Различные типы монтировок

При выборе телескопа далеко не все уделяют должное внимание его монтировке, хотя любой опытный любитель астрономии вам скажет, что даже телескоп с превосходной оптикой окажется практически бесполезным на хлипкой и шаткой монтировке. Проблемы начинаются при малейшем прикосновении к винтам тонких движений или ручке фокусёра. Малейший порыв ветра приводит к сильнейшей вибрации картинки, вплоть до того, что на высоком увеличении объект может просто уйти из поля зрения.

Кроме вопросов устойчивости к вибрациям, нагрузкам и порывам ветра, существуют также разные варианты выбора монтировки в зависимости от поставленных задач. 

К счастью, в большинстве случаев, о многих проблемах уже позаботился производитель, укомплектовав оптическую трубу телескопа монтировкой требуемой грузоподъёмности и устойчивости. Но требования искушённого наблюдателя или опытного астрофотографа зачастую могут превосходить штатно заложенные возможности монтировки. Поэтому, в некоторых случаях стоит приобрести оптическую трубу телескопа и отдельно укомплектовать её подходящей монтировкой.   

В этой статье мы рассмотрим наиболее распространённые типы монтировок, устройство важнейших узлов и поговорим о том, какая монтировка станет лучшим выбором именно для ваших задач.  

Все существующие типы монтировок можно принципиально разделить на две основные группы – это альт-азимутальные монтировки и экваториальные. Азимутальные монтировки имеют две оси, одна из которых параллельна горизонту, а другая направлена в зенит. Экваториальная монтировка включает в себя две оси – ось склонений (DEC) и ось прямого восхождения (R.A.), которую также называют полярной или часовой осью.

Основной принцип работы экваториальной монтировки заключён в том, что ось прямого восхождения установлена под наклоном, угол которого равен широте места наблюдений, при отслеживании движения наблюдаемого объекта это позволяет вести телескоп только по одной оси.  К примеру, Киев имеет географические координаты 50°27' северной широты и 30°30' восточной долготы. Следовательно, мы устанавливаем полярную ось под углом 50° по шкале широт монтировки и направляем точно на север. После этого ось прямого восхождения направлена на Полюс Мира – точку, вокруг которой Земля осуществляет суточное вращение.  

Азимутальные монтировки

Главным преимуществом азимутальных монтировок является их, как правило, невысокая цена, устойчивость, малый вес и компактные размеры. Разными типами монтировок такого рода снабжают недорогие рефракторы начального уровня, компактные телескопы для обзорных наблюдений дип-скай объектов, а зачастую и массивные компьютеризированные  телескопы для опытных любителей астрономии. 

Первым типом азимутальных монтировок мы рассмотрим простые вилочные монтировки, которые применяются обычно в недорогих телескопах, рассчитанных на детей или начинающих любителей астрономии. В монтировках таких типов применяется цельнометаллическая литая вилка, оснащённая двумя винтами тормозов по каждой оси и простейшем механизмом тонких движений на горизонтальной оси. Этот механизм содержит в себе стержень, который имеет на одном из концов винт с мелкой резьбой. Во время грубого наведения телескопа по горизонтальной оси стержень свободно перемещается по направляющей, после чего фиксируется, а винтом тонких движений производится плавное наведение телескопа.

Другой тип азимутальных монтировок по своей конструкции во многом напоминает головку обычного фотоштатива. Принцип работы таких монтировок понятен по приведенным изображениям. В этих монтировках используется механизмы тонких движений по обеим осям, а их винты оснащены длинными ручками маховиками. Узлы тонких движений представляют собой возвратно-толкательные механизмы, ход которых, хотя и ограничен, но все-таки его вполне достаточно для длительного сопровождения наблюдаемого объекта.

Многие небольшие рефлекторы, короткофокусные ахроматические рефракторы или рефракторы апохроматы могут устанавливаться на так называемые полувилочные монтировки. Эти монтировки имеют конструкцию из одной консоли, вместо двух перьев классической вилки. Они удобны в первую очередь тем, что по средствам крепления типа ласточкин хвост на них можно установить разные трубы примерно одинаковых габаритов, а в разобранном состоянии они занимают очень немного места. Полувилочная монтировка может, как иметь механизмы тонких движений, так и быть оборудованной специальными фрикционами.

В последнем случае плавные перемещения телескопа обеспечиваются подбором нужного коэффициента трения и для ведения телескопа за объектом достаточно просто слегка подталкивать трубу. Полувилочная монтировка замечательно подходит для небольшого телескопа, который всегда можно взять с собой в путешествие для наблюдений настоящих сокровищ Вселенной под первозданно тёмным небом.

Многие из современных производителей выпускают мощные и крупноапертурные телескопы на альт-азимутальных монтировках.  Но монтировки этих инструментов уж никак нельзя назвать вариантом для новичков, или лёгким и компактным способом установки телескопа. 

Эти массивные устройства напичканы электроникой, которая способна производить точную привязку к месту наблюдения по GPS, автонаведение телескопа по средствам системы GoTo и точное отслеживание объекта в процессе наблюдения. При этом массивность и устойчивость таких телескопов исключают заметные вибрации при фокусировке или корректировке положения трубы. 

Интересно также и то, что азимутальные монтировки такого класса довольно просто могут быть превращены в экваториальные с применением специального экваториального клина. Это устройство представляет собой две платформы, одна из которых устанавливается на треногу телескопа, а другая жестко закреплена на нижней платформе монтировки. Верхняя платформа на специальных кронштейнах наклонятся, параллельно с небесным экватором, что позволяет направить вертикальную ось монтировки на Полюс Мира.

Таким образом, достаточно лишь указать компьютеру телескопа, отвечающему за работу GoTo, что наблюдения ведутся в экваториальном режиме. И азимутальная монтировка может быть легко превращена в экваториальную для целей астрофотографии. Экваториальный клин обеспечивает универсальность применяемого оборудования. Ведь для обычных визуальных наблюдений можно без проблем использовать монтировку в штатном азимутальном режиме, при этом сохраняя портативность оборудования. Но если возникают задачи, требующие точного ведения за объектом без вращения поля зрения, или необходимо сделать снимок наблюдаемого объекта с продолжительной экспозицией, то установка клина легко превратит азимутальную монтировку в экваториальную.

Экваториальные монтировки

Как упоминалось выше, у экваториальной монтировки одна из осей, которую называют полярной, направлена соответственно на Полюс Мира, что и позволяет, отслеживать наблюдаемый объект, вращая лишь одну ось. Конструкций экваториальных монтировок существует огромное множество, но наибольшее распространение получили два типа – это немецкая монтировка и вилочная. По сути это модификации рассмотренных нами типов азимутальных монтировок с тем лишь отличием, что их вертикальная ось наклонена под углом равным географической широте места наблюдений и направлена на север.

 
В немецкой монтировке к полярной оси (R.A.) крепится корпус оси склонений (DEC). С одной стороны на ось склонений устанавливается труба телескопа, а с другой на специальной штанге противовес, который уравновешивает конструкцию. Экваториальные монтировки снабжаются механизмами тонких движений в виде толкательного механизма или червячной пары, и конечно координатными кругами, которые в некоторых случаях могут упростить поиск труднодоступного объекта.

В работе с экваториальными монтировками и в особенности немецкого типа крайне важна точная балансировка. Устанавливая ось склонений горизонтально, зажимаем тормоз полярной оси и, ослабляя трубу в кольцах или зажим ласточкиного хвоста, производим балансировку трубы. После того как труба сбалансирована и не имеет заметного «разгона» при вращении, выставляем противовес. На этот раз необходимо зажать ось склонений и, вращая телескоп вокруг полярной оси, добиться баланса с трубой, перемещая противовес по штанге.

К процедурам балансировки и настройки монтировки нужно подходить очень аккуратно, ведь, после первоначальной сборки, монтировка сильно разбалансирована и отпустив тормоз, можно случайно повредить трубу телескопа или узлы монтировки. А важность самой процедуры балансировки сложно переоценить, ведь в случае пренебрежения ею, монтировка испытывает чрезмерное напряжение общей конструкции, что станет причиной сильных вибраций, и нагрузку на механизмы тонких движений, что приводит к быстрому их износу.

Экваториальные монтировки немецкого типа разного класса грузоподъёмности на сегодняшний день являются наиболее распространёнными среди любителей астрономии, причиной тому является их универсальность. Ведь в отличие от вилочных монтировок, на немецкую монтировку могут быть установлены трубы самых разных типов и оптических схем, вписывающиеся при этом лишь в предел грузоподъёмности монтировки. В итоге производитель получает возможность ограничить линейку своих монтировок буквально несколькими типами, которые будут совместимы с телескопами того или иного класса. А любитель астрономии при этом получает универсальное устройство, с возможностью установки самых разных инструментов, в зависимости от его задач и наблюдательных предпочтений.

Определённым неудобством типичной немецкой монтировки является то, что при прохождении через меридиан в районе зенита до точки севера, труба своим нижним концом обычно упирается в штатив или колонну телескопа. Приходится проводить «перекладку» - т.е. повернуть телескоп на 180° по склонению и на 12ч по прямому восхождению. 

Экваториальные монтировки вилочного типа, хотя и не так распространены и универсальны как немецкие, имеют собственные неоспоримые преимущества, особенно когда речь идёт о крупных и массивных инструментах. Именно монтировки вилочного типа  тех или иных модификаций имеют большинство крупнейших профессиональных телескопов во всём мире. 

Здесь вместо корпуса оси склонений к полярной оси крепится U-образная вилка, в которой на двух полуосях труба телескопа перемещается по склонению. Вместе с компактными телескопами кассегреновских систем, таких как Шмидт-Кассегрен, Максутов-Кассегрен вилка работает замечательно. Вилка не применяется с рефракторами из-за их длинных труб и крайне редко используется с телескопами системы Ньютона. Но с компактной трубой её консоли имеют небольшую длину, что обеспечивает высокую жёсткость и компактность всей конструкции. Вместе с тем, вилочная монтировка не обладает такой универсальностью, как немецкая. Отдав предпочтение именно этому типу, стоит осознавать невозможность замены оптической трубы телескопа, например для широкоугольной съёмки, и помнить о некоторых трудностях, связанных с установкой дополнительного оборудования.

Монтировка Добсона

Основной принцип телескопов на монтировке Добсона это парадоксальное сочетание минимализма в подходе к самой конструкции и максимализма в апертуре и реализуемых возможностях. На монтировку Добсона устанавливают довольно крупные и светосильные телескопы Ньютона.

В исполнении для начинающих наблюдателей это могут быть 150-200мм телескопы, со светосилой 1/8-1/6. А для искушённых охотников за дип-скай объектами существуют телескопы с главным зеркалом от 300мм до невероятных 600мм и даже больше.

Невероятная популярность телескопов на монтировке Добсона обусловлена несколькими важнейшими факторами для любителей астрономии – это доступная цена, большая апертура вместе с относительно компактными размерами, очень простая и при этом жёсткая и надёжная конструкция.

В этих монтировках сохранены все принципы классической вилочной монтировки. Вся конструкция вращается вокруг вертикальной оси, опираясь своей платформой на три опорных пятачка изготовленных из фторопласта или пластика, которые обеспечивают плавное движение. На трубе телескопа закреплены полуоси, которые укладываются на пару пластиковых опор закреплённых на боковых вертикальных стенках монтировки. Труба телескопа с объективом свыше 200мм нередко делается разборной или складывающейся, что значительно уменьшает габариты телескопа в собранном виде, позволяя ему без проблем поместиться в багажник легкового автомобиля.

В результате монтировка лишена всяческих механизмов тонких движений, тормозов и прочего, а низко расположенный центр тяжести обеспечивают превосходную устойчивость. Наведение телескопа осуществляется простым поворачиванием трубы в нужный участок неба, а ведение простым подталкиванием трубы вслед за «уходящим» объектом. Благодаря такой простоте и оперативности в работе, монтировка Добсона заслужила любовь тысяч наблюдателей всего мира. 

Выбирая монтировку, которой будет оборудован ваш телескоп, трезво оцените свои возможности и, конечно, наблюдательные предпочтения. Перед началом и по завершении наблюдений оборудование придётся собирать, разбирать, настраивать. Всё это требует времени, порой даже заурядных физических усилий и, как правило, некоторой квалификации. 

Если выбирая оптическую схему будущего телескопа ещё можно положиться на некоторые теоретические знания или авторитет производителя, то в случае с монтировками, всё очень индивидуально. Кто-то не может жить без дорогой и сложной экваториальной монтировки с Go-To и GPS, а кто-то убеждён в том, что нет ничего лучше монтировки Добсона. Попробуйте поучаствовать в наблюдениях местного астроклуба или посетить один из слётов любителей астрономии, где можно будет сполна набраться опыта и прочувствовать реальные преимущества разных конструкций.

Внимательно подойдя к этому вопросу, вы сможете сделать выбор в пользу инструмента, который в течение многих лет будет дарить прекрасные впечатления от наблюдений. Ошибка же будет стоить напрасно потраченных денег, а телескопу придётся просто пылиться в чулане, вместо того чтобы помогать вам изучить окружающую нас Вселенную.

Ткачук Леонид

Наверх