Обзор проблем трубы 6" ШК (StarBright) от Celestron
История
Трубу 6" Шмидт-Кассегрена серии StarBright от Celestron я получил от участника форума СтарЛаб под ником dae33. Он попросил оценить качество изображения этой трубы, разрешение/контраст которой по Луне и некоторым другим астрономическим объектам он оценил как примерно равные его SW 80 мм ED (это при почти вдвое меньшей апертуре!) Ему показалось, что он видит нечто подобное остаточной коме, которая и снижает контраст изображения по сравнению с тем, на что должна была бы способна его апертура.[align=center] [/align]
Официальные характеристики
Параметр | Значение | Примечание |
Оптическая схема | Шмитд-Кассегрен | viewtopic.php?f=16&t=773 |
Апертура, мм | 150 | Измерения показали 152 мм |
Фокусное расстояние, мм | 1500 | Зависит от расположения окуляра |
Относительное фокусное расстояние | 10 | |
Просветляющее покрытие | Starbright XLT | |
Искатель | 6х30 | Оптический с увеличением 6х, апертура 30 мм |
Диагональное зеркало | 1.25" | |
Комплектный окуляр | 1.25", 25 мм | поле зрения 50 градусов |
Предельная звездная величина | 14m | Зависит от опытности наблюдателя, качества неба, увеличения. |
Предел разрешения, угл. сек | 0.93 | Может быть хуже, в неудачных условиях наблюдений |
Длина трубы телескопа, мм | 406 | На самом деле Ø180х325, без адаптера на 1.25" |
Вес трубы телескопа, кг | 4.54 | На самом деле без диагонального зеркала и окуляра 3.9 кг. |
Центральное экранирование, мм | 56 | |
Коэффициент центр. экранирования, % | 37.3 | |
Материал трубы | алюминий | |
Фокусировка | внутренняя |
Тестирование
Первое тестирование изображения было сделано с балкона по искусственной звезде. Труба перед этим отстаивалась примерно 3-4 часа, чтобы быть уверенным в отсутствие температурных артефактов (за окном было примерно -1С). И результат тестирования мне не показался сколь-нибудь особенным. Дифракционная картинка изображения звезды (тело свечения размером 0.1 мм в 70 метрах от точки наблюдения) была вполне пристойной: центральное пятно диска Эйри в окружении хоть и не очень аккуратного, но ясного видимого первого дифракционного кольца. Примерно такова-же была картинка изображения Полярной звезды со своим спутником. Мне показалось, что этот случай один из многих случаев мнительности не очень опытного наблюдателя.На следующий я связался с хозяином трубы и порасспросил его по-подробнее о его опыте, истории приобретения трубы, что именно в ней ему не понравилось. Разговор показал, что труба досталась Дмитрию из вторых рук, а сам он произвел впечатление вполне толковый наблюдателя. Надо было присмотреться к трубе внимательнее.
Еще через день дали погоду и я выбрался утром на стоянку рядом с домом чтобы иметь возможность погонять трубу по ярким звездам и Юпитеру. См. краткий отчет об этом наблюдении от 26 ноября 2013. Изображение ярких звезд было определенно неправильным: центральное пятно не таким ярким как обычно, а энергия из него перетекала большей частью в три луча под углом 120 градусов, что разрывало первое кольцо на три фрагмента и приводило к появлению соответствующих артефактов во втором и даже в третьем кольце.
[align=center][/align]
Поиск причин
Внимательное изучение вида отражений в трубе спереди показало, что первичное зеркало наклонено по отношению к оси трубы. При расположении глаза по оси трубы я увидел, что отражения в нем оправы вторичного зеркала и морковки (светозащитной бленды в отверстии главного зеркала) смещено вбок. См. фото ниже.[align=center][/align]
Я снял с трубы заднюю крышку с центральной трубкой и главным зеркалом на нем. Для этого потребовалось
- снять с трубы крепежную пластину профиля "ласточкин хвост" (4 винта с шлицем под шестигранник);
- выкрутить 4 винта (тоже со шлицем под шестигранник) по диаметру задней крышки, которые крепят ее к трубе;
- аккуратно стащить тыльную крышку с трубы (совсем не просто занятие);
- выкрутить винтики, которыми крепится шайба под ручкой фокусера;
- скрутить ручку с ходового фокусировочного винта (под конец она шла очень туго) и снять пару подшипников фокусировочного винта;
- снять стопорное резиновое кольцо с "морковки" - оно ограничивает ход втулки главного зеркала;
- снять центральную втулку с главным зеркалом на ней сдвинув по морковке
И вот что я увидел за зеркалом:
[align=center][/align]
Оно было приклеено толстым слоем оранжевого герметика к своей оправке. Внешний вид явно указывал на не заводское происхождение. Но хуже того, зеркало было вклеено криво по отношению к базирующей центральной трубке, разность биений края зеркала вдоль оси составило примерно 2.5 мм
[align=center][/align]
Это многое объяснило. Криво (с наклоном по отношению к оси трубы) вклеенное главное зеркало требовало для компенсации комы в центре поля зрения еще большего наклона вторичного зеркала. Кома таким образом худо-бедно удалялась. Но эта пара наклоненных зеркал приводит к появлению в центре поля астигматизма высшего порядка (в том числе и так называемого "трехлучевого"), который заметно снижает разрешение и контраст изображения, чему я был свидетелем при тестировании, а хозяин трубы еще раньше. Отдаю дань его наблюдательности.
Кто, когда и почему произвел столь неквалифицированное вмешательство в конструкцию трубы - вопрос к предыдущему ее владельцу и тем, кому он доверил свой инструмент.
Проблемы с юстировкой
После того, как я обнаружил из-за чего возникает астигматизм высшего порядка в этом телескопе, я планировал его собрать, отюстировать и вернуть хозяину. Пусть уж он сам решает, что теперь делать. Использовать как есть? - В конце концов, проявления астигматизма не очень сильно ухудшают контраст картинки и без того заметно проседающего из-за существенного (38%) центрального экранирования, а по полю еще и из-за присущей ШК комы. Или предпринять радикальные усилия по устранению перекоса главного зеркала в оправе - выковырять герметик и посадить зеркало ровно? Или может быть продать и поискать более совершенный образец?После сборки первый же взгляд в окуляр ожидаемо показал заметную остаточную кому разъюстировки. Пытаюсь юстировать. Спереди на центральном пятачке три винтика со слегка уже сбитыми шлицами под крестовую отвертку. Эти винтики и являются юстировочными.
Методика юстировки очень проста. Смотрим в достаточно короткофокусный окуляр на изображение звезды (любой яркой, можно Полярной - за ней не надо вести трубу, я использовал искусственную - светодиодный фонарик освещающий отверстие 0.1 мм в фольге на расстоянии 70 метров от места установки телескопа) строго в центре поля зрения и оцениваем величину остаточной комы. Как в фокусе, так и вне его изображение должно быть идеально радиально симметричным. Никаких хвостов, смещений одних частей в изображении звезды относительно других (центральной яркой или темной области относительно периферии и т.п.) в хорошо отъюстированной трубе ШК не должно быть! В моем случае картинка была далека от этого идеала: небольшая расфокусировка даже при небольшом при увеличении 100х показывала значительный эксцентриситет центра светового пятна относительно периферии, в фокусе было заметно усиление яркости дифракционных колец с одной стороны от ядра изображения (диска Эйри). Знакомая картина. Используя юстировочные винты надо сместить изображение звезды в сторону в которую указывает хвост (широкая и менее яркая часть) пятна комы.
Есть детальные рекомендации, как сразу угадать какой из трех винтов надо крутить. Я использую итерационный метод: по очереди кручу (точнее чуть страгиваю на 1/6-1/5 оборота) каждый из трех винтов, пока не найду тот, который заставляет сдвинуться изображение звезды в желаемом направлении (или в направлении противоположном желаемому), выявляя таким образом ведущий юстировочный винт. После этого уже пытаюсь сделать полноценный рабочий ход выбранным юстировочным винтом. Если звезда при пробе винтов сдвинулась в желаемом направлении, то юстировочное движение винта должно быть таким же каким было пробное. Если при пробе звезда сместилась в противоположном желаемому направлении (острием комы вперед), то юстировочную подвижку надо будет сделать в противоположном пробе направлении вращения винта. Тут есть еще один момент. Основание вторичного зеркала опирается на резиновый центральный пенек к которому оно подтягивается тремя юстировочными винтиками. Если мы хотим один винт закрутить (наклоняя таким образом основание вторичного зеркала), то два других винтика надо чуть открутить (примерно на половину того угла на который вкручивается противоположный винт).
Сделав юстировочную подвижку, видим, что звезда довольно сильно сместилась из центра поля зрения хвостом вперед, возможно даже вышла из поля зрения. Тонкими винтами наведения монтировки возвращаем звезду в центр поля зрения и оцениваем результаты юстировочного шага. Насколько изменилась величина и направление комы. В соответствии с этим планируем следующий шаг: тем-же винтом (если мы не довели дело до конца или наоборот пересолили - дали слишком большую подвижку) или другим, если направление хвоста комы изменилось. И так до тех пор пока в центре поля зрения мы не получим идеальную радиально симметричную картинку как в фокусе, так и при разных по величине расфокусировках.
К сожалению, в моем случае юстировка по началу не могла быть доведена до конца. Центральный пятачок на стеклянном корректоре проворачивался в след за вращением винтов! Он был очень неплотно закреплен на стеклянной пластине, а юстировочные винты напротив ходили в своих резьбах очень туго. В итоге произвести тонкую юстировку было невозможно. Пришлось занести трубу в теплое помещение (в полиэтиленовом пакете), дать ей остыть и на следующий день опять разбирать трубу (только теперь передний ее фланец), снимать оправу коррекционной пластинки, ослабить пару потайных винтиков, которые фиксировали внутреннюю светозащитную бленду на оправе вторичного зеркала. Эта бленда заодно играет роль резьбового кольца, которое поджимает оправу вторичного зеркала к отверстию в стеклянной коррекционной пластине. Пережимать нельзя, но и проворачиваться оправа вторичного зеркала не должна. Далее в обратном порядке: фиксирую парой потайных винтиков (шлицы под тонкий шестигранник) достигнутое положение светозащитной бленды, продуваю баллончиком с газом внутренность трубы и стеклянной пластины от пыли, надеваю передний фланец так чтобы риски для крепежной пластины были с той-же стороны что и у заднего фланца, креплю четырьмя винтами фланец к трубе, прикручивают четырьмя другими крепежную пластину к корпусу трубы. Поле ликвидации этой проблемы труба была выставлена на балкон - пусть проветривается, ожидая подходящей погоды для окончательной юстировки и тестирования.
Окончательное тестирование и выводы
см. viewtopic.php?f=14&t=332&sid=c864b46b2a ... e46#p18522Как видим при том, что главная проблема трубы - трехлучевой астигматизм не был устранен, а так-же значительное центральное экранирование, этот телескоп все-же строит вполне информативные изображения планет. В сочетании с легкой монтировкой (я использовал Levenhuk ATZ, но думаю даже и для Porta от Vixen эта труба вполне будет подъемной) эта маленькая труба может оказаться очень удобным мобильным инструментом с рабочими увеличениями за 200х.
Кстати, в процессе довольно короткой наблюдательной сессии (примерно пол-часа) стекло коррекционной пластинки успело покрыться тонким слоем измороси. Владельцам подобных инструментов следует особенное внимание уделять защите фронтальной пластины от орошения, используя пассивные и активные противоросники.