Добро пожаловать на наш астрономический форум! Здесь вы сможете получить толковые ответы на свои вопросы по любительской астрономии основанные на опыте и знаниях, а не на догадках, мифах и чтении Интернета по диагонали. Если вы решили присоединиться к нам - придерживайтесь и Вы в своих ответах этих правил.

Проблемы в использовании телескопа

Краткий FAQ написанный Эрнестом Шекольяном для начинающих любителей астрономии. Дискуссия и реплики участников в этой части Форума не предполагаются.
Ответить
Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 11008
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Откуда: Санкт-Петербург, Бухарестская, д.33, к.1

Проблемы в использовании телескопа

Сообщение Ernest » 31 авг 2011, 12:14

Почему в телескоп ничего не видно?

Ну, если совсем ничего не видно, то одно из двух:
  • владелец не снял крышку с объектива или окуляра;
  • что-то из близких предметов (например переплет рамы окна) перегораживает ход свету в объектив телескопа;
  • не установлена штатная диагональ и в результате не хватает диапазона подвижек фокусера, чтобы достать фокус;
  • счастливый обладатель телескопа смотрит в отверстие фокусера, не вставив предварительно туда окуляр (металлический цилиндр со стеклами внутри);
  • вместо окуляра вставлена линза Барлоу (обычно на ее корпусе написано что-то вроде 2х);
  • труба (например, зеркального телескопа Ньютона) смотрит в потолок, пол или в пустой кусок неба - часто новичку истинное направление наблюдения совсем не кажется очевидным (плохо настроенный искатель, если он есть часто оказывает медвежью услугу), а поле зрения телескопа неожиданно очень узким (интересующий объект просто не попадает в него);
  • труба наведена на интересующий объект, но этот объект слишком близко от телескопа (например календарь на другой стене комнаты) и слишком расфокусирован для того, чтобы понять что это такое, в то время как телескоп предназначен для наблюдений объектов на небе или на худой конец у горизонта (сотни и сотни метров);
  • телескоп не сфокусирован - у владельца просто не хватило терпения докрутить кремальеру фокусера до конца (особенно это часто бывает при установленном сильном окуляре, в то время как начинать наблюдения надо с самого слабого, того где написаны самые большие цифры типа 25 мм);
  • диагональное зеркало в телескопе Ньютона может быть отвернуто от фокусера – надо развернуть его вокруг оси трубы так, чтобы заглянув в фокусер, можно было увидеть отражение главного зеркала телескопа в диагональном;
  • ну и, наконец, в телескопе может не хватать какой-то важной детали, оставшейся на дне картонной коробки...

Почему в телескоп очень плохо видно?

Телескоп увеличивает изображение в сотни раз по сравнению с объектом наблюдения, одновременно с размерами во столько же раз растут требования к оптическому качеству среды, которая разделяет телескоп и объект наблюдения. Если на этом пути встречается оконное стекло, граница между теплым и прохладным воздухом (например, проем отрытого окна), нагретые предметы (асфальт или бетон раскаленный полуденным солнцем), то изображение будет очень далеким от того, что вы видите невооруженным глазом. Астрономические наблюдения очень требовательны к выбору места наблюдения и спокойствию атмосферы. Наблюдения из окна (или через окно) квартиры или лоджии – не лучшая идея, даже и наблюдения с открытого балкона многоэтажного дома в отопительный сезон могут оказаться провальными по качеству изображения.
Кроме того возможны и другие причины:
  • неверно выбрано (избыточно большое) увеличение, которое делает существенным влияние дифракции и остаточных аберраций телескопа, наблюдения надо начинать с небольших увеличений;
  • оптика телескопа разъюстирована, что обычно для Ньютонов (практически гарантировано сразу после покупки), а порой и Шмидтов-Кассегренов. Перед наблюдениями надо проверить коллимацию (состояние юстировки) оптики;
  • объект наблюдений слишком низко над горизонтом – то есть свет проходит многократно большую длину в плотных слоях атмосферы, чем при высоком положении объектов и изображение накапливает массу дефектов, надо дождаться, когда интересующий вас объект взойдет выше, а атмосфера успокоится;
  • оптика телескопа слишком «горячая» для наблюдений, что бывает при выносе ее из жилого помещения на холод. Пока температура трубы телескопа не выровняется с окружающим воздухом (до разницы в пару градусов и меньше) телескоп, особенно апертурный будет строить весьма скверные изображения;
  • для того чтобы все поле зрения окуляра было ясно видным наблюдателю надо поискать положение своего глаза, при котором выходной зрачок телескопа в точности совмещен с зрачком наблюдателя, иначе поле зрения будет подвижным и небольшим, а то и вовсе затеняться до полной невидимости (блекаута)…
  • иногда новичок становится жертвой недоразумения и невнимательного чтения инструкции к телескопу: пытаясь наблюдать в искатель, не снимая полностью крышку на объектив (а только через боковое отверстие в ней), устанавливая неразумно большое увеличение ни как не согласованное с реальными возможностями телескопа и т.д.

Что за ореол вокруг планеты во время наблюдений?

Вокруг ярких светил при наблюдениях в телескоп обычно наблюдается более или менее яркий ореол, который может в том числе «замыливать» изображение, делая его не столь контрастным, как хотелось бы.
  • Хроматический центрально симметричный (синий, лиловый, пурпурный), если объектив телескопа страдает от остаточного хроматизма положения. Такие ореолы свойственны ахроматам, особенно короткофокусным, но могут наблюдаться и в других типах телескопов.
  • Хроматический боковой (с одной стороны изображения светила красный, с другой синий или с одной стороны зеленый, а с другой пурпурный), если объект расположен невысоко над горизонтом и сильны проявления атмосферной дисперсии, либо на краю поля зрения телескопа страдающего от хроматизма увеличения. Реже подобные "светофоры" видны в центре поля зрения разъюстированного рефрактора.
  • Цветная кайма вокруг лимба Луны - последствие одной из двух или обоих хроматических аберраций: хроматизма положения и хроматизма увеличения оптики телескопа и окуляра.
  • Белесый умеренно яркий довольно резко очерченный ореол – признак сферической аберрации связанный с недостатком оптики телескопа (например, из-за использования сферического зеркала взамен параболического в Ньютоне).
  • Белесый округлый широкий весьма тусклый ореол с неясной границей – результат рассеивания света в атмосфере и на оптике телескопа (например, зеркальных покрытиях, загрязненной оптике, на дымке в воздухе и запотевшей оптике окуляра/объектива).
  • Лучистый ореол – результат дифракционного рассеивания на механических деталях трубы телескопа, например растяжках диагонального зеркала, выступающих головках винтов, гранях призм, царапин на оптике.
  • Лучистый быстропеременный ореол – результат действия неспокойной турбулентной атмосферы (возможно внутри неостывшей трубы телескопа).

Как настроить искатель?

Хорошо настроенный искатель – незаменим для оперативного наведения телескопа на выбранный объект наблюдения. Плохой искатель гарантирует мучения в течение всей наблюдательной ночи.
Настройка оптического искателя, которую стоит выполнять днем, состоит в следующем
  • фокусировке окуляра на перекрестье – перекрестье должно быть резко видным для владельца телескопа (в очках, если он близорук), это обычно достигается небольшими подвижками окуляра в его резьбе, но иногда приходится разбирать искатель и двигать собственно перекрестье;
  • фокусировке искателя на «бесконечно удаленные» объекты, чтобы в него резко и ясно были видны звезды и т.п. опорные объекты наведения, это обычно достигается небольшими смещениями объектива искателя в его резьбовом креплении (возможно для этого придется немного выкрутить контргайку-кольцо);
  • согласование оси искателя и телескопа, так чтобы объект видимый на перекрестьи искателя попадал точно в центр поля зрения длиннофокусного (поискового) окуляра телескопа, это достигается регулировочными винтами крепления искателя в его стойке

Синдром "плохих" короткофокусных окуляров

или "Почему при наблюдениях с помощью короткофокусных окуляров качество изображения много хуже? Плохие окуляры?"

Обычно новички удивляются почему это короткофокусные окуляры строят такое мутное и темное изображение по сравнению с тем, что показывают в этом же телескопе окуляры со средним фокусным расстоянием. "Наверное, надо купить окуляры по-лучше!?" - недоумевают они. Это хороший пример ложной посылки - раз при смене окуляра изображение стало хуже, стало быть виновник этого окуляр. В большинстве случаев это не так.
Короткофокусные окуляры реализуют большое увеличение, при котором яркость изображения падает по простым геометрическим причинам, а кроме того это большее увеличение делает видимым дефекты изображения, которое строит объектив. Телескоп не приближает объекты, а увеличивает их изображение. И если изображение (а за его качество на ответственен прежде всего объектив и условия наблюдений) не очень хорошего качества, то более сильный окуляр просто лучше покажет это несовершенство.
Среди наиболее частых дефектов изображения можно перечислить следующие:
  • результат действия неспокойной турбулентной атмосферы (в высотных ее слоях, приземной или даже внутри трубы не достаточно остывшего телескопа);
  • остаточные аберрации объектива (скажем хроматические у рефрактора, кома у Ньютона);
  • разъюстировка оптики телескопа (очень характерно для Ньютона и различных Кассегренов)…
  • ну и, наконец, просто дифракционные явления, при увеличениях близких к предельной для данной апертуры телескопа, скажем, при увеличении 300х и более на 203 мм телескопе

При смене окуляров - сбивается наводка на резкость. Так должно быть? А что сделать, чтоб не сбивалась?

Астрономические наблюдения требуют, подчас, довольно частой смены увеличения и это достигается заменой окуляров. Бывает неприятно, когда замена окуляра выводит наблюдаемый объект из фокуса. Это случается когда окуляры непрафокальны, то есть их передняя фокальная плоскость отстоит от опоры корпуса окуляра на разное расстояние. Хотя бывает еще и так, что формально парфокальные окуляры из-за сильной близорукости наблюдателя требуют разного положения фокусера.
Владельцу желательно парфокальность всех своих окуляров подогнать под свой глаз. Это достигается при помощи самодельных или покупных колец парфокальности (parfocalizing rings). Эти кольца одеваются на посадочные баррели окуляров и фиксируются на них таким образом, чтобы окуляры при смене не требовали перефокусировки.

Почему то, что я вижу в окуляре моего телескопа так сильно отличается от фотографий опубликованных в Интеренете?

По многим причинам.
Детализация фотографий планет полученных не только с космических аппаратов, но и даже продвинутыми любителями астрофотографии может на порядок и более отличаться от того, что видит любитель астрономии в окуляр при первом или случайном наблюдении планет. Во-первых, вследствие простой селекции (фотографы не публикуют плохие фотографии); во-вторых, фотография стала результатом усреднения сотен, а может быть и нескольких тысяч отдельных кадров при помощи специального программного обеспечения; в-третьих, цвета на ней обычно форсированы, резкость (контраст, детализация) преувеличены против того, что было на самом деле.
Однако, даже и столь несовершенных инструмент, как человеческий глаз, способен при помощи качественной оптики телескопа увидеть много больше, чем обычно это случается в первой попытке и начинающего астронома-любителя. Надо последовательно оборачивать в свою пользу множество негативных факторов, которые ухудшают качество изображения планет (особенно трудных объектов наблюдений):
  • дожидаться особенно спокойной атмосферы (когда воздух стоит, на небе бывает при этом дымка, а наблюдателя может окружать даже и легкий туман);
  • оптика должна иметь безупречное качество аберрационной коррекции и в тепловом равновесии с окружающей средой;
  • монтировка должна быть оснащена часовым механизмом;
  • наблюдателю надо запастись терпением и как можно дольше производить наблюдения, поджидая моменты редких успокоений воздуха;
  • надо знать, что именно вы хотите увидеть – больше читать про морфологические особенности поверхности наблюдаемой планеты;
  • обращать особенное внимание на первый и последний час ночи, когда атмосфера наиболее благоприятна для высокоразрешающих наблюдений…

Почему фотографии туманностей такие красочные, а я вижу в окуляре моего телескопа какие-то серые тени?

Туманности (и вообще все диффузные объекты дальнего космоса) имеют очень низкую яркость и слабых контраст по отношению к фону ночного неба (не говоря уже о небе испорченном городским освещением). Фотографии этих объектов получают накапливая полезный сигнал в течение нескольких минут и даже часов, часто раздельно для каждого цветного канала, затем изображение подвергается пост-обработке и в том числе усилению цветов, повышению контраста.
  • Человеческий глаз имеет замечательно высокую чувствительность (способен при некоторых условиях улавливать чуть-ли не единичные фотоны), но в части накапливания сигнала он уступает фотографическим приемникам: обычно считается, что сетчатка глаза накапливает сигнал в течение долей секунд. Отсюда невысокая яркость и контрастность изображений диффузных астрономических объектов (галактик, большинства туманностей).
  • Кроме того за ночное (особенно чувствительное) видение ответственны светочувствительные клетки сетчатки глаза называемые "палочки". Палочки не различают цвета интегрируя весь видимый спектр от синего до желтого в единый яркостный сигнал, который мозг обычно распознает как серый (хотя в зависимости от цвета фона и окружения возможны варианты воспринимаемого тона). Отсюда вид в телескопе диффузных слабосветящихся астрономических объектов как сероватых теней на темно сером фоне (в окружении звезд). Некоторые особенно яркие туманности выглядят как слегка зеленоватые или голубоватые, но тут много субъективизма и индивидуальных особенностей зрения - того каким именно цветовым тоном захочется мозгу представить сигнал от палочек. Интересно, что концентрация палочек особенно низка в центре поля зрения глаза и поэтому особенно тусклые объекты следует рассматривать непрямым зрением (используя периферию сетчатки, где особенно плотно представлены палочки).
  • Ну и наконец, палочковое зрение характеризуется очень малым пространственным разрешением - они не так плотно расположены на сетчатке, по сравнению с ответственными за цветное зрение "колбочками". Отсюда скверная детализация тусклых диффузных объектов - не сравнить с фотографиями.
Все эти факторы своего рода плата за возможность вообще видеть что-либо ночью. Заметим, что даже и в таком невзрачном виде можно любоваться дипскай-объектами, только после длительной адаптации к темноте и в местах наблюдения с минимальной искусственной засветкой.

Не могу увидеть все поле зрения в окуляре, оно пропадает, покрывается темными пятнами. В чем дело?

Это проблемы с совмещением зрачка глаза наблюдателя и выходного зрачка окуляра телескопа. Обычно можно подобрать положение глаза относительно окуляра такое, чтобы по описанные блекауты не были слишком назойливыми. Помогает в этом возможность регулировки высоты наглазника окуляра. Но бывает, что приходится отказываться от слишком уж широкоугольных окуляров или от неудачных окуляров с большой сферической аберрацией в выходном зрачке (это причина так называемого фасолевого виньетирования поля зрения – частичного его затенения в средней части, причем форма этой тени подобна фасоли или банану и быстро меняется при небольших движениях глаза).

Где могут отъюстировать телескоп?

Обычно юстировка телескопа (Ньютона, Шмидта-Кассегрена, Максутова-Кассегрена) это забота и дело его владельца. Не стоит пугаться этой процедуры, если вначале владелец телескопа наталкивается на массу непонятных ему моментов юстировки, проблемы со стороны часто не очень удобной конструкции телескопа, то потом все как-то налаживается и юстировка становится рутинной и уже не отнимает много времени.
Но часто юстировка требует вмешательства квалифицированного специалиста, это особенно касается редких проблем с юстировкой рефракторов и прочей сложной линзовой оптики.

Разбилось переднее стекло на Шмидте-Кассегрене, чем его можно заменить?

Обычно ни чем. Это не просто стекло, а компенсатор сферической аберрации очень сложного планоидного профиля. Без пластинки Шмидта этот телескоп не работает, во всяком случае он не пригоден для построения сколь-нибудь качественных изображений. Единственный вариант – связаться с производителем на предмет замены. Обычно стоимость пересылки при этом становится сравнимой с ценой телескопа.

Запотевает переднее стекло на Шмитд-Кассегрене, что делать?

Ипользовать противоросники, самодельные или покупные (это длинные бленды из листового материала на передний обрез трубы ШК). Или специальные электрические грелки для подогрева оправ переднего компонента ШК. Возможно сочетание этих двух приемов.

Почему у Ньютона не установлено впереди стекло как у Шмидта-Кассегрена? Ведь пыль попадает!!!

Переднее «стекло» в трубе ШК предназначено не столько для защиты ее внутреннего объема от пыли и грязи, сколько для компенсации сферической аберрации последующей пары сферических зеркал: главного вогнутого и вторичного выпуклого (оно крепится на переднюю пластину изнутри). В Ньютоне сферическая аберрация компенсируется по-другому – при помощи асферизации главного зеркала, которое должно иметь форму параболоида вращения. Но крышка на передний конец трубы этому телескопу, конечно, не помешает. Есть и редкий тип оптической схемы телескопа Шмидт-Ньютон, в котором передний обрез Ньютоновской трубы закрыт пластинкой Шмидта, а главное зеркало имеет сферическую форму.

Как плотно должно быть зажато зеркало (линза) в оправе?

Обычно главное зеркало должно иметь небольшую свободу смещений (как поперек оси трубы, так и вдоль) в своей оправе. Всего доли миллиметра. Для предотвращения пережатия зеркала оправой при наблюдениях в холодную погоду. Зеркало от такого пережатия не сломается, но качество изображения скорее всего сильно пострадает. Сразу после покупки стоит проверить крепление зеркала в оправе и, если оно сильно зажато (чтобы исключить болтанку при транспортировке), ослабить его до легкой игры зеркала в зазорах.

Почему телескоп "потеет" во время наблюдения?

Телескоп при наблюдениях под ясным небом быстро охлаждается излучением в инфракрасном диапазоне быстрее, чем окружающий его влажный воздух, что и вызывает выпадение на трубе телескопа росы. Если роса на трубе телескопа это неизбежное зло, то оптические детали должны быть защищены от орошения или выпадения инея. Это достигается подогревом фронтальных оптических компонентов (передней линзы рефрактора, Шмидта-Кассегрена или Максутова-Кассегрена) или (что более экономично) установкой противоросников (длинных бленд на оправу объектива/трубу).

Что такое термостабилизация?

Это такое тепловое состояние телескопа, когда разница его температуры и температуры окружающей среды (воздуха) минимальны (порядка градуса). При этом телескоп не создает завихрений конвекционных токов воздуха вокруг и внутри своей трубы, что благоприятно сказывается на качестве изображения.
При большой разности в температуре телескопа и окружающей стеды изображения звезд окружены пляшущими колючими ореолами, разрешение телескопа катастрофически мало.
Достижение термостабильного состояния очень серьезная проблема для апертурных инструментов, особенно схемы Максутова-Кассегрена и Ньютона. Часто на достижение тепловой стабилизации после выноса инструмента из теплого помещения на улицу уходит час и два времени в начале наблюдений, надо иметь ввиду это обстоятельство при подготовке наблюдательной сессии.

Зачем телескопу вентилятор это ведь не Карлсон?

Вентилятор установленный внутри трубы телескопа усиливает естественное его остывание в результате конвекционных воздушных потоков, ускоряя таким образом достижение тепловой стабилизации и начало эффективных наблюдений.

Что такое искусственная звезда и зачем она нужна?

Искусственную звезду (освещенное крошечное отверстие в фольге, блик от солнца на стальном шарике) используют для тестирования оптики телескопа в отсутствие или взамен натуральных звезд. Преимущество искусственной звезды в том, что она не зависит от погоды и расстояние до нее много меньше, чем до настоящей – то есть мало влияние атмосферной неоднородности.
По искусственной звезде отнесенной на достаточное расстояние производят так называемый звездный тест – оценку состояния аберрационной коррекции оптики по виду расфокусированного изображения звезды.

Можно ли протирать загрязненные линзы телескопа/окуляра? Как?

Рано или поздно вид запыленной и загрязненной оптики начинает надоедать ее владельцу и возникает вопрос подобный этому. Тут важно иметь ввиду, что чистка астрономической оптики – весьма ответственное занятие, которое может сильно повредить качеству изображения. Главная проблема состоит в возможности насажать на линзы и особенно зеркала царапин (твердыми пылевидными частичками, которые всегда найдутся на вате или всевозможных подручных тряпочках) и реальной угрозой загрязнить оптику больше, чем она была до чистки.
Так что лучше и не заниматься этим делом, по возможности дольше предохраняя оптику телескопа от пыли и грязи.
Если же дальше уже терпеть невозможно – появились докучливые туманные ореолы вокруг изображений звезд – поищите в сети хорошую и детальную инструкцию как это делать. Лучше ограничиться удалением пыли при помощи медицинской груши (клизмы) и достаточно мягкой кисти.
Мелкая оптика вроде окуляров – проще в уходе и для нее подходят методы ухода за фотографической оптикой. Линзы объектива требуют больше внимания к чистоте материалов и средств по уходу. Наиболее нежной является отражающая оптика – зеркала. Сверхтонкие отражающие покрытия из мягкого металла даже и при наличии защиты вроде оксида кремния легко могут быть повреждены при попытке протереть их даже и самым нежным образом. Тут надо думать о бесконтактном мытье поверхности особо чистыми растворителями и дистиллированной водой.

Зеркало моего телескопа выглядит пыльным (на нем есть грязные разводы) - как мне его почистить?

Чистить его нельзя – можно насажать царапин и к тому-же сделать поверхность еще более грязной. Можно попытаться сдуть грязь и пыль медицинской грушей (клизмой), смести сор мягкой кисточкой. Если не помогает, а толщина грязи уже недопустимо велика – придется мыть, вынув из оправы.
Поищите в сети толковую инструкцию как это сделать. В мытье зеркал много тонкостей, повредить нежное зеркальное покрытие легко, а восстановить – только в условиях специализированной оптической мастерской.

Как часто следует мыть оптику телескопа?

Чем реже - тем лучше. Просто диву даешься настолько хорошие по качеству изображения могут строить на вид весьма загрязненные зеркала. И только если изображения звезд уже постоянно окружены назойливыми ореолами, изображение выглядит мутным и тусклым – можно решиться на это не самое простое дело.

Почему на телескопе выпадает роса, когда я заношу его с улицы в теплое помещение. Не вредно-ли это?

Это довольно вредно для оптических поверхностей. На орошенную влажную поверхность выпадет пыль, зацементируется и скоро зеркало будет покрыто грязной, трудно удаляемой коркой.
Чтобы предотвратить появление росы на холодной оптике в теплых помещениях, упакуйте телескоп в пластиковый герметичный мешок, перед тем как внести его в теплое помещение с улицы. И не распаковывайте до тех пор, пока телескоп не нагреется внутри него. Можно хранить телескоп в холодном помещении и таким образом вообще исключить перепад температуры. Важно только чтобы это помещение было сухим.

При наблюдениях труба телескопа становится влажной - буквально течет! Что делать?

При наблюдениях под открытым небом (вне обсерватории) телескоп за счет излучения (большей частью в ИК диапазоне) быстро теряет запасенное в помещении или за день тепло и переохлаждается подобно и другим предметам на улице. Воздух (обычно теплый и влажный) при контакте с переохлажденной конструкцией телескопа отдает свою влагу - выпадает роса. Это нормально! Труба телескопа предполагает орошение и обычно хорошо защищена от него. Важно не допускать выпадение росы на оптических элементах (объектив, зеркала, искатель, окуляры). Для этого служат пассивные и активные (с подогревом) противоросники и чехлы, которыми экранируют критически важные узлы от слишком уж интенсивного охлаждения излучением. В частности, поэтому не стоит во время наблюдений выкладывать все используемые окуляры на открытые небу полочки монтировок. Пока они вне окулярного тубуса телескопа (не используются по назначению) их следует хранить упакованными в ящик с аксессуарами, с хорошей теплоизоляцией (или даже подогревом).

Как хранить телескоп между наблюдениями?

В сухом не пыльном помещении. Желательно чтобы зеркала, и вообще – наиболее ответственные оптические поверхности, смотрели лицом вниз – предохраняясь от выпадения пыли на них. Крышки и чехлы будут не лишними.

Как хранить окуляры?

Со штатными крышечками на баррель и глазную линзу, в пластиковых патронах, в специальном ящике с противоударными вкладышами из пенополиэтилена и гнездами под каждый из окуляров.

Ответить