Крепление телескопа — это механическая конструкция, которая поддерживает телескоп . Крепления телескопа предназначены для поддержки массы телескопа и позволяют точно наводить инструмент. За прошедшие годы было разработано множество видов креплений, при этом большая часть усилий была направлена на системы, которые могут отслеживать движение неподвижных звезд при вращении Земли .
Фиксированные телескопические крепления полностью зафиксированы в одном положении, например, телескопы Zenith , которые направлены только прямо вверх, и фиксированный радио-« рог » Грин-Бэнк Национальной радиоастрономической обсерватории, построенный для наблюдения за Кассиопеей А. [1]
Монтировки с фиксированной высотой обычно имеют первичную оптику, зафиксированную под углом высоты и вращающуюся горизонтально (по азимуту ). Они могут охватывать все небо, но наблюдать за объектами только в течение короткого времени, когда объект проходит определенную высоту и азимут. [2]
Транзитные крепления — это одноосные крепления, зафиксированные по азимуту и вращающиеся по высоте, обычно ориентированные по оси север-юг. Это позволяет телескопу видеть все небо, но только тогда, когда вращение Земли позволяет объектам пересекать ( проходить ) через эту узкую линию север-юг ( меридиан ). Этот тип крепления используется в транзитных телескопах , предназначенных для точных астрономических измерений. Транзитные крепления также используются для экономии средств или там, где масса инструментов делает движение по более чем одной оси очень затруднительным, например, в больших радиотелескопах . [3]
Альтазимутальные, альтазимутальные или альтазимутальные монтировки позволяют перемещать телескопы по высоте (вверх и вниз) или по азимуту (из стороны в сторону) как отдельные движения. Эта механически простая монтировка использовалась в ранних конструкциях телескопов и до второй половины 20-го века использовалась как «менее сложная» альтернатива экваториальным монтировкам, поскольку она не позволяла отслеживать ночное небо. Это означало, что до недавнего времени она обычно использовалась с недорогими коммерческими и любительскими конструкциями. С изобретением цифровых систем слежения альтазимутальные монтировки стали использоваться практически во всех современных больших исследовательских телескопах. Цифровое слежение также сделало ее популярной монтировкой телескопа, используемой в любительской астрономии . [4]
Помимо механической невозможности легко отслеживать небесное движение, альтазимутальная монтировка имеет и другие ограничения. Поле зрения телескопа вращается с различной скоростью по мере отслеживания телескопа, в то время как корпус телескопа не вращается, требуя системы для обратного вращения поля зрения при использовании для астрофотографии или других типов астрономической съемки. [5] Монтировка также имеет слепое пятно или «зенитное отверстие», пятно около зенита, где скорость отслеживания в азимутальной координате становится слишком высокой для точного отслеживания экваториального движения (если высота ограничена +90 градусами). [6]
Alt-alt монтировки, или альт-альт монтировки, имеют конструкцию, похожую на горизонтальные экваториальные хомутовые монтировки или карданные подвесные подвесы . Эта монтировка является альтернативой альтазимутальной монтировке, преимущество которой заключается в отсутствии слепой зоны вблизи зенита, а для объектов вблизи небесного экватора вращение поля сведено к минимуму. [7] Ее недостаток заключается в наличии всей массы, сложности и инженерных проблем ее экваториального аналога, поэтому она используется только в специальных приложениях, таких как отслеживание спутников. [6] Эти монтировки могут включать третью азимутальную ось ( монтировка высота-высота-азимут ) для поворота всей монтировки в ориентацию, которая обеспечивает более плавное отслеживание.
Экваториальная монтировка имеет наклонную север-юг "полярную ось", параллельную полярной оси Земли, что позволяет телескопу вращаться по дуге восток-запад, со второй осью, перпендикулярной первой, что позволяет телескопу вращаться по дуге север-юг. Поворот или механическое приведение в действие полярной оси монтировки в направлении, противоположном вращению Земли, позволяет телескопу точно отслеживать движение ночного неба. Экваториальные монтировки бывают разных форм, включая немецкие экваториальные монтировки (сокращенно GEM), экваториальные вилочные монтировки , смешанные вариации хомутовых или кросс-осевых монтировок и экваториальные платформы , такие как платформа Понсе .
Наклон полярной оси добавляет уровень сложности монтировке. Механические системы должны быть спроектированы для поддержки одного или обоих концов этой оси (например, в вилочных или хомутовых монтировках). Такие конструкции, как немецкие экваториальные или кросс-осевые монтировки, также нуждаются в больших противовесах для уравновешивания массы телескопа. Более крупные купола и другие конструкции также необходимы для покрытия увеличенного механического размера и диапазона движения экваториальных монтировок. Из-за этого экваториальные монтировки становятся менее жизнеспособными в очень больших телескопах и были в значительной степени заменены альтазимутальными монтировками для этих применений.
Вместо классического крепления с использованием двух осей , зеркало поддерживается шестью выдвижными стойками ( платформа Стюарта-Гоу ). Такая конфигурация позволяет перемещать телескоп по всем шести пространственным степеням свободы, а также обеспечивает сильную структурную целостность. [8]