stringtranslate.com

телескоп Добсона

Телескоп Добсона, выставленный в Стеллафане в начале 1980-х годов.

Телескоп Добсона — это конструкция телескопа Ньютона с альтазимутальной установкой, популяризированная Джоном Добсоном в 1965 году и приписываемая значительному увеличению размера телескопов, доступных астрономам-любителям . Телескопы Добсона имели упрощенную механическую конструкцию, которую было легко изготовить из легкодоступных компонентов для создания большого, портативного и недорогого телескопа. Конструкция оптимизирована для наблюдения за слабыми объектами дальнего космоса, такими как туманности и галактики . Этот тип наблюдения требует большого диаметра объектива (т. е. светосилы ) относительно короткого фокусного расстояния и портативности для путешествий в менее освещенные места. [1] [2]

Добсонианцы предназначены для того, что обычно называют «световым ведром». [3] [a] Работают при малом увеличении , и поэтому конструкция не имеет функций, которые можно найти в других любительских телескопах, таких как экваториальное отслеживание. Добсонианцы популярны в сообществе любителей телескопостроения , где эта конструкция была впервые разработана и продолжает развиваться. [1] Ряд коммерческих производителей телескопов также продают телескопы, основанные на этой конструкции. Термин «Добсониан» в настоящее время используется для ряда ньютоновских рефлекторов с большой апертурой, которые используют некоторые из основных характеристик конструкции Добсона, независимо от материалов, из которых они изготовлены. [4]

Происхождение и дизайн

Трудно классифицировать телескоп Добсона как единое изобретение. В области любительского телескопостроения большинство, если не все, его конструктивные особенности использовались ранее. [ необходима ссылка ] Джон Добсон, которого считают изобретателем этой конструкции в 1965 году [5], указал, что

«В течение сотен лет войны велись с использованием пушек на «добсоновских» установках».

Добсон определил характерные особенности конструкции как легкие объективные зеркала, сделанные из стекла иллюминатора , и крепления, сделанные из фанеры , тефлоновых полос и других недорогих материалов. [4] Поскольку он построил эти телескопы как вспомогательные средства в своем увлечении учебной тротуарной астрономией , он предпочел назвать конструкцию «тротуарным телескопом». [6] Добсон объединил все эти инновации в конструкции, направленной на достижение одной цели: создание очень большого, недорогого, простого в использовании, портативного [7] телескопа, который мог бы принести астрономию глубокого космоса в массы. [8]

Инновации дизайна Добсона

Два любительских добсонианца, построенных в Стеллафане в начале 1980-х годов

Конструкция Добсона позволяет строителю с минимальными навыками сделать очень большой телескоп из обычных предметов. Добсон оптимизировал конструкцию для наблюдения за слабыми объектами, такими как звездные скопления , туманности и галактики (то, что астрономы-любители называют объектами глубокого космоса ). Эти тусклые объекты требуют большого объективного зеркала, способного собирать большое количество света. Поскольку наблюдение за « глубоким космосом » часто требует поездок в темные места вдали от городских огней, конструкция выигрывает от того, что она более компактна, портативна и прочна, чем стандартные большие ньютоновские телескопы прошлых времен, которые обычно использовали массивные немецкие экваториальные монтировки . Телескопы Джона Добсона объединили несколько инноваций, чтобы соответствовать этим критериям, в том числе:

Конструкция телескопов Добсона развивалась на протяжении многих лет (см. § Производные конструкции), но большинство коммерческих или любительских телескопов «Добсона» следуют многим или большинству конструктивных концепций и особенностей, перечисленных выше.

Характеристики

Конструкция Добсона имеет следующие характеристики:

Альтазимутальная монтировка имеет свои собственные ограничения. Неприводные телескопы с альтазимутальной монтировкой необходимо «подталкивать» каждые несколько минут по обеим осям, чтобы компенсировать вращение Земли и удерживать объект в поле зрения (в отличие от одной оси для неприводных экваториальных монтировок), что становится сложнее при более высоких увеличениях. [11] Альтазимутальная монтировка не позволяет использовать обычные установочные круги для помощи в наведении телескопа на координаты известных объектов. Известно, что их трудно наводить на объекты вблизи зенита , в основном потому, что для перемещения наведения телескопа даже на небольшую величину требуется большое перемещение оси азимута. Альтазимутальные монтировки также не очень подходят для астрофотографии .

Производные конструкции

Модифицированный добсониан 1983 года, отличающийся разборной открытой трубчатой ​​конструкцией со встроенной опорной поверхностью и очень компактным креплением «коромысло».
Два добсонианца, которые сочетают в себе ферменную трубу, компактный «коробчатый ящик», высотные подшипники большого радиуса и складную конструкцию.

С самого начала производители телескопов модифицировали конструкцию Добсона, чтобы она соответствовала их нуждам. Первоначальная конструкция соответствовала нуждам и имеющимся ресурсам одного человека — Джона Добсона. Другие люди придумывали варианты, которые соответствовали их собственным нуждам, возможностям и доступу к деталям. Это привело к значительному разнообразию в конструкции «Добсона».

Сборки разборных труб

«Классические» конструкции трубных сборок требовали большого фургона для транспортировки. Дизайнеры начали придумывать разборные или складные варианты, которые можно было доставить на место с помощью небольшого внедорожника , хэтчбека или даже седана . Это новшество позволило сообществу любителей астрономии получить доступ к еще большим апертурам.

Трубка фермы

Многие конструкции объединили преимущества легкой ферменной трубы и складной конструкции. Складные «ферменные трубы» Добсона появились в сообществе любителей телескопостроения еще в 1982 году [13] [14] и позволяют разбирать узел оптической трубы, самый большой компонент. Как следует из названия, «труба» этой конструкции на самом деле состоит из узла верхней клетки, которая содержит вторичное зеркало и фокусер, удерживаемые на месте несколькими жесткими столбами над зеркальным коробом, который содержит объективное зеркало. Столбы удерживаются на месте быстроразъемными зажимами, которые позволяют легко разбирать весь телескоп на более мелкие компоненты, облегчая их транспортировку на транспортном средстве или другими средствами к месту наблюдения. Эти конструкции ферменных труб иногда неправильно называют фермой Серрюрье , но поскольку основная ферма не построена с противолежащей фермой зеркальной ячейки, она выполняет только одну функцию этой конструкции, то есть удерживает оптику параллельно.

Модификации альтазимутальной монтировки (коромысла)

Главной особенностью крепления Добсона является то, что оно напоминает конфигурацию «лафета» с «коробкой качания», состоящей из горизонтальной оси высоты в виде цапфы и широко поддерживаемой азимутальной оси, в обеих конструкциях используются такие материалы, как пластик, формика и тефлон, для достижения плавной работы. [15] Многие конструкции производных креплений сохранили эту базовую форму, при этом существенно изменив материалы и конфигурацию.

Компактные крепления типа «рокер-бокс»

Многие конструкции имеют повышенную портативность за счет уменьшения альтазимутальной (корпусной) установки до небольшой вращающейся платформы. Подшипник типа цапфы высоты в этих конструкциях становится большого радиуса, примерно равного или большего радиуса зеркала объектива, прикрепленного к узлу трубы или интегрированного в него, что снижает общий профиль установки. Преимущество этого заключается в том, что это уменьшает общий вес телескопа, а баланс телескопа становится менее чувствительным к изменениям в весовой нагрузке трубы телескопа из-за использования более тяжелых окуляров или добавления камер и т. д.

Преодоление ограничений азимутальной монтировки

С конца 1990-х годов многочисленные инновации в конструкции монтировок и электронике, внедренные производителями любительских телескопов и коммерческими производителями, позволили пользователям преодолеть некоторые ограничения альтазимутальных монтировок типа Добсона.

Коммерческие адаптации

Коммерчески массовый 10-дюймовый Добсониан
Коммерчески изготовленная на заказ ферма Dobsonian диаметром 16 дюймов

Первоначальной целью дизайна Dobsonian было создание доступного, простого и прочного инструмента с большой апертурой по низкой цене. [18] Эти же атрибуты облегчают их массовое производство. Одной из первых компаний, которая предложила телескопы Dobsonian на коммерческой основе, была ныне несуществующая компания Coulter Optical (теперь часть Murnaghan Instruments). В 1980-х годах они помогли популяризировать дизайн с моделями «Odyssey» различных размеров, с трубами, изготовленными из Sonotube, и следуя оригинальной концепции простоты Добсона. [19] [20] К 1990-м годам Meade Instruments , Orion Telescopes и другие производители начали представлять модернизированные модели Dobsonian. Эти импортные телескопы массового производства включали такие тонкости, как металлические трубки и более совершенную фурнитуру, и по-прежнему очень доступны по цене. [19]

Начиная с 1990-х годов, изготовленные Dobsonians с использованием конструкции ферменной трубы становятся все более популярными. Первый коммерческий ферменный Dobsonian был выпущен на рынок Obsession Telescopes в 1989 году. [21] Более поздние американские производители включали StarStructure, [22] Webster Telescopes, [23] AstroSystems, [24] Teeter's Telescopes, [25] Hubble Optics, [26] Waite Research, [27] и New Moon Telescopes. [28] Эти производители малых объемов предлагают высококачественные объективные зеркала, высококачественные материалы и индивидуальное мастерство, а также дополнительные компьютерные системы GoTo . Некоторые также выпускают «сверхлегкие» модели, которые предлагают большую портативность. [29]

В 21 веке ферменные модели Добсона также массово производятся компаниями Meade, Orion, Explore Scientific и другими. В основном производимые в Китае, они предлагают хорошее качество и ценность, будучи при этом значительно менее дорогими, чем описанные выше премиальные телескопы. [19] В 2017 году Sky-Watcher представила свою линейку больших моделей Stargate. [30]

Твердотрубные коммерческие телескопы Добсона обычно имеют максимальную апертуру 12 дюймов (305 мм) из-за размера трубы. Ферменные телескопы Добсона размером от 12 до 18 дюймов (от 305 до 457 мм) являются самыми популярными размерами, так как они предлагают значительную апертуру, но при этом их все равно может легко настроить один человек. Несколько производителей предлагают модели с апертурой 24 дюйма (610 мм) и больше. Ферменные телескопы Добсона являются крупнейшими телескопами, доступными сегодня на рынке. Огромная модель гибридной апертуры с апертурой 36 дюймов (914 мм) от New Moon Telescopes была представлена ​​на Северо-восточном астрономическом форуме 2018 года. [31] В 2019 году в Нью-Джерси был установлен огромный складной телескоп Ньютона с апертурой 50 дюймов (1270 мм) от канадской компании Optiques Fullum. [32]

Влияние Добсона на любительскую астрономию

Конструкция Добсона считается революционной из-за огромных размеров телескопов, которые она сделала доступными для астрономов-любителей. [33] [34] [35] Присущая этой конструкции простота и большая апертура начали привлекать интерес в 1970-х годах, поскольку она давала преимущество в виде недорогих больших инструментов, которые можно было переносить в места наблюдения за темным небом и на звездные вечеринки в багажнике небольшого автомобиля и настраивать за считанные минуты.

Результатом стало распространение более крупных телескопов, которые было бы дорого построить или купить, и которые было бы трудно эксплуатировать, используя «традиционные» методы строительства. В то время как 8-дюймовый ньютоновский телескоп считался бы большим в 1970-х годах, сегодня 16-дюймовые системы являются обычным явлением, а огромные 32-дюймовые системы не так уж редки. [36]

В сочетании с другими усовершенствованиями в оборудовании для наблюдений, такими как узкополосные оптические фильтры , улучшенные окуляры и цифровая видимая и инфракрасная фотография, большие апертуры телескопа Добсона значительно увеличили количество наблюдаемых объектов, а также количество деталей в каждом наблюдаемом объекте. В то время как любительские астрономы 1970-х и 1980-х годов обычно не исследовали ничего, кроме объектов Мессье и более ярких объектов NGC , отчасти благодаря телескопам Добсона, современные любители астрономии регулярно наблюдают тусклые объекты, перечисленные в малоизвестных каталогах, таких как IC , Abell , Kohoutek , Minkowski и других, которые когда-то считались справочными работами только для профессиональных астрономов.

При установке на экваториальной платформе устраняются трудности использования Добсона для астрофотографии с короткой выдержкой (≲ 1 час) . Это открыло поле высокоточной астрометрии астероидов (и их открытия) для любителей, желающих внести вклад в положение малых планет в Центр малых планет . Это также делает возможным поиск новых, слабых объектов, таких как новые / сверхновые в местных галактиках и кометы (для отчетов в Центральное бюро астрономических телеграмм ).

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Световой телескоп — это телескоп с большой апертурой, используемый в основном для визуальных наблюдений.
  2. ^ Это соотношение гарантирует, что на дюйм диаметра объектива телескоп Добсона будет весить меньше и занимать меньше места, чем другие типы, и, таким образом, является наиболее портативной конструкцией.

Ссылки

  1. ^ abc Newton, Jack; Teece, Philip (19 января 1995 г.). Руководство по любительской астрономии. Cambridge University Press. стр. 287. ISBN 9780521444927.
  2. ↑ Феррис, Тимоти (8 июля 2003 г.). Видение в темноте. Саймон и Шустер. стр. 39. ISBN 9780684865805.
  3. ^ Эллисон, Марк (21 декабря 2005 г.). Звездные скопления и как их наблюдать. Springer. стр. 74. ISBN 9781846281907.
  4. ^ ab Леви, Дэвид ; Агирре, Э. (сентябрь 1995 г.). «Walden of the Sky». Sky & Telescope . 90 (3): 84–87. Bibcode : 1995S&T....90c..84L.
  5. ^ ДиБона, Крис; Стоун, Марк; Купер, Дэнезе (21 октября 2005 г.). Открытые источники 2.0. "O'Reilly Media, Inc.". стр. 351. ISBN 9780596553890.
  6. ^ Фред Уотсон (октябрь 2007 г.). Почему Уран перевернут?. Inc NetLibrary. стр. 17. ISBN 9781741762761.
  7. ^ Knoll, Peter (30 июля 1996 г.). Вызванные сейсмические события. Springer. стр. 25. ISBN 9783764354541.
  8. ^ Альберт, Дэвид Х. (январь 1999). И жаворонок поет со мной. New Society Publishers. стр. 93. ISBN 9780865714014.
  9. ↑ Ньютон, Джек; Тис, Филипп (19 января 1995 г.). Руководство по любительской астрономии. Cambridge University Press. стр. 288. ISBN 9780521444927.
  10. ^ Knoll, Peter (30 июля 1996 г.). Вызванные сейсмические события. Springer. стр. 25. ISBN 9783764354541. Добсон ... продвижение причинно-следственного визуального наблюдения
  11. ^ Грего, Питер (2004). Руководство наблюдателя за Луной . Firefly Books. стр. 60. ISBN 978-1-55297-888-7.
  12. ^ "Рекомендации для начинающих астрономов-любителей, страница 4" (PDF) . South East Queensland Astronomical Society Inc. Архивировано из оригинала (PDF) 2006-08-19 . Получено 2009-02-25 .
  13. ^ Хамберг, Ивар (осень 1982 г.). "Чрезвычайно портативный 17 1 ⁄ 2 " Добсониан". Изготовление телескопов . № 17.
  14. ^ Хамберг, Ивар. "17.5" Добсониан. telia.com . Архивировано из оригинала 2011-05-26 . Получено 2009-02-25 .
  15. ^ Ньютон, Джек; Тис, Филипп (1995). Руководство по любительской астрономии . Cambridge University Press. стр. 289. ISBN 978-0-521-44492-7.
  16. ^ Andico, Orly (11 января 2012 г.). «Arduino bluetooth цифровые установочные круги для телескопов».
  17. ^ Уорд, Питер (декабрь 1993 г.). «Повторный обзор цифровых установочных кругов – Lumicon Sky Vector I – JMI NGC-MAX – Celestron Advanced Astro Master». Отчет об испытаниях. Небо и космос .
  18. ^ Добсон, Джон Л. (1991). Сперлинг, Норман (ред.). Как и зачем делать удобный для пользователя телескоп для тротуара . Все во Вселенной. стр. 61–62. ISBN 0-913399-63-9.– В книге вопрос «почему» рассматривается так же важно, как и вопрос «как», разделяя философию Добсона о важности общедоступного доступа к астрономии для правильного понимания Вселенной.
  19. ^ abc English, Нил (2011). Знай своего Доба: Выбор и использование телескопа Добсона . Springer. ISBN 978-1-4419-8785-3.
  20. ^ "The Odyssey 8 Site". Архивировано из оригинала 2021-11-16 . Получено 2020-06-22 .
  21. ^ «Одержимость телескопами».
  22. ^ Нельсон, Энтони (май 2005 г.). "The Big Easy" (PDF) . Журнал Astronomy Magazine . Архивировано из оригинала (PDF) 2022-01-02 . Получено 2020-06-22 .
  23. ↑ Бонандрини, Дэйв (8 августа 2009 г.). «Телескопы Вебстера D18».
  24. ↑ Шинн, Бретт (16 декабря 2008 г.). «Astrosystems Telekit».
  25. ^ "Teeter's Telescopes Custom Dobsonian". Sky & Telescope. 18 января 2016 г.
  26. ^ Паркерсон, Стюарт (2 июня 2019 г.). «Обзор телескопа Добсона Hubble Optics UL16». Технология астрономии сегодня.
  27. ^ Харрингтон, Фил (27 июля 2015 г.). «Waite Research Renegade 20» (PDF) . Журнал астрономии.
  28. ^ Эллис, Дамиан Г. (май 2013 г.). "16-дюймовый f/4.5 складной ферменный телескоп Добсона от New Moon Telescopes" (PDF) . Технологии астрономии сегодня.
  29. ↑ Шибли, Джон (19 мая 2009 г.). «18-дюймовый телескоп UC Obsession». Журнал Astronomy.
  30. ^ "Sky-Watcher's Stargate Truss-Tube Dobsonian Telescopes". Sky & Telescope. 30 октября 2017 г.
  31. ^ «Новости и мнения с Северо-восточного астрономического форума 2018 года». Sky & Telescope. 23 апреля 2018 г.
  32. ^ Паркерсон, Стюарт (2 июля 2019 г.). «Огромный 50-дюймовый ньютоновский телескоп установлен в Нью-Джерси». Технология астрономии сегодня.
  33. ^ Хитт, Джек (2012). Группа любителей: поиск американского характера . Корона/Архетип. С. 231–234.
  34. ^ Кук, Энтони (2006). Визуальная астрономия под темным небом: новый подход к наблюдению за дальним космосом . Springer Science & Business Media. стр. 156.
  35. ^ Инглиш, Нил (2012). Классические телескопы: руководство по коллекционированию, восстановлению и использованию телескопов прошлых лет . Springer Science & Business Media. стр. 127. Bibcode :2013ctgc.book.....E.
  36. ^ Маллани, Джеймс (2009). Руководство покупателя и пользователя астрономических телескопов и биноклей (1-е изд.). стр. 38.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Телескопы Добсона» .