ATM (amaterska teleskopska montaža)

Mijat Mijatović mijatm@ptt.yu

UVODNA NAPOMENA

Zbog velike zainteresovanosti svih ljubitelja astronomije za kućnu montažu teleskopa, odlučili smo se da u saradnji sa dva majstora ATM-a, Draganom Miladinovićem dragmila@eunet.yu i Jankom Mravikom mravic@neobee.net objavimo malu školu ATM-a. Sledeći uputstva Dragana i Janka verujemo da vam neće biti teško da napravite teleskop. Pisac ovog teksta može se pohvaliti da je po tom receptu i sam uspeo da napravi svoj prvi teleskop. Moram napomenuti da to nije nimalo lak posao ali zadovoljstvo koje ćete osetiti na kraju je nezamislivo. Trud se u potpunosti isplati.

Pre nego što počnemo sa detaljnim opisom izrade saznajmo neke osnovne informacije o teleskopima.Ukoliko želite odmah na pređete sa izradu teleskopa pritisnite ovde

Za samu izradu teleskopa nije potrebno posebno teorijsko predznanje ali je poželjno znati neke osnovne stvari. U sledećem delu objasnićemo neke osnovne karakteristike teleskopa, razne vrste izrade, njihove prednosti, mane i drugo karakteristike. Astronomima amaterima je na raspolaganju veliki broj različitih varijanti teleskopa i pitanje je: šta odabrati? Bitno je napomenuti da "pravi" izbor zavisi od ličnog opredeljenja, odnosno kako korisnik namerava upotrebiti svoj budući teleskop (hoće li ga koristiti samo za vizualna osmatranja, astrofotografiju itd). Astronomu početniku, na prvi pogled "šuma" raznih stručnih izraza čini se nepregledna, pomalo zastrašujuća. U suštini to nije tako komplikovano, koliko se može na prvi pogled učiniti. Najvažnije je da u početku imate veliku volju i uspeh neće izostati.
Da bi vam olakšali snalaženje u svemu tome pomenućemo neke osnovne činjenice u vezi optike i teleskopa.

1. Pojava teleskopa
Mada će mnogi osporiti za prvog pravog izumitelja teleskopa smatra se Galileo Galilej (1564-1642). Galilej je prvi posmatrao kratere na Mesecu, faze Venere, Sunčeve pege, četiri Jupiterova meseca, nejasno ugledao prsten Saturna itd. Bit skoro svakog telskopa je što više povećati moć sakupljanja svetlosti i to iz jednostavnog razloga što su astronomski objekti malog sjaja pa je za njegovo posmatranje potrebna što veća količina svetlosti. Zadnjih godina pojavilo se mnogo različitih teleskopskih izrada, međutim svi se mogu razvrstati u tri različite kategorije, u zavisnosti kako prikupljaju i fokusiraju (usmeravaju) svetlost.

• refraktori imaju veliko sočivo (objektiv) na početku cevi (tubus). U većini slučaja vrlo su slični durbinima.
  
  
• reflektora ulogu sakupljača svetlosti obavlja veliko (primarno) ogledalo postavljeno na kraju cevi. Ova vrsta telskopa je najlakša za amatersku teleskopsku montažu i o njoj ćemo detaljno govoriti u daljoj izradi teleskopa.
  
  
• katadioptrici koji imaju tzv. korekcijsku ploču na početku cevi ispred primarnog ogledala. Na neki način su mešavina refraktora i reflektora.
  

Zajedničko obeležje svih kategorija teleskopa jest da "glavni" optički deo (primarno ogledalo) fokusira (usmerava) svetlost u jednu prostornu tačku, tzv. fokus, pa se nadalje usmerava, različitim načinima u okular, a nakon njega u oko posmatrača ili neki drugi uređaj (CCD kamera, fotografska ploča, spektrometar i sl.).

Teleskop refraktor

Refraktori
Najjednostavniji među njima je Galilejev ili jednostavni refraktor koji se sastoji od dva sočiva: konveksnog (ispupčenog) sočiva kao objektiva i konkavnog (udubljenog) sočiva kao okulara. Savremenik Galilea, Kepler (1571-1630) usavršio je prethodni teleskop jednostavno zamenivši konkavni okular dvostrukim konveksnim sočivom iza primarnog fokusa (Keplerov refraktor). Današnji refraktori se temelje na Keplerovom dizajnu.

Navedeni teleskopi imaju određenih nedostataka. Poznato je da se "obična bela" svetlost sastoji od mnoštva "različitih boja" (tačnije rečeno od različitih talasnih frekvencija). Uočava se da zraci različitih "boja" različito se i lome u sočivu - objektivu i ne fokusiraju se sve u istoj tačci - fokusu. Posledica je mutna slika okružena šarolikim koncentričnim krugovima, a takav efekt se naziva hromatska aberacija.

Drugi problem koji se javlja je tzv. sferna aberacija. Ona nastaje što zakrivljenost sočiva tj objektiva uzrokuje da se zrak svetlosti koje ulaze u sočivo na različitim mestima (npr. središtu i rubovima) različito lomi pa se svi zraci ne seku u istoj tačci - fokusu.
Nepoželjni efekti se mogu umanjiti (ali ne i potpuno ukloniti) povećavanjem fokalne dužine objektiva ili upotrebom dvokomponentne tzv. akromatkog sočiva koji se pravi od različitih vrsta stakla. Takvi teleskopi se nazivaju akromatski refraktori. Međutim, čak i akromatski refraktori pri rubovima slike promatranog objekta imaju plavičaste ili ljubičaste odsjaje, odnosno pojavljuje se tzv. sekundarni spektar. Efekt sekundarnog spektra može se umanjiti tako što se objektiv sastoji od više različitih vrsta sočiva (dva, tri ili čak četiri) i takvi teleskopi su apokromatski refraktori.

Teleskop reflektor

Asigmatizam je deformacija tačkastih slika koje leže izvan ose teleskopa i pokazuju razvučenu sliku tačkastog izvora. Osim ovih loših pojava nedostatak reflektora je i veći gubitak intenziteta svetlosti zbog mnogih refleksija na ogledalu. Ogledala se zato naparuju tankim antirefleksivnim slojevima, ali ipak refleksivnost ne dostiže vrednost od 100%.

Teleskop Schmidt-Cassagrain katadioptrik

Katadioptrici
Početkom 20. veka pojavila se nova vrsta teleskopa (tzv. katadioptrici) koja je objedinila karakteristike reflektora i refraktora. Glavna osobina im je što imaju veliko vidno polje s vrlo malo neželjenih aberacija. Prvi je 1930. godine izradio nemački astronom Bernard Schmidt. Schmidtov teleskop sastoji se od korekcijske ploče koja umanjuje sfernu aberaciju na primarnom ogledalu. Sledeći je bio Maksutov teleskop. Glavno obeležje Maskutova je korekcijska ploča u obliku meniskusa. Većina Maksutova koristi karakteristike Cassagrainovog reflektora, pa se takvi "mješanci" nazivaju Maskutov-Cassagrainovim teleskopima. Takođe su moguće podvarijante kombinacije Maksutovog i Newtonovog reflektora i sl.
Informativno da napomenem da postoje i dva "mešanca" Schmidtovog teleskopa: Schmidt-Newtonov i Schmidt-Cassagrainov teleskop. Schmidt-Cassagrainov ima ogledalo kratke žižne daljine s eliptičkim profilom sekundarnog ogledala, te se na početku tubusa nalazi Schmidtova korekcijska ploča. Time se dobija teleskop velike aperture i kratkog tubusa što ga čini relativno jednostavnim za prenošenje i rukovanje.

Sve su ovo razne varijante teleskopa ali mi ćemo se, u izgrašnji našeg teleskopa, baviti samo jednom vrstom i to teleskop Njutnovog tipa, koji je dosta dobar i jednostavan za izradu.

Žižna (fokusna) dužina
Žižna dužina je udaljenost od objektiva (sočiva ili ogledala) do žarišta (fokusa), tačke gde se svi zraci svetlosti seku. Fokus zavisi od zakrivljenosti ogledala: što je zakrivljenost veća manja je fokusna dužina. Izražava se u inčima, cm ili mm.

Svetlosna moć ili "otvor telskopa" (f broj)
Obično se zapisuje u obliku f/"broj" npr. kod "našeg" telskopa biće f/8, i jednostavno se izračunava tako da se podeli žižna dužina teleskopa sa aperturom. O ovome će u nastavku više biti reči.

Povećanje
Uglavnom vlada mišljenje da što je veće povećanje teleskopa bolji je i teleskop. To nije tačno. Ukoliko raste povećanje, slika postaje veća ali tamnija i mutnija. Povećanje se lako izračunava tako što se fokalna dužina objektiva podeli s fokalnom dužinom okulara.

Moć razlučivanja
Predstavlja sposobnost uočavanja finih detalja na objektu posmatranja (pri posmatranju Mesečevih kratera, Jupiterovih pruga ili Saturnovih prstenova i sl). Uglavnom se izražava u lučnim sekundama. Na primer Mesec ima promer od 0,5° ili 30' (lučnih minuta) ili 1800" (lučnih sekundi).
Ipak, bez obzira na veličinu, kvalitetu teleskopa i mesto promatranja, zvezde nikada neće biti savršene tačke u okularu. Delimičan razlog za to je "nemirna atmosfera" a delimično u samoj prirodi svetlosti (dualna osobina: kvanti i talasi).

Sve ove podatke za bilo koji teleskop reflektor moguće je vrlo lako izračuti. Takav obrazac u vidu Excel fajla možete preuzeti odavde.

Alt-azimutalni
Najčešće korišten kod jednostavnih malih amaterskih teleskopa. Omogućuje okretanje teleskopa oko dve osi, kao što je i u samom nazivu, u horizontalnom (azimutalnom) i vertikalnom (visinskom, engl. altitude) smeru. Ova montaža je jednostavna ali teža za posmatranje zvezda u njihovom "kretanju" po nebu zbog Zemljine rotacije. Potrebno je teleskop pomerati oko obe ose. Među astronomima amaterima je dosta popularana Dobson montaža za teleskope koji imaju veliko primarno ogledalo. Dosta je stabilan i jednostavan je za izradu i upotrebu.

Ekvatorijalni
Može se reći da je to alt-azimutalni stativ čija je azimutalna osa nagnuta za ugao koji je jednak geografskoj širini mesta posmatranja. U našim uslovima je vrlo laka za izradu pošto je ugao nešto manji od 45 stepeni i nije ga teško napraviti. Poboljšanje koje se dobija ekvatorijalnom montažom je u tome što je lakše pratiti kretanje zvezda pomicanjem teleskopa samo oko jedne ose (tzv. polarne ose) čime je praćenje preciznije. Postoje dve vrste: tzv. nemačka i viličasta izrada. Mi ćemo se pozabaviti prvom jer je vrlo jednostavna za izradu.

Na kraju... što dodati?
U ovom kratkom pregledu osnovnih pojmova, nadamo se da smo vam približili čari astronomskih pomagala i zainteresirali vas da nam se pridružite u otkrivanju lepota nebeskog svoda. Ukoliko ste spremni krenimo sa početkom pravljenja vašeg prvog teleskopa.