Крепление телескопа — это механическая конструкция, поддерживающая телескоп . Крепления телескопа предназначены для того, чтобы выдерживать массу телескопа и обеспечивать точное наведение инструмента. За прошедшие годы было разработано множество видов монтировок, при этом большая часть усилий была направлена на системы, которые могут отслеживать движение неподвижных звезд при вращении Земли .
Фиксированные крепления телескопов полностью фиксируются в одном положении, как, например, зенитные телескопы , которые направлены только вверх, и фиксированный радиорупор Грин-Бэнк Национальной радиоастрономической обсерватории , созданный для наблюдения за Кассиопеей А. [1]
Крепления с фиксированной высотой обычно имеют основную оптику, закрепленную под углом высоты и вращающуюся горизонтально (по азимуту ). Они могут покрывать все небо, но наблюдать за объектами только в течение короткого времени, когда этот объект проходит определенную высоту и азимут. [2]
Транзитные крепления — это одноосные крепления, фиксированные 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 ( транзит ) эту узкую линию с севера на юг ( меридиан ). Этот тип монтировки используется в транзитных телескопах , предназначенных для точных астрономических измерений. Транзитные крепления также используются для экономии средств или там, где масса инструментов очень затрудняет перемещение более чем по одной оси, например, в больших радиотелескопах . [3]
Альтазимутальные, высотно-азимутальные или альт-азимутальные крепления 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 его обычно использовали в недорогих коммерческих и любительских конструкциях. С момента изобретения цифровых систем слежения альтазимутальные монтировки стали использоваться практически во всех современных крупных исследовательских телескопах. Цифровое слежение также сделало его популярной монтировкой для телескопов, используемой в любительской астрономии . [4]
Помимо механической неспособности легко отслеживать движение небесных тел, альтазимутальная монтировка имеет и другие ограничения. Поле зрения телескопа вращается с различной скоростью по мере движения телескопа, в то время как корпус телескопа этого не делает, поэтому требуется система для противоположного вращения поля зрения при использовании для астрофотографии или других типов астрономических изображений. [5] У монтировки также есть слепая зона или «зенитная дыра» — место вблизи зенита, где скорость отслеживания по азимутальной координате становится слишком высокой, чтобы точно следовать экваториальному движению (если угол места ограничен +90 градусами). [6]
Альтернативно-альтовые крепления, или высотно-высотные крепления, представляют собой конструкции, аналогичные горизонтальным креплениям с экваториальным хомутом или карданными подвесками . Эта монтировка является альтернативой альтазимутальной монтировке, которая имеет то преимущество, что не имеет слепой зоны вблизи зенита, а для объектов вблизи небесного экватора вращение поля сведено к минимуму. [7] Его недостатком является то, что у него есть все проблемы с массой, сложностью и инженерными проблемами, как у его экваториального аналога, поэтому он используется только в специальных приложениях, таких как спутниковое слежение. [6] Эти крепления могут включать в себя третью азимутальную ось ( крепление «высота-высота-азимут» ) для поворота всего крепления в положение, обеспечивающее более плавное отслеживание.
Экваториальная монтировка имеет «полярную ось» север-юг, наклоненную так, чтобы она была параллельна полярной оси Земли, что позволяет телескопу поворачиваться по дуге восток-запад, а вторая ось перпендикулярна ей, что позволяет телескопу поворачиваться по дуге север-юг. дуга. Поворот или механическое перемещение полярной оси монтировки в направлении, противоположном вращению Земли, позволяет телескопу точно следовать за движением ночного неба. Экваториальные монтировки бывают разных форм, включая немецкие экваториальные монтировки (сокращенно GEM), экваториальные вилочные монтировки , смешанные варианты ярма или поперечных монтировок, а также экваториальные платформы , такие как платформа Понсе .
Наклон полярной оси усложняет монтировку. Механические системы должны быть спроектированы так, чтобы поддерживать один или оба конца этой оси (например, в креплениях вилки или траверсы). Такие конструкции, как немецкая экваториальная или поперечная монтировка, также требуют больших противовесов, чтобы уравновесить массу телескопа. Также необходимы купола большего размера и другие конструкции, чтобы покрыть увеличенные механические размеры и диапазон движения экваториальных монтировок. Из-за этого экваториальные монтировки становятся менее пригодными для использования в очень больших телескопах, и для этих целей их в значительной степени заменяют альтазимутальные монтировки.
Вместо классического крепления с использованием двух осей зеркало поддерживается шестью выдвижными стойками ( платформа Стюарта-Гофа ). Такая конфигурация позволяет перемещать телескоп во всех шести пространственных степенях свободы, а также обеспечивает прочную структурную целостность. [8]