Главная/ Как выбрать...?/ Выбор телескопа/ Выбор оптической системы телескопа

Выбор оптической системы телескопа

На сегодняшний день инженерами и оптиками создано такое огромное количество оптических схем, типов дизайна и  установки телескопа, что любитель астрономии, ставший перед выбором своего первого инструмента для наблюдения небес, находится в полнейшей растерянности от такого ассортимента. Человеку основательно подходящему к выбору телескопа необходимо понимать суть работы той или иной оптической схемы, учитывать множество моментов, связанных с тем, где и как будут проходить наблюдения и каким условиям эксплуатации будет подвержена оптика. Только разобравшись с подобного рода вещами, можно сделать по-настоящему осознанный и правильный выбор телескопа.

Рефракторы-ахроматы

Благодаря доступной для массового производства оптике и невысокой цене телескопы рефракторы ахроматы классического дизайна стали очень популярны, как у начинающих любителей астрономии, так и у опытных наблюдателей.

Объектив рефрактора, как правило, составляют две линзы, так называемый дублет – один элемент изготовлен из оптического стекла крона, а другой из флинта. Применение стёкол разной марки и, как следствие имеющих разную дисперсию, позволяет гораздо уменьшить влияние хроматической аберрации. (Детальне про хроматизм.)

В рефракторе труба закрыта, что предотвращает появление конвективных потоков воздуха вдоль стенок трубы, которые способны заметно испортить изображение. Он менее требователен к юстировкам и аккуратным перевозкам, чем его зеркальные собратья, о которых рассказано ниже.

Телескопы рефракторы обычно выполняются длиннофокусными, с относительным отверстием порядка 1/10-1/12. Это позволяет уменьшить влияние множества аберраций и добиться более чёткого и контрастного изображения при наблюдениях с большими увеличениями. Такие телескопы прекрасно подходят для наблюдения Луны, планет и двойных звёзд.

Но в последнее время появились и более короткофокусные модификации рефракторов с относительным отверстием 1/5-1/6. Хотя, форсированные рефракторы сильнее подвержены хроматической аберрации, но в тоже время они обладают гораздо более компактными размерами и прекрасно подходят для широкоугольных наблюдений удивительных россыпей звёзд в Млечном Пути, диффузных туманностей  и звёздных скоплений.

ED-рефракторы

Устройство этих телескопов во многом напоминает устройство обычных ахроматов, но в их объективах применяется специальное низкодисперсное ED-стекло (extra-low dispersion) вместо классических крона и флинта. Применение такого стекла гарантирует качественную и лучше исправленную от аберраций картинку. Благодаря усиленной механике таких рефракторов, они нередко пользуются большой популярностью у любителей астрофотографии. При разумных ценах, ED-рефрактор обеспечит прекрасные результаты наблюдений, но при этом всегда будет неприхотлив к юстировкам и прост в обслуживании.  

Рефракторы-апохроматы

Телескопы апохроматы являются чем-то вроде hi-end в мире любительской астрономии. Объективы апохроматов в большинстве случаев содержат элементы из ещё более дорогого и совершенного низкодисперсного стекла флюорита. В оправе заключены сложные системы с применением более трёх линз, что обеспечивает наилучшую коррекцию аберраций и точное сведение пучков, как по длине волны с целью коррекции хроматической аберраций, так и по зонам объектива для коррекции  сферической аберрации, комы и астигматизма.

Настолько оптически серьёзные инструменты, разумеется, снабжены настолько же превосходной механикой. Это высокоточные оправы объектива с возможностью точной установки и юстировки линз, и лёгкосплавные металлические, или углепластиковые трубы, изготовленные с прецизионной  точностью, фокусёры имеющие запас грузоподъёмности для установки фотооборудования, мощные искатели.

Хотя эти телескопы и обладают наивысшей стоимостью на миллиметр апертуры среди всех систем, многие наблюдатели, стремящиеся к перфекционизму изображения или превосходным результатам в астрофото, отдают предпочтение именно апохроматам. 

Рефлекторы системы Ньютона

Телескоп Ньютона это самый популярный инструмент среди опытных любителей астрономии. Такую популярность он заслужил удивительным сочетанием цена/возможности. Именно в Ньютонах единица апертуры имеет наименьшую стоимость, а как мы уже знаем, апертура является главным фактором определяющим мощность и возможности телескопа.

В телескопах Ньютона объективом выступает высокоточное вогнутое сферическое или параболическое зеркало, которое находится в нижнем конце трубы. Свет, собранный главным зеркалом, отражается на плоское вторичное зеркало, установленное в переднем конце трубы под углом 45°, которое в свою очередь и отражает конус света в сторону стенки трубы в окулярный узел. Ньютоны, как правило, имеют светосилу от 1/8-1/10 до максимально форсированных модификаций с 1/4-1/5.

Выходит, что для изготовления телескопа системы Ньютона необходимо точно изготовить лишь две оптические поверхности – поверхность главного зеркала и вторичного, вместо четырёх поверхностей обычного рефрактора ахромата. Но при этом телескоп рефлектор полностью лишён  хроматической аберрации, главной проблемы рефракторов, и при умеренных светосилах обеспечивают превосходное качество изображения.

Изображение телескопа рефлектора будет лишь чуть менее контрастным, чем изображение аналогичного по апертуре рефрактора из-за наличия в первом центрального экранирования и более высокого светорассеивания на отражающих поверхностях зеркал. Но эту незначительную разницу можно сполна компенсировать на 25-30% большей апертурой, которой Ньютон может предложить по-настоящему много!

Система Кассегрена и её модификации

В конце XVII-ого века французский скульптор и художник Гийом Кассегрен предложил модифицировать ранее предложенную двузеркальную систему Грегори. В системе Грегори за фокусом главного зеркала  устанавливалось вогнутое вторичное зеркало, которое отражает пучок света обратно в центральное отверстие главного зеркала, за которым и находится окулярный узел. Кассегрен же предложил устанавливать вторичное зеркало перед фокусом главного и предать ему выпуклую форму. Благодаря этому система получилась компактней. В наши дни система Кассегрена в её классическом понимании практически не выпускается мировыми производителями, т.к. изготовление её оптики связано с множеством трудностей. А на практике, кроме несколько более компактных размеров, она не даёт весомого преимущества перед гораздо более простым Ньютоном.

Но сейчас существует множество модификаций этой системы. В оригинале Кассегрен содержит главное зеркало вогнутой параболической формы и вторичное выпуклой гиперболической.   В начале XX-ого века Георг Ричи изготовил модифицированную и более светосильную систему Кассегрена с главным зеркалом гиперболической формы, предложенную ранее оптиком Кретьеном. Схема получила название Ричи-Кретьена. Данная система обеспечивает достаточно высокую светосилу и качественное фотографическое поле, благодаря чему и завоевала огромную популярность у профессиональных астрономов. Это первый зеркальный аплант – телескоп свободный от комы и астигматизма. Телескопы сотен обсерваторий всего мира, включая космический телескоп им. Хаббла изготовлены по системе Ричи-Кретьена.

Последнее время и любители астрономии не отстают от профессионалов. Множество известных брендов специализирующихся на производстве серьёзного астрономического оборудования предлагают любителям телескопы Ричи-Кретьена от 200-300мм до полуметра или даже метра в диаметре. Конечно, серьёзный телескоп должен быть установлен стационарно в месте с хорошим астроклиматом, а модели настолько сложной системы обходятся к тому же и весьма не дёшево. Но для многих любителей это единственный способ получить действительно выдающиеся результаты в художественной или околонаучной астрофотографии.

Наверх