Ευθυγραµµίζοντας ένα τηλεσκόπιο

Transcript

1 Ευθυγραµµίζοντας ένα τηλεσκόπιο Τι είναι ευθυγράµµιση Πρόκειται για τη διαδικασία ευθυγράµµισης των οπτικών και µηχανικών αξόνων όλων των οπτικών στοιχείων του τηλεσκοπίου. Όταν τα στοιχεία αυτά ευθυγραµµιστούν σωστά, όλα τα κάτοπτρα (ή όλοι οι φακοί) θα είναι κεντραρισµένα έτσι ώστε οι οπτικές ακτίνες που εισέρχονται στο τηλεσκόπιο να δηµιουργούν ξεκάθαρο είδωλο στο κέντρο του προσοφθαλµίου. Εάν τα οπτικά στοιχεία δεν είναι καλά ευθυγραµµισµένα, τα άστρα παύουν να εµφανίζονται σαν σηµεία και εµφανίζουν φαινόµενα κόµης. Ευθυγράµµιση των διαφόρων τύπων τηλεσκοπίων Τα διοπτρικά και τα Makstutov τηλεσκόπια ευθυγραµµίζονται κατά την κατασκευή και γενικά δεν χρειάζονται συνήθως περαιτέρω ρυθµίσεις. Εάν παρουσιαστεί αργότερα ανάγκη ευθυγράµµισης, είναι προτιµότερο να γίνει από το εργοστάσιο κατασκευής καθώς τα τηλεσκόπια αυτών των τύπων συνήθως δεν διαθέτουν τρόπους για να ευθυγραµµιστούν από το χρήστη. Η διαδικασία ευθυγράµµισης αφορά περισσότερο τα νευτώνεια και τα Schmidt- Cassegrain τηλεσκόπια. Τα νευτώνεια µε µικρό εστιακό λόγο µέχρι και f/6 απαιτούν καλή ευθυγράµµιση. Από τη στιγµή που θα ολοκληρωθεί η ευθυγράµµιση, τα οπτικά στοιχεία παραµένουν κεντραρισµένα εάν γίνονται προσεκτικοί χειρισµοί και µετακινήσεις του οπτικού σωλήνα. Απότοµες αλλαγές όπως π.χ. ταλαντώσεις κατά τη µεταφορά του τηλεσκοπίου στο πίσω µέρος του αυτοκινήτου ή και µεγάλες αλλαγές θερµοκρασίας µπορούν να χαλάσουν την θέση των κατόπτρων. Τα τηλεσκόπια αυτών των τύπων διαθέτουν ευτυχώς κοχλίες για εύκολη ευθυγράµµιση. Ελέγχοντας την ευθυγράµµιση του τηλεσκοπίου σας Μπορείτε πολύ γρήγορα να καθορίσετε εάν το τηλεσκόπιό σας είναι καλά ευθυγραµµισµένο. Απλά στοχεύστε σε κάποιο λαµπερό άστρο και αργά αφεστιάστε. Εάν το τηλεσκόπιο είναι καλά ευθυγραµµισµένο, ο δίσκος που σχηµατίζεται πρέπει να είναι απόλυτα συµµετρικός. Εάν δεν βλέπετε τέλειο κύκλο, το τηλεσκόπιο χρειάζεται ευθυγράµµιση. Στα νευτώνεια και στα Schmidt-Cassegrain τηλεσκόπια, η σκιά που δηµιουργείται από το δευτερεύον κάτοπτρο πρέπει να εµφανίζεται στο κέντρο του αφεστιασµένου δίσκου, θυµίζοντας ένα κουλούρι. Εάν η σκιά δεν είναι στο κέντρο, το τηλεσκόπιο χρειάζεται ευθυγράµµιση. Σκοπός του προσοφθαλµίου ευθυγράµµισης Η ευθυγράµµιση ενός τηλεσκοπίου ακούγεται εύκολη θεωρητικά, στην πράξη όµως πραγµατοποιείται δύσκολα χωρίς τα κατάλληλα εργαλεία. Ο πιο συνηθισµένος τρόπος ευθυγράµµισης µέθοδος quick and dirty είναι να αφαιρέσετε το προσοφθάλµιο και να κοιτάξετε µέσα στο σωλήνα των προσοφθαλµίων για να κεντράρετε τις ανακλάσεις των κατόπτρων. Η ακρίβεια αυτής της µεθόδου δεν είναι βέβαιη. Π.χ. δεν υπάρχει κανένας τρόπος για να καταλάβετε εάν κοιτάτε ακριβώς κάθετα µέσα στο σωλήνα των προσοφθαλµίων. Η ευθεία οράσεώς σας µπορεί να αποκλίνει 1 ο -2 ο. Επίσης δεν υπάρχει τρόπος για να καταλάβετε πότε οι ανακλάσεις των κατόπτρων είναι ακριβώς κεντραρισµένες. Κοιτώντας τις ανακλάσεις µε το µάτι δεν είναι

2 αρκετό καθώς οι ανακλάσεις µπορεί να φαίνονται κεντραρισµένες χωρίς πραγµατικά να είναι. Το προσοφθάλµιο ευθυγράµµισης λύνει τα δύο παραπάνω προβλήµατα, επιτρέποντας να κάνετε ευθυγράµµιση µε ακρίβεια, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση του τηλεσκοπίου σας. Το προσοφθάλµιο ευθυγράµµισης αποτελεί έναν συνδυασµό σωλήνα και προσοφθαλµίου Cheshire. Το στενό πεδίο του σωλήνα και το σταυρόνηµα που διαθέτει αποτελούν µία αναφορά ως προς την οποία µπορούν να κεντραριστούν τα οπτικά στοιχεία κατά τη διάρκεια της ευθυγράµµισης. Το προσοφθάλµιο Cheshire είναι εξοπλισµένο µε µία λειασµένη επίπεδη επιφάνεια τοποθετηµένη υπό γωνία 45 ο, η οποία κατευθύνει στον οπτικό άξονα το φως που εισέρχεται από ένα άνοιγµα στην παράπλευρη επιφάνεια του κυλίνδρου. Χάρη στο προσοφθάλµιο Cheshire, γίνεται εύκολη και γρήγορη ευθυγράµµιση του πρωτεύοντος κατόπτρου, µε την προϋπόθεση βέβαια ότι το πρωτεύον κάτοπτρο έχει µαρκαρισµένο το κέντρο του (αυτό µπορεί να το πετύχετε προσδιορίζοντας αρχικά µε µετρήσεις το κέντρο και στη συνέχεια σχεδιάζοντας στο σηµείο αυτό έναν µικρό κύκλο διαµέτρου ¼ µε έναν µαύρο ανεξίτηλο µαρκαδόρο). Ο µικρός αυτός κύκλος δεν προκαλεί µείωση φωτός ή περίθλαση επειδή βρίσκεται στο σηµείο όπου πέφτει η σκιά του δευτερεύοντος κατόπτρου. Η λειασµένη επιφάνεια προβάλλει έναν δακτύλιο φωτός µέσα στον οπτικό άξονα, παρέχοντας έτσι ένα στόχο για να ευθυγραµµιστεί το πρωτεύον κάτοπτρο. Ανατοµία του προσοφθαλµίου ευθυγράµµισης Σχήµα 1: Ανατοµία του προσοφθαλµίου ευθυγράµµισης Χρησιµοποιώντας το προσοφθάλµιο ευθυγράµµισης Η ευθυγράµµιση είναι προτιµότερο να γίνεται την ηµέρα καθώς είναι ευκολότερο να βλέπετε τις ρυθµίσεις που κάνετε. Ποτέ µην στρέψετε το τηλεσκόπιο ή το άνοιγµα που υπάρχει στην παράπλευρη επιφάνεια του κυλίνδρου προς τον Ήλιο ή ακόµα και κοντά στον Ήλιο καθώς µπορούν να προκληθούν πολύ σοβαρές άµεσες και µόνιµες βλάβες στα µάτια σας. Τοποθετείστε το προσοφθάλµιο ευθυγράµµισης στον εστιαστή Εάν έχετε εσταστή 2, χρησιµοποιείστε έναν αντάπτορα Εάν χρησιµοποιείτε διαγώνιο, όπως συνηθίζεται στα τηλεσκόπια Schmidt-Cassegrain, αφαιρέστε τον πριν τοποθετείστε

3 το προσοφθάλµιο ευθυγράµµισης. Το βάθος στο οποίο πρέπει να τοποθετηθεί αυτό το προσοφθάλµιο καθορίζεται από την εικόνα που βλέπετε µέσα από αυτό: η περιφέρεια της κάτω άκρης του σωλήνα του προσοφθαλµίου πρέπει να εµφανίζεται ελαφρώς µεγαλύτερη από την εξωτερική πλευρά του δευτερεύοντος κατόπτρου. Περιστρέψτε το προσοφθάλµιο έτσι ώστε µέσα από το άνοιγµα στην παράπλευρη επιφάνεια να εισέρχεται όσο το δυνατόν περισσότερο φως. Βεβαιωθείτε ότι υπάρχει άφθονο φως στον χώρο που βρίσκεστε ώστε να µπορείτε να δείτε ξεκάθαρα την περιφέρεια του δευτερεύοντος κατόπτρου. Περιστρέψτε τον κοχλία σύσφιξης που υπάρχει πάνω στον εστιαστή για να στερεώσετε το προσοφθάλµιο ευθυγράµµισης. Νευτώνεια τηλεσκόπια 1. Με το τηλεσκόπιο στραµµένο µακριά από τον Ήλιο, κοιτάξτε στο µπροστινό τµήµα του οπτικού σωλήνα. Ελέγξτε εάν το δευτερεύον κάτοπτρο (ή το διαγώνιο κάτοπτρο) βρίσκεται τοποθετηµένο στο κέντρο του σωλήνα. Μπορείτε να χρησιµοποιείσετε έναν χάρακα για να µετρήσετε τις αποστάσεις του στηρίγµατος του δευτερεύοντος κατόπτρου από την εσωτερική επιφάνεια του οπτικού σωλήνα. Εάν οι αποστάσεις είναι άνισες, πρέπει να κεντράρετε το δευτερεύον κάτοπτρο ρυθµίζοντας τα µπράτσα της αράχνης. Επίσης, ελέξτε εάν το πρωτεύον κάτοπτρο είναι κεντραρισµένο στον οπτικό σωλήνα. Συνήθως µια γρήγορη µατιά είναι αρκετή. Εάν το πρωτεύον κάτοπτρο δεν είναι κεντραρισµένο, θα πρέπει να διορθώσετε την τοποθέτησή του στη βάση του πλαισίου. 2. Εάν έχετε κάποιο προσοφθάλµιο πάνω στο τηλεσκόπιο, αφαιρέστε το και κοιτάξτε µέσα στον ανοικτό σωλήνα εστίασης. Η εικόνα που βλέπετε είναι περίπλοκη αλλά µε τη βοήθεια και του Σχήµατος 2 θα µπορέσετε να διακρίνετε το δευτερεύον κάτοπτρο και το στήριγµά του (καθώς και ανακλάσεις τους), το πρωτεύον κάτοπτρο και το µάτι σας. Στο Σχήµα 2 το πρωτεύον και το δευτερεύον κάτοπτρο δεν είναι ευθυγραµµισµένα ενώ το δευτερεύον δεν είναι επίσης κεντραρισµένο κάτω από τον σωλήνα εστίασης. Σχήµα 2:Η εικόνα µέσα από τον σωλήνα εστίασης ενός νευτώνειου τηλεσκοπίου χωρίς προσοφθάλµιο. Το οπτικό σύστηµα φαίνεται άσχηµα ευθυγραµµισµένο.

4 3. Τοποθετείστε το προσοφθάλµιο ευθυγράµµισης στον εστιαστή και κοιτάξτε µέσα από αυτό. Το πεδίο οράσεως δεν είναι τώρα τόσο ευρύ όσο πριν, όταν δηλαδή κοιτούσατε µέσα από τον ανοιχτό σωλήνα εστίασης. Επίσης εκεί όπου πριν βλέπατε το µάτι σας (µέσα από την ανάκλαση του δευτερεύοντος κατόπτρου), τώρα βλέπετε ένα φωτεινό δακτύλιο. Ο δακτύλιος αυτός είναι το προσοφθάλµιο ευθυγράµµισης, το οποίο ανακλάται µέσα από την λειασµένη, τοποθετηµένη υπό γωνία 45 ο, επιφάνεια. Ελέγξτε εάν το δευτερεύον κάτοπτρο είναι κεντραρισµένο κάτω από τον εστιαστή. Χρησιµοποιείστε ως αναφορά το σταυρόνηµα στη βάση του προσοφθαλµίου ευθυγράµµισης. Το κέντρο του δευτερεύοντος κατόπτρου πρέπει να βρίσκεται ακριβώς στο κέντρο του σταυρονήµατος. Εάν χρειάζεται, ρυθµίστε τη θέση του στηρίγµατος του δευτερεύοντος κατόπτρου έως ότου κεντραριστεί (Σχήµα 3). Εάν ο στήριγµα έχει τη µορφή αράχνης, περιστρέψτε τη µεγάλη κεντρική βίδα που συγκρατεί το δευτερεύον κάτοπτρο. Για περισσότερες λεπτοµέρειες ανατρέξτε στον οδηγό χρήσης του τηλεσκοπίου. Σχήµα 3: Το δευτερεύον κάτοπτρο είναι κεντραρισµένο ως προς τον σωλήνα εστίασης. Στο κέντρο του πρωτεύοντος φαίνεται το προσοφθάλµιο ευθυγράµµιασης. 4. Στη συνέχεια πρέπει να ρυθµίσετε την κλίση του δευτερεύοντος κατόπτρου έτσι ώστε η ανάκλαση του πρωτεύοντος κατόπτρου να κεντραριστεί µε ακρίβεια µέσα στο δευτερεύον κάτοπτρο (χρησιµοποιείστε το σταυρόνηµα ως σηµείο αναφοράς). Ρυθµίστε την κλίση µε τις τρεις βίδες ευθυγράµµισης που διαθέτει το στήριγµα του δευτερεύοντος κατόπτρου. Η ανάκλαση έχει κεντραριστεί όταν βλέπετε έναν τέλειο δακτύλιο ανάµεσα στο πρωτεύον κάτοπτρο και την περιφέρεια του δευτερεύοντος (Σχήµα 4). Μην ανησυχείτε εάν η ανάκλαση του δευτερεύοντος κατόπτρου δεν είναι κεντραρισµένη. Η διόρθωση αυτή θα γίνει στο επόµενο βήµα. Εάν δεν βλέπετε καθόλου την ανάκλαση του πρωτεύοντος, η κλίση του δευτερεύοντος είναι τελείως αρύθµιστη και απαιτείται περισσότερη δουλειά µε τις βίδες ευθυγράµµισης.

5 Σχήµα 4: Σωστά ευθυγραµµισµένο δευτερεύον κάτοπτρο. 5. Τέλος πρέπει να ρυθµίστε την κλίση του πρωτεύοντος κατόπτρου. Χρησιµοποιήστε τους τρεις κοχλίες ευθυγράµµισης που υπάρχουν στη βάση του οπτικού σωλήνα (οι κοχλίες είναι τοποθετηµένοι πίσω από το πρωτεύον κάτοπτρο). Γυρίστε τους έναν έναν κάθε φορά έως ότου καταφέρετε να ταυτίσετε τα κέντρα του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος κατόπτρου. Το µαρκάρισµα στο κέντρο του πρωτεύοντος κατόπτρου πρέπει να ταυτιστεί µε το κέντρο του φωτεινού δακτυλίου. Σχήµα 5: Σωστά ευθυγραµµισµένο πρωτεύον κάτοπτρο. Η ευθυγράµµιση του οπτικού συστήµατος του τηλεσκοπίου έχει ολοκληρωθεί. Η εικόνα που βλέπετε τώρα από το προσοφθάλµιο ευθυγράµµισης πρέπει να µοιάζει µε αυτήν του Σχήµατος 5. Η ανάκλαση του πρωτεύοντος κατόπτρου είναι κεντραριµένη µέσα στο δευτερεύον κάτοπτρο και η ανάκλαση του δευτερεύοντος µέσα στην ανάκλαση του πρωτεύοντος. Εάν όλα είναι κεντραρισµένα και µε το κέντρο του σταυρονήµατος, το τηλεσκόπιο έχει ευθυγραµµιστεί και είναι έτοιµο για παρατήρηση! Τηλεσκόπια Schmidt-Cassegrain Για τα τηλεσκόπια αυτού του τύπου, ο καλύτερος τρόπος για να γίνει ευθυγράµµιση είναι να χρησιµοποιηθεί κάποιο άστρο αναφοράς αλλά καλή ευθυγράµµιση µπορεί να γίνει και

6 µε το προσοφθάλµιο ευθυγράµµισης. Υπάρχει µία µόνο ρύθµιση η οποία µπορεί να γίνει στα τηλεσκόπια αυτού του τύπου: αλλαγή της κλίσης του δευτερεύντος κατόπτρου. Τοποθετείστε το προσοφθάλµιο ευθυγράµµισης απευθείας στο πίσω µέρος του τηλεσκοπίου. Η σκιά του δευτερεύοντος κατόπτρου εµφανίζεται σαν ένας µαύρος κύκλος περίπου στο κέντρο του πεδίου οράσεως. Ρυθµίστε τις τρεις τύπου Allen βίδες που βρίσκονται στο κέντρο της πρώτης διορθωτικής πλάκας για να φέρετε το δευτερεύον κάτοπτρο στο κέντρο του σταυρονήµατος. Προσοχή! Μην χαλαρώστε πολύ τις βίδες: εάν τις περιστρέψτε περισσότερο από δύο φορές, το δευτερεύον κάτοπτρο µπορεί να πέσει! Επίσης µην πειράζετε τη βίδα στο κέντρο του πλαισίου του δευτερεύοντος κατόπτρου καθώς είναι η βίδα που συγκρατεί το κάτοπτρο στη θέση του. Τελικές µικροµετρικές ρυθµίσεις της ευθυγράµµισης στα νευτώνεια ή στα τύπου Schmidt-Cassegrain τηλεσκόπια µπορούν να γίνουν µε τη βοήθεια ενός άστρου αναφοράς χρησιµοποιώντας προσοφθάλµιο µεγάλης µεγέθυνσης. Φροντίδα του προσοφθαλµίου ευθυγράµµισης Το προσοφθάλµιο ευθυγράµµισης απαιτεί µικρή φροντίδα καθώς δεν διαθέτει φακούς. Οποιοιδήποτε ρύποι στο εξωτερικό ή στο εσωτερικό του προσοφθαλµίου ευθυγράµµισης πρέπει να αποµακρύνονται έτσι ώστε να µην εισέρχονται και ρυπαίνουν τον οπτικό σωλήνα του τηλεσκοπίου όταν κάνετε ευθυγράµµιση. Για το καθαρισµό του, χρησιµοποιείστε έναν φωτογραφικό φυσητήρα ή µια υγρή µπατονέτα για το εσωτερικό του προσοφθαλµίου και ένα υγρό πανί για το εξωτερικό. Προσέξτε να µην ενοχλείστε το σταυρόνηµα καθώς µπορεί να στραβώσει ή και να σπάσει. Η κατασκευή του από µέταλλο το καθιστά ανθεκτικό σε κτυπήµατα και πτώσεις. Μικρά σηµάδια ή γρατσουνιές δεν θα επηρεάσουν τη χρήση του. Εάν χαλαρώσει το πρόσθετο µεταλλικό εξάρτηµα που φέρει το σηµείο οράσεως, επανατοποθετείστε το έτσι ώστε η λειασµένη επιφάνεια των 45 ο να κοιτάζει προς το άνοιγµα του φωτός στην κυλινδρική επιφάνεια και σφίξτε µε ένα κατσαβίδι επιδιόρθωσης ρολογιών την µικρή βίδα που βρίσκεται κοντά στην κορυφή του κυλίνδρου.