Экваториальная монтировка — это монтировка для инструментов, которая компенсирует вращение Земли , имея одну ось вращения , называемую полярной осью , параллельную оси вращения Земли . [1] [2] Этот тип монтировки используется для астрономических телескопов и камер . Преимущество экваториальной монтировки заключается в ее способности позволять прикрепленному к ней инструменту оставаться фиксированным на любом небесном объекте с суточным движением , приводя в движение одну ось с постоянной скоростью. Такое расположение называется сидерическим приводом или часовым приводом . Экваториальные монтировки достигают этого путем выравнивания своей оси вращения с Землей, процесс, известный как полярное выравнивание .
В астрономических телескопических монтировках экваториальная ось ( прямое восхождение ) сопряжена со второй перпендикулярной осью движения (известной как склонение ). Экваториальная ось монтировки часто оснащена моторизованным « часовым приводом », который вращает эту ось на один оборот каждые 23 часа и 56 минут в точном соответствии с видимым суточным движением неба. [3] Они также могут быть оснащены установочными кругами , позволяющими определять местоположение объектов по их небесным координатам . Экваториальные монтировки отличаются от механически более простых альтазимутальных монтировок , которым требуется переменная скорость движения вокруг обеих осей для отслеживания неподвижного объекта на небе. Кроме того, для астрофотографии изображение не вращается в фокальной плоскости , как это происходит с альтазимутальными монтировками, когда они направляются для отслеживания движения цели, если только не установлена вращающаяся призма-эректор или другой полевой деротатор.
Экваториальные телескопические крепления бывают разных конструкций. За последние двадцать лет моторизованное отслеживание все чаще дополняется компьютеризированным определением местоположения объекта. Существует два основных типа. Цифровые установочные круги требуют небольшой компьютер с базой данных объектов, которая подключена к энкодерам. Компьютер отслеживает положение телескопа на небе. Оператор должен толкать телескоп. Системы Go-to используют (в большинстве случаев) червячную и кольцевую зубчатую систему, приводимую в действие серво- или шаговыми двигателями, и оператору вообще не нужно прикасаться к инструменту, чтобы изменить его положение на небе. Компьютеры в этих системах обычно либо ручные в управляющей «лопатке», либо питаются через смежный ноутбук, который также используется для захвата изображений с электронной камеры. Электроника современных телескопических систем часто включает порт для автогидирования. Специальный инструмент отслеживает звезду и вносит корректировки в положение телескопа во время фотографирования неба. Для этого автогид должен иметь возможность подавать команды через систему управления телескопа. Эти команды могут компенсировать очень незначительные ошибки в работе отслеживания, такие как периодическая ошибка, вызванная червячным приводом, который приводит в движение телескоп.
В новых обсерваторских конструкциях экваториальные монтировки десятилетиями не пользовались популярностью в крупномасштабных профессиональных приложениях. Массивные новые инструменты наиболее стабильны, если установлены в конфигурации альт-азимут (вверх-вниз, из стороны в сторону). Компьютеризированное отслеживание и деротация поля несложны в реализации на профессиональном уровне. Однако на любительском уровне экваториальные монтировки остаются популярными, особенно для астрофотографии.
В немецкой экваториальной монтировке [4] ( иногда ее сокращенно называют « GEM ») первичная структура имеет Т -образную форму, где нижняя планка — это ось прямого восхождения (нижняя диагональная ось на изображении), а верхняя планка — ось склонения (верхняя диагональная ось на изображении). Монтировка была разработана Йозефом фон Фраунгофером для Большого Дерптского рефрактора [5], который был закончен в 1824 году. Телескоп размещен на одном конце оси склонения (вверху слева на изображении), а подходящий противовес — на другом ее конце (внизу справа). Ось прямого восхождения имеет подшипники ниже Т-образного соединения, то есть она не поддерживается выше оси склонения.
Монтировка Open Fork имеет вилку, прикрепленную к оси прямого восхождения у основания. Телескоп прикреплен к двум точкам поворота на другом конце вилки, чтобы он мог качаться по склонению. Большинство современных серийно выпускаемых катадиоптрических рефлекторных телескопов (диаметром 200 мм или больше) обычно относятся к этому типу. Монтировка напоминает альтазимутальную монтировку , но с наклоненной и выровненной осью азимута для соответствия оси вращения Земли с помощью детали, обычно называемой «клином». [6]
Многие профессиональные телескопы среднего размера также имеют экваториальные вилки , их диаметр обычно составляет от 0,5 до 2,0 метров.
Английская монтировка или хомут [7] имеет раму или « хомут » с подшипниками оси прямого восхождения на верхнем и нижнем концах, а также телескоп, прикрепленный внутри средней точки хомута, что позволяет ему качаться на оси склонения . Телескоп обычно полностью устанавливается внутри вилки, хотя есть исключения, такие как рефлектор Mount Wilson 2,5 м , и нет противовесов, как в немецкой монтировке .
Первоначальная конструкция английской вилки имеет тот недостаток, что она не позволяет направлять телескоп слишком близко к северному или южному полюсу мира.
Подковообразная монтировка преодолевает конструктивный недостаток английских или хомутовых монтировок, заменяя полярный подшипник открытой «подковообразной» структурой, что позволяет телескопу получить доступ к Полярной звезде и звездам рядом с ней. Телескоп Хейла является наиболее ярким примером подковообразной монтировки в использовании. [8]
Кросс -осевая [8] или английская крестообразная ось крепления похожа на большой знак «плюс» ( + ). Ось прямого восхождения поддерживается на обоих концах, а ось склонения прикреплена к ней примерно посередине, при этом телескоп находится на одном конце оси склонения, а противовес — на другом.
Экваториальная платформа — это специально разработанная платформа, которая позволяет любому устройству, установленному на ней, отслеживать экваториальную ось. [9] Это достигается за счет наличия поверхности, которая вращается вокруг «виртуальной полярной оси». Это обеспечивает экваториальное отслеживание всего, что находится на платформе, от небольших камер до целых зданий обсерваторий. Эти платформы часто используются с любительскими астрономическими телескопами, установленными на альтазимутальной монтировке , такими как распространенный тип телескопа Добсона , чтобы преодолеть неспособность этого типа монтировки отслеживать ночное небо.
