделана слишком длинной и слишком
тонкой (особенно в районе узла сцепления с
червячным колесом), что не только
увеличивает массу конструкции, но и делает
ее недостаточно жесткой в отношении
крутильных деформаций оси. Во-вторых,
корпус червячного редуктора был взят
готовый, и червяк в нем не подпружинен. Это
ведет к повышенной периодической ошибке
привода, а также к значительному люфту,
который при фотографировании приходится
выбирать, слегка разбалансируя монтировку
с помощью подвесных грузиков.
Ось склонений, как и
полярная, установлена в шариковых
подшипниках, но привод имеет не червячный, а
винтовой, позволяющий плавно поворачивать
телескоп на несколько градусов. Этого
достаточно для точного наведения на объект
и небольших коррекций во время экспозиции.
Монтировка установлена
на колонне, сделанной из стальной трубы
диаметром около 85мм, просто забитой в землю
на глубину 1,5 метра и засыпанной внутри
песком. Узел крепления к колонне дает
возможность поворачивать монтировку в
небольших пределах по азимуту и высоте. На
нем предусмотрены специальные упоры,
позволяющие сохранять положение полярной
оси при снятии с него монтировки (узел
крепления остается на колонне в течение
всего весенне-летне-осеннего
наблюдательного сезона). Несмотря на то, что
узел крепления - деревянный, при повторном
монтаже монтировки в худшем случае бывает
достаточно лишь небольшой коррекции
положения полярной оси. Имеется также
вариант установки астрографа на треноге.
Двигателем часового
механизма служит электромеханический
счетчик импульсов СБ-1М, представляющий
собой электромагнит с храповиком, на
который подаются импульсы с управляемого
генератора. В принципе такой счетчик может
работать на частотах до 100Гц, но в данном
случае используются частоты не более 40 Гц (скорость
суточного движения соответствует примерно
20Гц). Применение такого "двигателя"
оказалось удачным решением - потребляемая
им электрическая мощность невелика,
скорость мгновенно меняется при изменении
частоты импульсов, а малая масса движущихся
частей гарантирует отсутствие вибрации.
Электронная схема
смонтирована в модуле, который крепится
снизу к редуктору полярной оси, и содержит
генератор, вырабатывающий импульсы
различных частот для двигателя, и
управляющую логику. Здесь же размещены
элементы системы автоматического
гидирования. Для оперативного управления
во время экспозиции имеется небольшой
выносной пульт, который удобно держать в
одной руке, имеющий две кнопки для
ступенчатого изменения скорости двигателя
и регулятор яркости подсветки окуляров
гида и искателя.
Электропитание
астрографа осуществляется от выносного
блока питания, работающего как от сети 220В,
так и от бортсети автомобиля или от другого
источника постоянного тока напряжением от 6
до 15В. В любом варианте к астрографу
подводится только низковольтное питание.
В настоящее время в
астрографе используется автоматический
фотоэлектрический гид, применение которого
свело к минимуму влияние многих
недостатков монтировки, о которых было
сказано выше.
|