Какие виды телескопов бывают в чем их существенное отличие

Краткое руководство по выбору первого телескопа

Актуальность модельного ряда астрооборудования в вопросах качества и цены датирована началом 2007 года. Важное замечание. Автор не претендует на истиность в последней инстанции, данная статья в основном выражает его личное мнение, дополненное информацией, находящейся в свободном доступе. Самостоятельное изучение вопроса читателями всячески приветствуется.

В телескоп, используемый для астрономических наблюдений, обычно видны следующие объекты:

Луна. Пожалуй, единственный объект, на котором, посредством телескопа, можно различить объекты размером около 1 километра в поперечнике. Тут конечно многое будет зависеть от конкретной модели телескопа, от её параметров. Подробности мы рассмотрим ниже, но ни американского флага на Луне, ни Лунохода Вам увидеть не удастся.

Малые объекты Солнечной Системы (астероиды, кометы, спутники планет, искусственные спутники Земли) обычно видны в виде точек, в некоторых случаях можно обнаружить, что «точка» имеет размер. Исключение, пожалуй, могут составить некоторые кометы в некоторые периоды своей жизни.

Звёзды. Видны как точки той или иной степени яркости, без каких–либо подробностей. Иными словами, телескоп не увеличивает видимого размера звезд.

Объекты глубокого космоса или, как их теперь принято называть, дип-скай объекты. Видны как серые пятна различной формы и степени тусклости, с теми или иными подробностями. Опять же, говоря более просто и понятно, Вы не увидите в телескоп тех цветных картинок, которыми заполнен интернет и астрономическая литература. Степень же детализации объекта напрямую связана с диаметром объектива телескопа – чем он больше, тем лучше видно. Но, повторюсь, слово «лучше» следует толковать именно в вышеописанном контексте.

Вот здесь: http://www.starlab.ru/photoplog/index.php?c=17 можно ознакомиться с некоторыми примерами того, как видны объекты в телескоп (однако, сразу оговорюсь, что размеры планет сильно увеличены). Это не фотографии, а реальные зарисовки наблюдений разных любителей из разных мест и в разные телескопы. Но некоторое представление о том, что видно в телескоп, они могут дать. Теперь, когда Вы имеете некоторое представление о том, что видно в телескоп, спросите себя ещё раз, а надо ли Вам это? Если да, то читайте дальше. Иногда люди, выбирающие свой первый телескоп, задают вопросы на специализированных форумах, но ответы, там получаемые, ставят новичка в ещё больший тупик. Давайте сначала рассмотрим основные виды и отличия телескопов вообще, а затем перейдём к рассмотрению частностей. Основные типы телескопов – это рефрактор, рефлектор и зеркально-линзовый телескоп. В первом приближении их отличие состоит в типе объектива (линза, зеркало, или их сочетание, соответственно). У каждого из типов телескопов есть свои достоинства и недостатки, которые нужно знать, чтобы не ошибиться в выборе. Из общих характеристик нужно отметить ещё тот факт, что увеличение не является главным параметром телескопа. Это типичная ошибка новичка – спрашивать: «А во сколько раз увеличивает телескоп?» Хотя правильнее было бы узнавать, какой у телескопа диаметр объектива (или, как его еще называют, апертура). Апертура и фокусное расстояние – вот две главные характеристики телескопа. Чем больше апертура, тем больше света собирает объектив. И, тем самым, тем более отчетливо и ярко будут видны детали наблюдаемого объекта. Фокусное расстояние – это расстояние от объектива до плоскости, в которой он строит изображение удалённых предметов. Не вдаваясь в особенности, стоит заметить, что длиннофокусный телескоп даёт нам лучшее изображение, чем короткофокусный, и в первую очередь это связано с особенностями изготовления оптических деталей (более короткофокусное устройство сложнее изготовить, кроме того, у короткофокусных телескопов сильнее заметны ошибки и неточности обработки оптических поверхностей). Однако длинный фокус приводит к увеличению габаритов. Именно в связи с этим производители идут на некий компромисс и изготавливают разные телескопы, а покупателю лишь остаётся подобрать некий прибор, оптимальный именно для него. Пожалуй, следует указать, что в словаре астрономического сленга есть понятия «светосильность» (это отношение фокусного расстояния к апертуре) и «относительное отверстие» (величина, обратная светосильности, то есть отношение апертуры к фокусному расстоянию). Так вот, короткофокусными, или светосильными телескопами считаются аппараты с относительным отверстием 1:4-1:6, длиннофокусными – 1:10-1:15 и менее. Телескопы, имеющие относительное отверстие в диапазоне 1:6-1:10, можно отнести к «универсальным», хотя универсальность их вынужденная. Границы групп несколько условны и могут варьироваться в нешироких пределах. Зачем я всё это пишу? А вот зачем. Используя короткофокусные телескопы очень сложно добиться высоких увеличений (из-за особенностей изготовления, прежде всего), зато такие телескопы лучше зарекомендовали себя в астрофотографии, а так же как мобильные устройства, используемые для наблюдений с небольшими увеличениями (например, для наблюдений широких звездных полей). Длиннофокусные же телескопы легче выдерживают наблюдения с максимальными увеличениями, то есть подходят скорее для наблюдений планет. Но на таких телескопах гораздо сложнее получить изображение с широким полем зрения, то есть наблюдение протяженных объектов будет затруднительным. Ну и «универсальные» устройства можно с натяжками использовать в обоих случаях, в зависимости от их параметров и предпочтений наблюдателя.

На десерт пара слов об увеличении телескопа. Как уже говорилось выше, увеличение не является параметром объектива. Увеличение телескопа есть отношение фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра. Окуляры, конечно же, можно менять, получая, таким образом, некоторый диапазон увеличений. Теоретическим пределом для максимального увеличения принято считать число, равное удвоенному значению апертуры телескопа в миллиметрах. Можно даже написать в виде формулы «Максимальное увеличение=2*D». То есть для телескопа с диаметром объектива 90 мм, максимальное увеличение составляет 180 крат. На практике же в некоторых случаях этот предел может быть превышен, причём превышен существенно. Но это «увеличение увеличения» не приводит к увеличению количества наблюдаемых деталей на поверхности планеты, например, а приводит лишь к увеличению размера этих деталей. Но, следует отметить, что изображение при подъёме увеличений начинает вырождаться, яркость его падает, фокусировка становится всё более затруднённой. Так что, в первом приближении, превышение этого самого 2*D срабатывает только по ярким объектам, например, Луне.

Можно также сказать, что наряду с максимальным увеличением существует, если можно так выразиться, «максимальное комфортное» увеличение. Оно всегда разное, так как зависит не только от параметров оптики и механики телескопа, но и от наблюдателя. Однако запомните, что максимальное комфортное увеличение у короткофокусных телескопов меньше, чем у длиннофокусных (при равной апертуре, естественно). Не следует забывать и о минимальном увеличении. Хотя оно обычно не интересует новичка, и, пожалуй, об этом параметре мы поговорим в подпункте, посвященном выбору дополнительных окуляров. Резюмируя сказанное: если Вы видите надпись на коробке телескопа «Увеличение 575х» (или другую столь большую цифру), знайте, что это, скорее, недобросовестная реклама, рассчитанная на несведущего покупателя, чем реальный параметр. В реальности же, кроме пресловутых 2D, существенное влияние на изображение оказывает атмосфера, а точнее, её непрозрачность и нестабильность. Из-за того, что мы наблюдаем со дна воздушного океана, максимальное полезное увеличение редко может превышать 250-300 крат (ну, за исключением, пожалуй, наблюдений Луны и двойных звезд).

Теперь, с Вашего позволения, я хотел бы более подробно пройтись по оптическим схемам:

Плюсы – довольно неприхотлив в эксплуатации, имеет закрытую трубу, что препятствует оседанию пыли на внутренних частях телескопа, не имеет центрального экранирования, как телескопы других систем (и вследствие этого имеет максимально контрастное изображение), имеет минимальное время термостабилизации, тоесть время приведения телескопа в температурное равновесие с окружающей средой.

Минусы – довольно высокая цена, небольшая апертура и хроматические аберрации (выражающиеся в появлении вокруг ярких объектов цветной (обычно – сине-фиолетовой) каймы). Основные подвиды рефракторов – это рефрактор-ахромат (его объектив состоит из 2 линз), получивший в настоящее время наибольшее распространение, и рефрактор-апохромат (его объектив состоит либо из 2 линз из спецстекла, либо из трех линз, часть из которых так же изготовлена по спецтехнологиям). К сожалению, стоимость апохроматов по-прежнему высока, хотя в последнее время наметилась тенденция к её уменьшению, по крайней мере, для телескопов с диаметром до 100 мм.

Точно так же, как и у рефракторов, у рефлекторов есть свои особенности, зависящие от фокусного расстояния телескопа. Так, например, главное зеркало может иметь сферическую форму. Но по законам оптики, такое зеркало будет давать качественное изображение при относительном отверстии 1:8 и меньше. Чтобы быть до конца пунктуальным, следует заметить, что упомянутое отношение 1:8 это средневзвешеное значение. Для маленького телескопа оно может быть больше, для крупного – меньше, но в не очнь широких пределах. Однако при апертуре уже в 150 мм (а такой размер считается небольшим для рефлектора), длина телескопа составила бы около 120 сантиметров. А это получается уже довольно габаритистое устройство; наблюдения с таким телескопом могут быть затруднены.

Поэтому производители телескопов стараются использовать не сферические, а параболические зеркала, изготовление которых несколько сложнее, и, как следствие, дороже, чем изготовление сферических зеркал. Зато можно увеличить светосилу такого зеркала, а заодно и сократить линейные размеры без особых потерь в качестве изображения. Естественно, светосила увеличивается за счет уменьшения фокусного расстояния. Опять же, подводя некоторые предварительные итоги, можно сказать, что правильно сконструированный телескоп со сферическим зеркалом работает лучше, чем телескоп с параболическим зеркалом, если он рассчитан и выполнен неправильно.

Кроме того, за счет центрального экранирования, по своим основным характеристикам рефлектор несколько уступает рефрактору той же апертуры. И последний немаловажный фактор – от зеркала отражается не 100% света, а в самом лучшем случае, около 90% (в реальности эта цифра несколько меньше). Таким образом, телескоп–рефлектор с апертурой 100-110 мм эквивалентен 80-85 мм рефрактору. Начиная же со 150-ти миллиметров, именно рефлекторы занимают лидирующие позиции на рынке телескопов, так как, несмотря на все их проблемы (как рассмотренные выше, так и не перечисленные по причине нежелания перегружать и без того уже стремительно разрастающийся текст), альтернативы по стоимости им нет. Плюсы. Несомненным плюсом рефлекторов является их низкая стоимость. И отсутствие хроматизма, присущего рефракторам-ахроматам. На этом, пожалуй, плюсы и заканчиваются. Минусов набирается уже гораздо больше – это и необходимость периодической юстировки (процедура довольно проста и подробно описана в руководстве пользователя, кроме того, к ней быстро привыкают. Вообще это своеобразная «настройка» рефлектора), это и падение контрастности изображения за счёт неизбежного центрального экранирования (конечно, есть и рефлекторы без ЦЭ, но это уже довольно специфичные и дорогие устройства, которые вряд ли попадут в зону внимания человека, выбирающего свой первый телескоп), ещё из минусов можно упомянуть несколько специфических видов искажений картинки, связанных с особенностями прохождения света в телескопах этой системы и механическими особенностями изготовления зеркал, а так же открытую (для доступа пыли к зеркалам) трубу. Но, на текущий исторический период, именно ценой определяется столь широкое распространение телескопов этой оптической схемы.

До недавнего времени, говоря о зеркально-линзовых телескопах, обычно имели ввиду телескопы, в которых собираемый свет фокусировался зеркалом, а вносимые этим зеркалом искажения частично или полностью компенсировались специально рассчитанными линзами или коррекционными пластинами. Естественно, что изготовление таких телескопов обходилось достаточно дорого. Впрочем, оно того стоило. В последнее время на рынке получили некоторое распространение телескопы, в которых используется так называемый «корректор в сходящемся пучке» (линза). Фактически, это рефлектор Ньютона с короткофокусным сферическим главным зеркалом, но общий фокус системы увеличен с помощью введения линзового корректора. Так как в таком телескопе имеются и зеркало, и линза, некоторые производители гордо называют это творение «зеркально-линзовым» телескопом. К сожалению, общее качество расчета и изготовления таких устройств оставляет желать лучшего, так что от приобретения подобного рода телескопов (см. на картинке слева) стоит отказаться. Хотя под некоторые конкретные задачи эти телескопы и можно использовать, но приобретение их начинающими любителями вряд ли оправдано. Основной признак таких «зеркально-линзовых», или «катадиоптрических» (хотя ни теми, ни другими эти изделия не являются) телескопов – внешний вид как у рефлектора Ньютона, достаточно большое фокусное расстояние и при этом короткая (50-60 см) и открытая труба. А так же слово Short или Compact в названии модели. Запомните, это – не «настоящие» зеркально-линзовые телескопы, что, впрочем, видно по их низкой стоимости.

Труба довольно герметично закрыта, что тоже является одним из достоинств. Из минусов – наличие центрального экранирования, высокие светопотери на переотражения в зеркалах, довольно приличный вес (у телескопов больших апертур), высокая цена. Так же эти телескопы требуют максимального времени термостабилизации. Теперь, когда мы «галопом по Европам» пробежали по основным видам телескопов, мне хотелось бы примерно таким же образом обрисовать ситуацию с монтировками, на которые, собственно, и устанавливается телескоп.

Немного о компьютеризованных монтировках.

В настоящее время на астрорынке присутствуют телескопы, оснащенные системой GoTo от нескольких производителей. Принципиального отличия между изделиями разных фирм нет, есть только те или иные особенности настроек, управления и дополнительных функций. Так или иначе, все они справляются со своей основной задачей – самостоятельным нахождением объекта из заданного списка (занесённого в само устройство) и осуществлением слежения за ним. Оставляя за рамками данного повествования многочисленные мелкие подробности использования такого рода монтировок, стоит отметить лишь одну немаловажную вещь. Введение GoTo в систему «телескоп-монтировка» существенно удорожает комплект. Можно даже утверждать, что в телескопах начального уровня потребительская стоимость копеечной, по большому счету, электроники, занимает больше половины (до 80%) стоимости комплекта. Понятно, что на оптику, в данном случае, остается не так уж много, а, следовательно, качество этой оптики будет ниже желаемого. Кроме того, стоит заметить, что для телескопов небольшого диаметра самонаведение не имеет особого смысла. Что толку от базы в 4 000 объектов, если реально наблюдать Вы сможете не более 1-2% из них. Таким образом, если финансовые возможности ограничены и вопрос стоит так: «Что лучше, 60-80 мм телескоп с GoTo или 150 мм без оного», предпочтение, конечно, следует отдавать телескопу большей апертуры.

Впрочем, не стоит бояться Китая. Приобретая свой телескоп у продавца в специализированном магазине, Вы получаете и гарантийное обслуживание, и необходимые консультации. Нужно только запомнить одну очень простую вещь. Специализированный магазин – это такое заведение, весь ассортимент которого занимают телескопы и сопутствующие им астротовары. А если телескоп стоит в углу между апельсинами и телевизорами – в таком магазине Вы не получите не только грамотных консультаций, но, более того, наверняка будете введены в заблуждение. В Москве правильных мест для приобретения астрономической оптики не более десятка. Перечислим же наиболее известные электронные адреса (с небольшими комментариями): www.telescope.ru – продаёт телескопы и аксессуары разных производителей, в том числе, нескольких эксклюзивных (LongPerng, UniwersityOptics).Официальный дилер WilliamOptics в России. Осуществляется отправка в регионы России.

Если Вы решите воспользоваться таким методом приобретения телескопа – вот несколько моделей, на которые стоило бы обратить внимание: Из отечественного производителя – НПЗ – ТАЛ75Р – всем хорош, кроме «настольной» монтировки и цены. Комплектация телескопа весьма достойна, оптика тоже показала себя хорошо. Но вот настольный штатив, конечно, портит всё дело. Ну и стоимость более 7 тысяч рублей, за такие деньги можно купить более апертуристый телескоп (но он, конечно, будет менее мобильным, и импортным – то есть китайским)

Обычно начинающим рекомендуют рефракторы. Однако и среди рефлекторов тоже есть модель, заслуживающая внимания. Речь идет о Synta SW1149EQ2 ценой в 5200 рублей и её аналогах – Celestron FirstScope 114EQ (немного дороже, хотя разница в 200 рублей тут не так существенна). Еще один вариант, наверное, наименее рекомендуемый – Celestron Powerseeker 114EQ – имеет слабую монтировку (как следствие – всё те же проблемы с тряской) и непродуманный аксессуарный набор (всё та же ЛБ 3х, качество которой можно сказать, отсутствует). Зато его цена минимальна – около 4500 рублей. MEADE 114EQ-ASTR примерно аналогичен предыдущей модели, что, вобщем-то, видно по его цене в 4200 рублей.

Что касается объектов глубокого космоса, то, пожалуй, наиболее интересно выглядят в такие телескопы рассеянные звездные скопления и, может быть, некоторые шаровые скопления. В зависимости от места наблюдений, эти телескопы способны показать довольно большое количество галактик и туманностей, но все они будут представлять собой маленькие тусклые серые пятна. Что касается часто задаваемого начинающими вопроса о фотографировании – тут лучше честно сказать «Нет». По крайней мере, ни о какой серьёзной фотографии не может быть и речи. Однако чем хорош такой метод приобретения телескопа – так это тем, что, приобретая себе через некоторое время новый аппарат, Вы сможете гораздо отчётливее сформулировать свои пожелания и возможности, и, следовательно, сделать правильный выбор той модели, что послужит Вам в дальнейшем длительное время.

Ну и последний вопрос – астрофото. О серьёзном астрофото можно задумываться, располагая суммой около 2 тысяч долларов США, из которых не менее половины пойдет на монтировку. Естественно, комплектов для занятий астрофотографией не производят, и Вам придётся подбирать себе оборудование разных фирм и производителей. Хотя несколько вариантов «Комплекта» и можно было бы указать, но все они имеют свои недостатки. Поэтому, пожалуй, выбор техники для серьёзного фотографирования стоит считать выходящим за рамки данной статьи. Но попытки заснять какие-либо небесные объекты можно начинать и с меньшими затратами. Правда результаты будут не очень впечатляющими, и только осознание того, что Вы сделали это самостоятельно, будет приятно тешить Ваше самолюбие.

Для городского жителя, не имеющего в своём распоряжении автомобиля, этот путь практически заказан. Тут уже надо учитывать как минимум два фактора. Первый – это то, что большинство объектов глубокого космоса сильно теряют в виде при наличии малейшей засветки. По большому счёту для наблюдений в городе доступны лишь планеты, некоторое количество звездных скоплений, десяток-другой галактик и туманностей. И второй – есть ли поблизости от дома место для наблюдений, или все они будут производиться с балкона здания. Так или иначе, для жителей городов, которые не собираются покидать их, и наблюдать небо непосредственно из города, в качестве первого можно было бы рекомендовать или рефрактор с апертурой 80-150 мм, или рефлектор с апертурой 114-200 мм. Более «апертуристый» телескоп не раскроет в городе всех своих возможностей. К сожалению, такова объективная реальность. Хотелось бы отметить, что крупногабаритный телескоп весит немало. Поэтому хорошенько продумайте, каков будет максимальный вес телескопа, ведь переносить с места на место его придётся на руках. Кстати говоря, монтировка телескопа весьма неудобна для переноски.

В заключение перечислю несколько достойных моделей среднего класса и ценового диапазона.

Более апертуристые телескопы на экваториальной монтировке существенно дороже, да и для наблюдений с ними уже желательно иметь стационарный наблюдательный пункт. Телескопы-рефлекторы на монтировке Добсона оптимальны, конечно, при диаметре зеркала 200 и более миллиметров – фирмы Synta, Celestron и Meade имеют несколько вариантов моделей примерно одинакового качества.

Из зеркально-линзовых телескопов особое внимание стоило бы обратить на модель Synta SW MaxView 127 на монтировке EQ3 и, возможно, на линейку телескопов ЕТХ от Meade. Цены на эти телескопы лежат в диапазоне от 7,5 до 30 тысяч рублей и могут быть уточнены в любом интернет-магазине. И пожалуй последний рассматриваемый вариант – это выбор мобильного телескопа. Мобильный телескоп в понимании автора данной статьи – это небольшой аппарат, устанавливаемый на легкую монтировку или даже фотоштатив и используемый в основном вдали от места проживания и/или стационарных наблюдений. Максимальный вес всего набора не должен превышать 7-10 килограмм, чтобы не доставлять владельцу чрезмерных хлопот при транспортировке. По оптической схеме это обычно или небольшой (апертурой в 70-80, реже 90 мм) короткофокусный рефрактор, или столь же небольшой зеркально-линзовый телескоп. Хотя последние скорее предназначены для наземных наблюдений, так как обладают довольно большим фокусным расстоянием и не очень пригодны для созерцания видов широких звездных полей. В настоящее время на рынке астрооборудования начали появляться и небольшие короткофокусные рефлекторы, апертурой 114-130 мм и параболическим главным зеркалом, но их к мобильному варианту можно отнести лишь условно из-за более высоких требований к монтировке. Хотелось бы заметить, что хотя ряд производителей и выпускает недорогие малоапертуристые телескопы, позиционируемые именно как «походный» вариант, следует во время выбора очень сильно обращать внимание на стоимость подобного рода устройств. Некоторые модели таких, с позволения сказать, «походников», хотя и относятся к небольшим телескопам, могут быть оснащены некчественной оптикой или механикой (хотя обычно у таких моделей встречаются проблемы и там и там). Отличительный признак один – цена. Телескопы стоимостью до 3 тысяч рублей пожалуй следует исключить из перечня кандидатов.

В заключение хотелось бы упомянуть о роли дополнительного оборудования. Да, большинство из перечисленных выше телескопов продаётся в комплекте с монтировкой, искателем, окулярами. В некоторых случаях возможна доукомплектация различными светофильтрами и прочими дополнительными аксессуарами. Надо сказать, что для успешных наблюдений прежде всего важен хороший и правильно подобраный окуляр. Впрочем это тема для отдельного романа. При некотором желании уважаемые читатели могут ознакомиться со статьёй, посвящённой выбору окуляров, которая опубликована на сайте Киевского астрономического клуба «Астрополис». Что касается выбора других дополнительных устройств – прежде всего осмелюсь рекомендовать полноапертурный солнечный фильтр из пленки «Astrosolar», предназначеный для безопасного наблюдения Солнца. Прочие же специальные светофильтры не необходимы на начальном этапе наблюдений, и понимание необходимости их использования появляется (или не появляется) позднее. Почти в самом конце нашего повествования хотелось бы ещё раз привести несколько интернетовских адресов. Это адреса специализированых астрономических форумов, на которых Вы можете задать любые интересующие Вас вопросы.

http://astrogalaxy.ru/forum/phpBB2/index.php http://starlab.ru http://www.astronomy.ru/forum

Автор выражает благодарность читателям и надеется, что:

А) он их не очень утомил своим повествованием и Б) сей опус несколько помог им в нелёгком деле выбора телескопа.

Автор также выражает благодарность ЛА из города Ахтубинска Астраханской области, Звезинцеву Андрею за помощь в корректуре данного произведения. Автор не возражает против публикации всей статьи или её отдельных частей в любом астрономическом издании, как виртуальном, так и реальном.

Источник

• ← Какие виды такс бывают и чем отличаются
• Какие виды теплообмена вы знаете что такое теплопроводность →