Установка полярной оси

Для многих новичков наблюдателей процесс точной установки полярной оси экваториальной монтировки кажется чем-то малозначительным - «ведь телескоп и так показывает». Некоторые начинающие пользователи иногда даже не удосуживаются просто навести полярную ось монтировки на север и хотя бы примерно установить её наклон в соответствии с широтой места наблюдений. При этом весь смысл в использовании самой экваториальной монтировки попросту теряется. 

Правильная настройка полярной оси даёт возможность комфортно вести наблюдения даже при больших увеличениях, а для занятий астрофотографией выполнение этого требования просто необходимо. При точно направленной на Полюс Мира полярной оси монтировки мы избегаем известного эффекта «вращения поля», следствием которого является смазывание точечного изображения звезды при длительной экспозиции во время съёмки. Сам по себе вопрос точного гидирования небесного объекта является одним из основоположных вопросов в астрофотографии.

Проверка монтировки

Прежде чем выставлять полярную ось монтировки, необходимо проверить некоторые моменты, связанные с качеством и точностью изготовления её механики, а именно удостовериться в точной перпендикулярности оси склонений к оси прямого восхождения (полярной оси). 

Сделать это несложно:

Для начала необходимо выставить треногу телескопа строго горизонтально, воспользовавшись уровнем (многие экваториальные монтировки оснащены встроенным пузырьковым уровнем). 

Далее, нужно повернуть трубу телескопа таким образом, чтобы указатель координатного круга оси склонений был направлен на метку 90°, и наклонить полярную ось строго горизонтально, чтобы она была точно направлена на линию горизонта. При этом на шкале широт полярной оси монтировки, если такая шкала присутствует, указатель необходимо навести на нулевую отметку.

Наводим телескоп на какой-нибудь достаточно удалённый и желательно компактный объект на линии горизонта, например вершину здания, вышку или антенну, точно устанавливая его в центре поля зрения при помощи винтов тонких движений.

Точно центрировав в поле зрения наблюдаемый объект, затягиваем тормоз оси склонений и отпускаем тормоз полярной оси. Вращаем телескоп вокруг полярной оси, при этом выбранный нами объект должен оставаться по-прежнему в центре поля зрения, а окружающее его поле как бы вращаться вокруг. При этом нужно следить за положением объекта в окуляр. Порой это может привести к совсем неудобной позе для наблюдений, если используется телескоп рефрактор или телескоп кассегреновского типа, проблема решается аккуратным поворотом диагонального зеркала в окулярном узле под удобный угол. Но при испытании монтировки с телескопом Ньютона, лучше избежать поворотов трубы в кольцах. Если объект остаётся в центре, значит, оси монтировки точно перпендикулярны и проверку она успешно прошла.  


Если же объект совсем уходит с поля зрения или вращается вокруг какой-то другой точки, то, возможно на монтировке неправильно выставлен координатный круг оси склонений. И вам просто не удалось выставить на нём требуемые 90°. Для исправления ошибки координат сместите немного трубу по склонению в сторону меньшего радиуса вращения наблюдаемого объекта и, ослабив специальный прижимной винт, поверните координатный круг на ноль координат. Таким образом, методом постепенных приближений, удастся добиться лучшего результата. 

В случае если и эта процедура не привела к требуемому результату, значит, оси монтировки всё-таки не перпендикулярны. Это довольно серьёзная проблема и самое главное здесь не сделать поспешных выводов. Внимательно повторите несколько раз выше описанные действия, полностью исключив возможность именно вашей ошибки. Убедитесь в правильной ориентации координатного круга, в точности установки штатива телескопа по уровню и  соосности крепления трубы в кольцах к самой монтировке. 

Даже при самом худшем исходе, проблему перпендикулярности осей монтировки можно исправить посредствам какой-то прокладки или дополнительного фланца в креплении самостоятельно, или обратившись к опытному механику.

Простая настройка для визуальных наблюдений

Проверив нашу монтировку, можно приступить непосредственно к настройке её полярной оси. Собрав телескоп и порадовавшись красивому закату Солнца, дождёмся появления первых звёзд вместе с началом астрономических сумерек. В северной части неба находим α Малой Медведицы – Полярную звезду. Это созвездие довольно небольшое и не содержит особенно ярких звёзд поэтому у новичка поиск Полярной звезды может вызвать некоторые затруднения, особенно во время сумерек или под сильно засвеченным небом крупного города. В таком случае отыскиваем всем хорошо известный «ковш» Большой Медведицы и уже опираясь на это созвездие, находим α Малой Медведицы подобно тому, как это изображено на иллюстрации ниже. Существует простой способ – от крайней стенки «ковша», которую составляют две наиболее ярких звезды созвездия α Uma (Большой Медведицы) – Дубхе и β Uma – Мерак, проводим на небесной сфере воображаемую линию. Так вот Полярная звезда будет находиться на этой линии, на расстоянии равном примерно пяти расстояниям между Дубхе и Мерак (см. иллюстрацию).

Предварительно направляем полярную ось на север, сделать это можно по компасу, и устанавливаем указатель шкалы широт монтировки на цифру соответствующую широте места наблюдений. 

Удобно усевшись рядом с телескопом, стараемся как можно точнее навести полярную ось монтировки телескопа на полярную звезду. На простейших монтировках это делается довольно грубо «на глаз», но большинство монтировок приспособлены для установки искателя полюса и для этих целей в самой оси имеется шахта – сквозное отверстие. 

Вот именно через это отверстие, предварительно сняв все крышки и развернув телескоп по склонению на север, находим Полярную звезду. Ориентируем её как можно точнее по центру,  работая винтами настройки наклона по широте и азимута полярной оси. То же самое можно проделать, установив трубу на 90° по склонению и применяя малое увеличение, и просто отыскивая Полярную звезду в поле зрения телескопа. 

Точности такой настройки будет вполне достаточно для визуальных наблюдений при малых и средних увеличениях. На самых высоких увеличениях, конечно, объект будет немного «уходить», но это достаточно лишь иногда корректировать вращением винта тонких движений оси склонений.

Полярная настройка монтировки с помощью искателя полюса

Описанные выше способы при внимательном и аккуратном подходе обеспечивают точность настройки полюса +/- 5°, чего, увы, будет явно недостаточно для занятий астрофотографией небесных объектов с большими выдержками. Для более точной настройки, но в тоже время достаточно оперативной, в случае работы с переносным астрографом, потребуется специальный искатель полюса.


  

Искатель полюса представляет собой небольшой линзовый телескоп, который устанавливается в специально созданную для него шахту в полярной оси монтировки. Во многом этот искатель напоминает обычный оптический искатель для наведения телескопа. Основным отличием является то, что вместо привычного перекрестия мы видим специально размеченный рисунок из звёзд находящихся в околополярной области, самой Полярной звезды и Полюса Мира. 

 

На этом месте стоит сделать оговорку по поводу самого полюса. Хотя Полярная звезда и является самой яркой в околополярной области и своё название она заслужила не просто так, послужив столетия надёжным ориентиром для мореплавателей и путешественников. Всё же и она имеет своё собственное небольшое склонение, находясь примерно в градусе от Полюса мира. Точку кульминации, т.е. максимально южное и наиболее высокое положение, она проходит в 01ч 49м по местному времени. Но в искателе полюса всё это предусмотрено, один раз разобравшись со всеми тонкостями работы с ним, вы сможете уделять довольно точной настройке полюса монтировки, считанные минуты. 

Разумеется, Полярная звезда постоянно вращается вокруг Полюса мира, как и вся небесная сфера и задачей искателя полюса является дать возможность наблюдателю в любое время суток точно выставить полярную ось, совместив изображение Полярной с соответствующей меткой. Но прежде чем приступить к работе, необходимо проверить соосности оптической оси искателя с полярной осью монтировки. Делается это по аналогии с описанной выше процедурой проверки перпендикулярности осей монтировки.

Наводим центральное перекрестие искателя на достаточно удалённый наземный объект.

Отпускаем тормоз и поворачиваем телескоп по оси прямого восхождения на 180° и продолжаем следить за наблюдаемым объектом. Если искатель нуждается в юстировке, то объект будет смещаться с центра поля зрения. 

Пользуясь трёмя юстировочными винтами искателя, приводим объект на центральную метку. 

Повторяем процедуру вращения монтировки и снова наблюдаем за объектом. Если он смещается, работая методом постепенных приближений, доводим настройку. Если же объект остаётся в центре поля зрения, значит всё в порядке и ваш искатель правильно отъюстирован. 

Далее пошагово опишем процедуру самой настройки полярной оси монтировки телескопа:

  
Для начала необходимо найти долготу места наблюдений и часовой пояс. А потоми  разницу между долготой и центральным меридианом часового пояса. Соответственно, поворачиваем шкалу меридианов на полученную из вычисления разницу долготы (восточной или западной). 

Теперь необходимо повернуть координатный круг, так чтобы указатель показывал «0» по шкале.

Ослабляем фиксатор оси прямых восхождений и поворачиваем монтировку до совпадения текущей даты со временем наблюдений. Не забудьте в летнее время отнять от этого один час.

Наконец, сняв верхнюю заглушку искателя и развернув ось склонений на «0» по координатному кругу, чтобы открыть отверстие в оси склонений, находим Полярную звезду и некоторые из околополярных созвездий. Работая винтами регулировки монтировки по азимуту и наклону, добиваемся полного совпадения звёздного рисунка с соответствующей картиной в искателе.

И наконец, в реальности же, мало кто из любителей астрономии пользуется подобными вычислениями долготы и времени. Как правило, на монтировке с хорошо выставленным искателем полюса достаточно просто примерно совместить изображения рисунка созвездий с реальными созвездиями. Ось можно немного провернуть для полного совпадения и Полярная звезда сама примет своё место в искателе.

Ткачук Леонид

Наверх