A csillagászati távcsövek és mechanikák ökölszabályai, kezdők számára

Szerző: Mádai Attila

Címkék: Nincs címke megadva 

Mádai Attila

A Csillagváros különböző fórumain nem ritkán kerülök "összeütközésbe" - többnyire (de sajnos nem mindig csak) kezdőkkel - a csillagászati eszközök minőségének, a feladatukra való alkalmasságának megítélésében. Ráadásul türelmetlen vagyok (ezt tudom magamról), s így megvan az a hibám, hogy amit először szépen higgadtan és részletesen magyarázok el, azt ötödszörre már talán kissé arrogánsabban teszem... Ezért úgy döntöttem, hogy csokorba szedem (folyamatosan, ahogy eszembe jutnak ilyenek, és lesz időm le is írni ide) ezeket az "alapvetéseket", és nem győzködök senkit, hogy higgye el, vagy fogadja el ezeket; ha nem teszi, előbb utóbb úgyis szembesülni fog velük, legfeljebb addigra elkötött már jó sok pénzt, tök fölöslegesen... Nem célom az adott témák "PhD-szintű" taglalása, de az érthetőség és gyakorlati használhatóság szintjéig mindenképp leások. Egy-egy témát annak feltöltése után is esetenként bővítek, utólag kiegészítek - az én fejem sem káptalan, bocsi...

 

Legfrissebb változás: XXII. fejezet feltöltve

Tartalom:

I. Rövid fókuszú, nagy fényerejű (azaz nagy nyílásviszonyú) akromatikus refraktorok kérdésköre

II. Gyenge-e a mechanikám egy ilyen-olyan távcső alá?

III. Hogyan (milyen pozícióban) tároljam a nem használt távcsövemet?

IV. Maradhat-e a CCD kamerám a távcsövön mérés/fényképezés után?

V. Milyen mechanikára van szükségem vizuális észlelésekhez, ill. mire figyeljek fotós mechanika vásárlásakor?

VI. Holtjáték mentes-e a holtjátékmentes csigahajtómű?

VII. Mi a pólusra állás leggyengébb pontja?

VIII. Miért "átverés" a három csillagos pólusra-állás?

IX. Mi az a kúphiba, mit okoz, és hogyan javítható?

X. Az optikák megfelelő tisztítása

XI. A mechanika csapágyazásának kérdésköre

XII. Mennyire jó a távcsövünk optikája (csillagteszt, és annak értékelése)?

XIII. Távcsövek összehasonlítása

XIV. Tudnivalók a fókuszálásról

XV. A távcső "bekábelezésének" kérdései

XVI. Mi a jobb: kis ellensúly hosszú dekli tengelyen, vagy nagy, nehéz ellensúly, de rövid tengelyen?

XVII. Az optikai elemek hűtésének / fűtésének kérdésköre

XVIII. Tudnivalók a mechanika-hajtómű (ó-görögül: óragép) nyűgjeivel kapcsolatban

XIX. Színszűrők

XX. Érdemes-e lambda/10-es optikáért felárat fizetni, avagy mihez kezdhetünk egy Ferrarival Budapest belvárosában (a magamutogatáson kívül...)?

XXI. Hogyan nézzünk a távcsőbe, hogy minél többet lássunk is benne...?

XXII. Küzdelem a légkörrel

**************************************************************************************

I. Rövid fókuszú, nagy fényerejű (azaz nagy nyílásviszonyú) akromatikus refraktorok kérdésköre

Ezt a távcsőtípust azoknak a szegény szerencsétleneknek találták ki a marketingesek, akik mindenáron lencsés távcsővel akarják fárasztani (főleg fotózni) az eget, de nincs pénzük egy erre alkalmas eszközre, vagy valaki rábeszélte őket, hogy a rövidebb jobb. Ők a helyett, hogy vennének egy "dióverőt", azaz egészségesen hosszú fókuszú akromátot (ami nem kerül többe, mint a rövid fókuszú nyomorék öccse, sőt, esetenként még olcsóbb is...), vagy ha mindenáron fotózni akarnak, akkor - az egészséges gondolkodásmódnak megfelelően - spórolnának még egy kicsit, és vennének egy Newton reflektort, ED vagy APO refraktort (zsebük mélységéhez mérten), inkább "azonnal ide nekem az oroszlánt is" felkiáltással beesnek Szabó Sanyi vagy Szarka Levente vegyesboltjába, és megveszik az első kezük ügyébe eső F/5-ös kaleidoszkópot. (Az csak hab a tortán, hogy egy jobb érzésű boltos ilyen eszközöket már nem is tartana...)

Ezek a "távcsövek" (rövid akromátok) oly mértékű kromatikus és szférikus aberrációval rendelkeznek, hogy gyakorlatilag nem lehet őket normálisan fókuszálni. Én például - a kimondottan vezetőtávcső céljára vásárolt - 80/400-as SW refraktorral nem kapok éles képet a CCD síkjában sehol (még a LM közepén sem). Csak "kis lufi pöttyel", és "nagy lufi pötty nélkül" között választhatok... Ráadásul ez nem (csak) azért van, mert a kínaiak nem tudnak precízen dolgozni (bár részben attól is van...), hanem a két üveg (az objektív lencse két tagja) eleve, optikailag sem képes a látható tartomány legalább csak kis részén elfogadhatóan aberrációmentes(-nek látszó) képalkotásra ilyen forszírozott fényerő mellett. Ez fizika.

F/10-F/12 fölött, igényes tervezéssel, jó üveganyagokból és precíz csiszolással, polírozással lehet olyan akromátokat is készíteni, aminek a képétől valóban tátva marad az ember szája (pl. 150-200mm-es Jaegers-ek). Tehát nem "akromát-ellenes" vagyok, de az akromatikus távcsövek csak - fókusztávolságtól függően - F/10 és F/15 körül (sőt, a nagyobbak a fölött) adnak jó, vagy egyes esetekben akár kiváló képet. (Lásd pl. az MCSE Polaris-ban lévő 200/2470mm, azaz F/12 alatti fényerejű refraktorának D&G Optical gyártmányú akromatikus lencséjét...)

Az F/5, F/6-os akromátok mehetnek a kukába (esetleg a szegény ember - mint én - vezetőtávcsövének még elmegy, mivel a vezetőcsillag centroidját egy némileg defókuszált csillag szóródási köréből is meg lehet határozni, sőt, sokszor akár még pontosabban is, mint egy egy-két pixeles csillagnyomból.

 

II. Gyenge-e a mechanikám egy ilyen-olyan távcső alá?

Ez a következő gumicsontom... A mechanikaként emlegetett produktum két fő részből áll: a láb (pier) vagy háromláb (tripod), és a tengelykereszt (mount).

A tengelykereszt viszonylag rövid, és ahhoz képest vastag acéltengelyekből (esetleg még vastagabb csőtengelyből) áll, amelyek - ideális esetben - jól illesztett golyós, görgős, vagy tű- (esetleg kúp-) csapágyakon forognak. A csapágyfészkek általában "brutál merev" alumínium öntvény szekrényszerkezetekben helyezkednek el. Egy ilyen szerkezet lehajlása - akár statikus, akár dinamikus terhelésre - kutyaf...a egy bármilyen emberi méretű távcső alatt.  (Végeztem rá végeselemes szimulációt.) Rendkívül szélsőséges esetekben, és csak fotografikus használat esetén lehet néhány pixelnyi, vagy ívmásodpercnyi észrevehető lehajlás a tengelykereszt alulméretezettsége okán, de expo közben ez sem releváns (mivel a néhány perces expozíció alatt a lehajlás első deriváltja, azaz a lehajlás-változás gyakorlatilag észrevehetetlen mértékű), csak a goto pontosságát rontja, de azt is csupán leheletnyi mértékben. Ez még az EQ sorozat - egyébként messze nem csúcsminőségű - tagjaira is igaz.

A csigahajtómű terhelése lehet ugyan kritikus (de az is csak és kizárólag a gyors mozgások indításakor és leállításakor), de ez is csak szélsőséges esetekben okozhat problémát (pl. nagyon nagy méretű Newton esetén, amelynek nagyon nagy az inerciája (a fizikában és a  mérnöki tudományokban theta a jele), azaz forgási tehetetlensége.

Magyarul a tengelykereszten SZINTE (azaz az őrülten szélsőséges eseteket kivéve, mint pl. egy 300/3000-es Newton egy EQ-2-n...) nem múlik, hogy mit bír el a cuccunk, és mit nem.

Annál inkább szűk keresztmetszet a LÁB!!! (Akármilyen láb.) A háromlábú állványok között csupán elvétve találni megfelelőket, de azok is csillagászati árban vannak (nyilván nem véletlenül). Senkit ne tévesszen meg a reklámban, hogy "acélláb"-at adnak a cucchoz. Ugyanis (90%-ban) nem azon múlik a dolog.

A kutya a lábak horizontális platformhoz történő csatlakozásánál van elhantolva. A csapok illesztése, rögzítése 100-ból 99 esetben lószar. Az egész szerkezet lötyög, nyeklik-nyaklik  ezeken a pontokon, még akkor is, ha látszólag szorosnak tűnik a csatlakozás. Ráadásul nem is könnyű javítani ezt a hibát, mivel a rövid forgó-csapok és hosszú lábak miatt brutálisan nagy nyomatékok ébrednek ezeken a pontokon, és még egy tisztességesen méretezett acél-csap és fészek is képes "kilötyögősödni" egy idő után. Itt csak a megfelelően hosszú illesztések segítenek, azaz 20-30mm hosszú illesztőcsapok helyett (bár sok kínai cucc esetében csak sima csavarokat tesznek ide...) legalább 80-100mm hosszú, h7/H7-es illesztett acélcsuklót kell (acélperselyben elhelyezve) itt kialakítani. A hosszú csapok jelentősen csökkentik az ébredő nyomatékot, ami nagyon jótékonyan hat a láb merevségére!!! A lengések csökkentése érdekében pedig a háromlábat - bármilyen kialakításút is használunk - minél alacsonyabbra húzzuk ki, és inkább sámlira ülve használjuk a távcsövet.

De ha muszáj hosszú kihúzott háromlábakkal (tripod) dolgoznunk, és azokat merevíteni akarjuk, akkor ne azt a baromságot csináljuk, amit MINDEN távcsőgyártó eszetlenül csinál (nincs ott egyetlen szakember sem???); nevezetesen, hogy a központi oszlophoz kötik be a láb-merevítő tagokat. E helyett mindegyik láb alsó végét az egyik oldali szomszédos láb közepéhez rögzítsük egy-egy összekötő taggal, végükön merev bilinccsel. Ez a legnagyobb hintázást szünteti meg. Ez után - ha még mindig nem elég merev a cucc - alkalmazhatjuk a lábközepek központi oszlophoz rögzítését is, de az a Pareto listában csak a második helyen áll.

De a legjobb egy lebetonozott, 3-5mm falvastagságú, acél vagy alumínium cső (pier). Persze csak ha nem kell hordozni a cuccot... A legeslegjobb pedig egy elöregedett fa a kert végében, amit ki kellene már vágni, de csak derékmagasságban vágd ki, szereld rá a tengelykeresztet, és készíts fölé egy bodegát. Ennél NINCS JOBB!

A fenti láb-konstrukciókkal egy EQ-5 is csodákra képes...

Zárógondolatként tehát, ha javasolhatok valamit a kezdőknek, akkor azt mondanám, hogy elsősorban működési pontosság, igényesség és precizitás szempontjából válogassanak a mechanikák között. (Ez persze nem könnyű, amikor itthon csak kínai cuccokkal van tele a padlás...) Természetesen a terhelhetőség is fontos, de azt nem kell túldimenzionálni. Ez utóbbi szempontból inkább a lábat ellenőrizzék; vagy akár az sem ördögtől való, hogy csak a tengelykeresztet veszik meg, és egy masszívabb lábat külön választanak hozzá, vagy a meglévőt megerősítik. De kis műszaki vénával készíteni is lehet sokkal jobbat is, mint a gyári változat.

 

III. Hogyan (milyen pozícióban) tároljam a nem használt távcsövemet?

Akár szét kell szedni a műszert észlelés után, akár nem, a megfelelő tárolási pozíció a zenitre néző tubus. Ebben a helyzetben abszolút centrikusan terhelődik az üveg (a gravitáció által), és a legkevésbé deformálódik az optika, legkevésbé válik asszimetrikussá az olajréses lencsékben az olajréteg, és a Newton (és egyéb, "jusztírozás-igényes" optikai rendszerek) is ebben a helyzetben állítódnak el tárolás közben legkevésbé. Természetesen az objektív-sapkát vagy tubus-sapkát fel kell tenni a cső végére, hogy ne porosodjon az optika.

Ha nem maradhat a mechanikán a tubus, de a fenekére sem állíthatjuk (pl. a refraktorokat), hogy a zenitre nézzen, akkor állítsuk "fejre", azaz nadírra nézzen. Még ez is jobb, mint az oldalára fektetett (vagy egyéb ferde) helyzet.

Még egy ötlet: porosodás (és pókhálók...) ellen vásároltam egy motorkerékpár-takarót (beszerezhető pl. a Homasita-ban, vagy az Auchan autós-motoros osztályán), ami UV-álló, vízlepergető, viszonylag vastag műanyagból készült, mérete éppen megfelelő, és ezzel takarom le a nem használt távcsövet (bár kupola alatt van, de ez kültérre is jó megoldás).

 

IV. Maradhat-e a CCD kamerám a távcsövön mérés/fényképezés után?

Igen, de a vezetékeket (a tápkábelt és a jelvezetéket is) feltétlenül húzzuk ki a kamerából!!! Nekem már egy kamerám tönkre ment, mert egy nyári vihar alkalmával a közelben (de nem a csillagdába) csapott be egy villám, és az indukciós hatás miatt a kábelek "átmentek antennába", és a vezető kamerám áramkörei behaltak az áramlökésbe... (Hál' Istennek, a biztosító kifizette.)

 

V. Milyen mechanikára van szükségem vizuális észlelésekhez, ill. mire figyeljek fotós mechanika vásárlásakor?

Nagy általánosságban kijelenthető, hogy vizuális észlelésekhez, az égben történő gyönyörködéshez kevésbé precíz, olcsóbb mechanika is (pl. Dobson, vagy bármelyik EQ-X) megfelel, míg a fotózáshoz kompromisszum-mentes, nagyon pontos működésű ekvatoriális cucc kell (ami természetesen jóval drágább is). De ha közelebbről is megvizsgáljuk ezt a kérdést, akkor azért látni fogjuk, hogy nem ennyire "sík-egyszerű" ez a döntés sem...

-----> V/1. A vizuális észlelés esetén is nagy könnyebbség, ha néhány alapvető tulajdonsággal bír a mechanikánk. Legelőször is elég stabil, "remegés-mentes" legyen (lásd a II. pontot kissé feljebb), hiszen állandóan kézzel kell hozzányúlnunk, a pozícióját állítani, fókuszálni. Ezek során óhatatlanul ugrálni fog a kép a LM-ben; minél nagyobb nagyítást alkalmazunk, annál inkább. Bárki bármit mond, remegés mentes mechanika márpedig nem létezik!!! A kérdés az, hogy adott lökés hatására mennyire leng be, és mennyi idő alatt csillapodik le. Ugyanezen okból célszerű egy motoros fókuszálót is venni hozzá; de nem kell ám a hőmérséklet-kompenzált, ASCOM-os, léptetőmotoros drága csili-vili cucc, a legolcsóbb elemes villanymotoros is megteszi. Bár egy kétsebességes meghajtás nem butaság hozzá... Hasonlóképp, a bökdösés okozta remegést küszöböli ki egy legalább nagyjából pontos óragép. E két utóbbi természetesen nem alapfeltétel, de SOKKAL kényelmesebb lesz a munka, csakúgy, mint egy nagy látómezejű és fényerejű, a főtávcsővel párhuzamosított keresőtávcsővel. Itt kivételesen egy nagy fényerejű akromát is segíthet; a kereső távcső egyébiránt itt sokkal fontosabb tartozék, mint egy goto-s fotós mechanika esetében, mondhatni alaptartozék, tehát érdemes jobb minőségűt választani. Nem tudom, ki hogy van vele, de én az ég alatt észlelni szeretek,  és nem szerencsétlenkedni...

Azután célszerű ezt is pólusra állítani (nyilván itt nem az azimutális Dobsonról beszélek, hanem az ekvatoriális rendszerekről); természetesen nem annyira hajszál pontosan, mint fotózáshoz kellene, de azért jó, ha nem két irányban kell bökdösni a követéshez, hanem csak a rektát kell mozgatni.

Ha Dobson-nal futunk neki az éjszakai égnek, akkor pedig különösen figyeljünk az egyszerű és lehetőleg stabil (...) kollimálhatóságra, és készüljünk fel a talajszinten lévő tükör párásodásának megakadályozására (ventilátorral, esetleg hajszárítóval - de csak távolról fújva a tükörre!!!)

Végül érdemes egy - lehetőleg állítható magasságú - széket beszereznünk, vagy készítenünk, mert pl. egy gyönyörű nyílthalmaz komoly hátfájást tud okozni egy félórás görnyedés után...

-----> V/2. Ismét alaptétel: olyan "fotós mechanikát" nem lehet kapni a hazai boltokban, amit összerakunk, és már nyomhatjuk is a gombot az exponáláshoz... És ez nem túlzás, hanem több évtizedes tapasztalatom! Bár az utóbbi időkben a hazai kereskedők (az a kettő a háromból...) "beállított" távcsöveket és mechanikákat hirdet, ez csak arra elég, hogy ne teljesen nulláról kelljen kezdni a görcsölést.

A legelső, amit el kell végezni egy mechanikával (a terhelések, azaz tubus és ellensúly felhelyezése után) a megfelelő kiegyensúlyozás. Fontos: a tubust és az ellensúlyokat mindig kilazított mechanikára helyezzük fel!!! Ha rögzítve vannak a tengelyek, akkor a jelentősen félreterhelt mechanika miatt (pl. tubus már felhelyezve, de még ellensúly nélkül, vagy fordítva) a csigaáttétel menetprofilja megsérülhet, és akkor a mechanika "szíve" hal meg, amit lehet cserélni... (Nem olcsó!!!) A másik lehetőség, hogy rögzítjük ugyan a tengelyeket, de stabil vagy instabil egyensúlyi helyzetben. Azaz az ellensúly-tengely pontosan fölfelé vagy pontosan lefelé áll. Ekkor is jóval kisebb terhelés éri a csigaáttételt, mint a köztes helyzetekben.

Kevesen tudják, de két, alapvetően eltérő bánásmódot igénylő csigahajtómű létezik: a rugó-feszítéses (ú.n. "holtjáték-mentes", de erről még írok egy külön fejezetben), és a fix rögzítésű ("holtjátékos") csigaorsós változat. Pl. az összes EQ-X - tudomásom szerint - az utóbbiak közé tartozik, de pl. az iOptron iEQ45 rugó-feszítésű. Míg a rugósat lehetőleg tökéletesen ki kell egyensúlyozni, addig a holtjátékosat TILOS!!! Ez utóbbiban kötelező hagyni egy "kis-közepes" félreterhelést, mindegy, hogy milyen irányban (azaz mindegy, hogy Kelet, vagy Nyugat felé kottyan a távcső, ha kézzel ellenőrizzük a holtjátékát). A holtjáték a fix rögzítésű csigahajtóművekben azért szükséges, hogy a csigakerék - kisebb-nagyobb mértékű, de mindig jelenlévő - excentricitása ellenére a hajtómű semmilyen szöghelyzetben se szoruljon meg, akár 360°-ban körbe forgatva sem. A félre terhelés pedig azért kell, hogy a csigaorsó és a csigakerék menetprofiljai folyamatosan érintkezzenek egymással (és ne lötyögjenek a menet-árokban oda-vissza, a holtjáték két véghelyzete között) az instabil egyensúlyi helyzet miatt, miközben forgatja őket a motor. A legnagyobb problémát a meridián-átmenet környékén okozza a holtjáték, amikor átbillen a másik menetprofilra, és amit semmilyen korrekciós mechanizmus (TDM, autoguider) nem képes real-time módon korrigálni. Ezért nagyon nem javasolt meridián-átmenet közelében fotózni ilyen mechanikával  annak ellenére, hogy ott vannak felső kulminációban az objektumok, és így - az adott objektum vonatkozásában - ott legjobbak a légköri viszonyok is, ráadásul ott nulla a deklinációs drift.

A következő a megfelelő mértékű holtjáték beállítása. Ezt úgy kell megtalálni, hogy a "leglötyögősebb" állapotból folyamatosan csökkentve a holtjátékot, körbeforgatjuk a távcsövet az adott tengely körül (természetesen rögzített tengely mellett, a motorral a hajtóművön keresztül mozgatva a tengelyt - ezt "slew"-nak mondja a művelt görög), és amikor már megszorul (általában csak egy pozícióban), akkor egy "minimális" mértékben (pl. egy negyed vagy fél fordulattal) visszahúzzuk az állítócsavart, és ebben a pozícióban rögzítjük a mechanizmust. (A megszorulás közben esetleg hallható erős, recsegő hangtól ne ijedjünk meg; nem károsodott se a mechanikánk, se a motor, csupán a léptetőmotor forgórésze esik ki ilyenkor a szinkronból, s e tényt ilyen hangosan közli...) Ez után azért csináljunk egy próbát, mert a kiváló kínai mechanikák képesek megfeszítés közben elállítódni...

A harmadik teendőnk a pontos pólusra állás nagy kalandja, de ez akkora nagy kaland, hogy inkább egy külön pontban írom majd le. Persze félni nem kell tőle, de itt rengeteg időt el lehet cseszni, ha nem ért hozzá az ember, vagy még nincs megfelelő gyakorlata benne.

Ha a fentiekkel megvagyunk, akkor elvileg el lehet kezdeni a próbálkozást egy két kép készítésével. (Természetesen a távcső-vezérlő inicializálásával és az auto-guider vagy TDM szerepkörével itt nem foglalkozom.) Általában ekkor derülnek ki a mechanikába Kínában behelyezett meglepetések... Ezek azonban olyan sokrétűek (pl. a rögzítőcsavar rögzítés közben elfordítja a távcsövet, forgács került a szerkezetbe, és a legrejtélyesebb hibatüneteket produkálja, axiális kotyogása van a csigaorsónak, a magassági pólushelyzet állító csavar megszorul a rossz konstrukció miatt, stb., stb., stb.), hogy ezt itt nem tudom/akarom felsorolni; majd ha lesz rá időm, akkor egyenként, egy-egy rövidebb pontban leírom.

Ha valaki nem akar a fentiekkel görcsölni, de asztrofotózni mégis szeretne, akkor alap- vagy kis teleobjektívvel piggy-back szerelésben, vagy kis, erre szolgáló, kevésbé pontos, de a rövid fókuszhoz elegendő mechanikával (pl. Fornax-10) próbálkozhat a siker reményében. Erről talán majd később.

 

VI. Holtjáték mentes-e a holtjátékmentes csigahajtómű?

A fenti pontban már érintettem ezt a kérdéskört, de úgy érzem, ez egy külön fejezetet is megér. (Szívtam vele eleget...) Rövid válasz a kérdésre: nem. Bővebben: nagy odafigyeléssel és precíz tervezéssel, gyártással el lehet érni. (De ilyet a kínai kereskedelmi termékek között ne keressünk...) Részletesebben alább.

-----> VI/1. Emlékeztetőül: a fix csigaorsós megoldás esetén (pl. EQ-6 és társai) a csigaorsó a rekta vagy a dekli tengely házának erre a célra kialakított fészkében van csapágyazva, ami - elvileg - a forgáson kívül semmilyen más elmozdulást nem tesz lehetővé az orsó számára. Ha mégis elmozdul, az nagyon durva vezetési hibát okoz; mehet kukába az expo. Mint írtam, ELVILEG. A kínai gyakorlat azonban 90%-ban rácáfol az elvekre...

Mit mutat a gyakorlat? A vezetésen (bár ez nagyítás-, azaz fókusztávolság-függő) már 1"-es, azaz egy ívmásodperces hiba látható nyomot hagy, amit főleg a leghalványabb csillagok képén figyelhetünk meg. A fényes csillagok hatalmas szóródási köre (a szcintilláció, azaz seeing, azaz légköri nyugtalanság miatt) elfedi a kisebb vezetési hibákat. Csak hogy érzékletesebb legyen: 1"-es szög alatt látszik egy 100Ft-os érme 5km távolságból. A radiális golyóscsapágyak radiális terhelés felvételére készültek, axiális erőhatásokkal szemben SOKKAL KEVÉSBÉ merevek. Általános alkalmazások esetén ez nemigen okoz problémát, de az 1"-es felbontás már megmutatja. E miatt - főleg nagyobb tömegű távcsövek esetén - a vezető algoritmust (PID) adott esetben nem kis tehetetlenséggel terhelik meg a csapágyak, ami a vezetési pontosság rovására megy. Sajnos azonban én eddig még nem láttam a megfizethető kategóriában akár csak ferde hatásvonalú golyóscsapágyakat alkalmazni itt, hogy a tűgörgős axiális támcsapágyról már ne is beszéljük... Tehát a fix csigaorsós megoldás egyébként is "hivatalból" meglévő holtjátéka mellett ez is növeli a bajt; ráadásul ez még rosszabb, mert a holtjáték a félreterheléssel gyakorlatilag megszüntethető, ez azonban nem. Ettől persze még lehet fotózni a távcsővel, csak a vezetés hiszterézise nő meg.

-----> VI/2. A rugós előfeszítéses megoldás sem fenékig tejfel, ott is vannak problémák bőven.

Alapvetően kétféle megoldást alkalmaznak: az egyoldalas (szakszóval: konzolos megfogású) vagy a kétoldalas (mindkét végén rögzített) foglalatú hajtómű. Az elsőre példa a Fornax, míg a másodikat az iOptron használja. Mindkettő esetében a legnagyobb probléma a forgásirány-váltáskor bekövetkező terhelés-váltások.

Látszólag ez a "ultimate" megoldás a fentiekben már leírt meridián-átmenettel összefüggő problémára, és vezetés közben ez még talán így is van, de terhelés változáskor, és főleg irányváltás esetén a menetemelkedésnek megfelelő szögben érintkező menetprofilokon ébredő erőhatásnak a csigaorsó forgástengelyére merőleges összetevője eltolni igyekszik az orsót az adott helyzetéből (amit bizonyos mértékben meg is tud tenni, mivel itt az orsó megfogása nem fix). Ez által természetesen a csigakerék pozíciója is megváltozik, ami csúnya követési hibát okoz. Pl. picit visszafelé akarom mozgatni a tubust, de csak késve indul el, vagy ha előre mozgatom, akkor a mozgatás leállása után egy darabig még mindig előre megy, s csak utána veszi fel a korrekt követési sebességet a rekta tengely.

Tehát hiába van résmentesen (azaz holtjátékmentesen) összenyomva a két menetprofil rugóval, maga a csigaorsó pozíciója mozdul el (akár a rugó ellenében, akár a nem tökéletes illesztésű alkatrészek - pl. kulissza - miatt), mivel nincs (nem lehet) teljesen mereven megfogva a hajtómű mozgó része (hiszen akkor nem lehetne összenyomni a menetprofilokat). Na ez a 22-es csapdája... Természetesen megoldható a probléma, de nagyon precíz tervezés, gyártás és szerelés kell hozzá. 1"-en belül kell tartani a rekta (vagy dekli) tengely helyzetét úgy, hogy elmozduló pozíciójú elem van a hajtásláncban... Szerintem ez a jobb megoldás (szemben a fix orsóval), de sokkal nehezebb jól megvalósítani. Meggyőződésem szerint ez minden távcső-mechanika Achilles-sarka.

 

VII. Mi a pólusra állás leggyengébb pontja?

Pontosítok: pontjai. A TDM fejlesztések kapcsán "volt szerencsém" nagyon sokféle mechanikát kipróbálni és tesztelni velük a TDM működését, így természetesen mindegyiket "hulla pontosan" pólusra is kellett állítanom. A tesztelt mechanikák listája megtalálható a honlapomon: http://mda-telescoop.com/index.php?option=com_content&view=article&id=42&Itemid=67

Roppant tanulságos volt ez a munka; az általam használ mechanikák két véglete (pólusra állíthatóság szempontjából) - nem fogjátok kitalálni (...) az EQ-6 mint legszarabb, és Astro-Physics mint legjobb. Kétfelé bontom a témát: a beállítás know-how-ja, és az eszköz alkalmassága a feladatra.

-----> VII/1. Know-How

Amikor "ipar-szerűen" foglalkozni kezdtem a pólusra állás témájával 2007 körül (a TDM-tesztek kapcsán), idehaza gyakorlatilag - akkori tapasztalatom szerint - még a Schiener-módszer használata volt egyeduralkodó, természetesen a pólustávcsöves beállításon túl. (A módszert nem írom itt le; a neten több forrásból is megtalálható.) Lehet, hogy mások ügyesebbek, vagy jobban értenek hozzá, én mindenesetre képtelen voltam az óratengely (rekta) magassági beállítását pontosan elvégezni, pedig elég alapos embernek ismerem magam...

A gondot a beállításhoz nem pontosan előírt keleti vagy nyugati csillagpozíció, valamint az ott már jól érzékelhetően megjelenő refrakciós elhajlás okozta. Ezért - bár a k-ny-i, horizontális platform-pozíciót halál-pontosan be tudtam állítani webkamrás méréssel a helyi meridián és az égi egyenlítő metszéspontjában, ahogy kell, de a magassági beállítás sohasem volt jó.

Ezért keresgélni kezdtem az interneten más lehetőségek után, és több, pozíció-korrekciós algoritmussal dolgozó pólus-beállító szoftvert is kipróbáltam (pl. EQAlign, de az AlignMaster-t jelesül meg is vettem). Bár a célhoz közelebb vittek, de sajnos ezek egyikével sem tudtam a szükséges pontosságot elérni, így a drift-módszert használó megoldásokat kerestem tovább. Így találtam rá Edward Skinner King 1933-as könyvére, és az abban leírt módszerére. (A könyvet - eredetiben - sikerült egy amerikai antikváriumból beszereznem...) A beállítás mikéntjét szintén leírtam a honlapomon szemléltető fényképekkel együtt (angolul): http://mda-telescoop.com/index.php?option=com_content&view=article&id=51&Itemid=81 King könyvének releváns oldalait is "bekopiztam" az írásom végére, de a Meteor valamelyik akkori számában is közöltem cikket róla.

Most csak röviden összefoglalom. A beállítást két részre szedtem szét. Az első rész a horizontális platform k-ny-i beállítása Scheiner módszer szerint. Ehhez - mint írtam - web- vagy egyéb, video képfolyamra alkalmas kamerát használtam a főműszer primer fókuszában, és a K3CCDTools nevű programmal értékeltem ki a felvételt, ami real-time-ban jeleníti meg a csillag pozíciós drift-jét 0.1"/perc léptékben. Ezzel - összesen kb. 20 perces-félórás mérési-beállítási idő alatt el tudtam érni a 0.0"/perc eredményt.

Ezután következett a rekta tengely magassági beállítása. Ehhez már a frissen megismert King-módszert alkalmaztam; leszereltem tehát a webkamerát, és hosszú expozícióra alkalmas CCD-t szereltem a távcső primer fókuszába. Majd a távcsövet az északi pólusra irányítottam és készítettem King-féle pólus fotókat (3-3, majd 5-5 végül 10-10 perces expo-k működő, majd leállított óragép mellett, de ugyanazon képkockára) és azok szerint állítotam a magasságon. A King -fotó esetén fontos lenne tudni a kép orientációját, hogy a szükséges beállításokat és azok irányát meg tudjuk határozni, de mivel a horizontális pozíció már tökéletesen be lett állítva az előző lépésben, így teljesen fölösleges volt az irányokkal bíbelődni, csak a magasság-állító csavart kellett addig tekerni, míg megszűntek a kapák a képen, s helyette "spermák a lefolyóban" (ez Csák Balázs szemléletes hasonlata; őt plagizáltam e helyt) című kép jelent meg.

A fenti módon az Astro-Physics-et egy-két óra alatt, míg az EQ-6-ot egy éjszaka alatt tettem pólusra, jóval ívpercen belüli pontossággal. Az alábbiakban pedig leírom, hogy mi volt a két mechanika durván különböző időszükségletének az oka.

-----> VII/2. A hardver megfelelősége, vagy "nem annyira megfelelősége"

Amint azt már fentebb ecseteltem, itt nagyon kicsi, irinyó-pirinyó szögekkel (max. ívperc, de inkább még kisebb) kell a mechanikát elfordítani vagy emelni-süllyeszteni, ráadásul kontrollálható módon. Ez nem kis kihívást jelent a felhasználó számára, ha belegondolunk, hogy erre a feladatra gyakran használt M8-as normál metrikus menet emelkedése pl. 1.5mm fordulatonként. Hogy ez mekkora változást okoz a rekta tengely szöghelyzetén, az a tengelykereszt geometriai kialakításától függ, de amikor már a pólus közelében járunk a beállítással, akkor már csak ívperces nagyságrendben kellene tudni elforgatni az állítócsavart, ami - valljuk be - nem magától értetődően egyszerű feladvány... Éppen ezért a "jó mechanikák", pl. AP-1200 finom menetes (0.75mm-nek megfelelő, de náluk collos szabvány van) csavart használ itt, és nagy átmérőjű forgató tárcsával. A SW EQ-6 ezzel szemben marad a durung 1.5mm-es emelkedésnél, ráadásul 100mm körüli csavarhosszal, és ferdén (kb. 45°-os) szögben támadja az emelő-tönköt a rekta-öntvényen, ami így garantáltan kihajlik, elgörbül, megszorul, és a beállítást lehetetlenné teszi.

De nem csak az állítócsavarok milyensége fontos, hanem az egymáson elforduló felületek kialakítása, lötyögése, felületi érdessége, súrlódási együtthatója, stb. Itt a precizitás kulcskérdés!!!

Az AP mechanikájánál tapasztaltam szinte kizárólag, hogy ha jobbra akartam fordítani, akkor jobbra fordult, ha balra akartam fordítani, akkor balra fordult; ha kicsivel emeltem, akkor kicsit ment, ha sokkal akkor sokat ment. A SW esetében ez koránt sem volt biztos...

Bár az új AZ-EQ6 sokat fejődött elődjéhez képest (volt is honnan...), de a pólus-beállítás fontosságát még mindig nem érezték át eléggé a kínaiak.

 

VIII. Miért "átverés" a három csillagos pólusra-állás?

Az újabb távcsővezérlő szoftverek segítségével lehetőség van 1, 2 vagy 3 csillagos pólusra állást elkövetni. Jó, ha tudjuk, ez mit is jelent valójában, mert esetleg többet várhatunk tőlük, mint amire képesek...

Egy kis elmélet (bocsi...):

A csillagos égen a csillagok és egyéb objektumok helymeghatározásához ugyanúgy koordinátarendszert használunk, mint pl. egy hajó a saját pozíciójának meghatározásához a Föld egyik tengerén. Ráadásul a két koordinátarendszer tengelye tökre megegyezik (a Föld forgástengelye, É-D), és koordinátái is hasonlók: a földrajzi hosszúságnak az égen az ún. rektaszcenzió (RA), a földrajzi szélességnek az égen a deklináció (Decl.) felel meg; a földi egyenlítő fölött pedig ott "lebeg" az égi egyenlítő. Képzeljétek el az egészet úgy, mintha egy zseblámpaizzó világítana a Föld közepén, és kivetíti a földrajzi koordinátahálót az égre. Csak éppen a földi háló együtt forog a Földdel, míg az égi hálózat nem. Így a csillagok koordinátái (RA; Decl.) nem változnak a napszakok szerint.

Amikor "pólusra állítunk" egy távcsövet, akkor tulajdonképpen a mechanika óratengelyét (RA tengelynek is mondják) párhuzamosítjuk a Föld forgástengelyével. Ha ez tökéletesen sikerül, akkor minden szép és jó, mindenki mehet aludni... :-) De ha nem, akkor hiába szinkronizáljuk a távcsövet egy adott csillagra, amikor onnan egy másikra küldjük a műszert, akkor a vezérlő bár el is viszi az új pozícióba a távcsövet, de mivel a két fenti koordinátarendszer nincs párhuzamosítva, ezért a belső, rendszer-koordináta szerinti pozícióban nem lesz ott a várt csillag. (Ezen segít a fejezet címében említett 2 vagy 3 csillagos betanítás, ami fedésbe hozza az egyébként ferde, azaz szöget bezáró tengelyű koordináta-rendszereket, lásd alább.)

De a rossz hírem az, hogy a pólusra állás SOHASEM lesz tökéletes. Közelíteni lehet, mint a fénysebességet, de tutira pontos nem lesz. Márpedig, ha nem pontos, akkor a csillagok képe a fotólemezen (CCD vagy CMOS érzékelőlapkán) nem lesz tökéletesen pontszerű, hanem kis elnyúltságot mutat. Ez kis eltérés esetén akár meg sem látszik, mert részben a légköri nyugtalanság okozta szcintilláció elfedi, részben a kicsi, de véges pixelméreten belüli mozgások nem is jelennek meg a képen. Nagyobb eltérés esetén viszont csúnya csíkok jelennek meg a csillagok helyén, pontok helyett.

Akkor tehát célszerű minél pontosabban "pólusra állítani" a mechanikánkat. Ez persze nem egyszerű, és meglehetősen időt rabló feladat, főleg a kezdők számára. Ezért csábító lehet az egészet letudni egy szoftveres barba-trükkel, a fejezet címében említett módon. Ez a megoldás a vezérlő algoritmus által ismert "rendszer-koordinátákat" képezi le a valós égi koordinátákra, 2 csillag esetén kisebb, 3 csillag esetén nagyobb pontossággal. (Ehhez természetesen ismernie kell az észlő földrajzi koordinátáit, és a pontos helyi időt; ezeket a GPS vevőből tudja, vagy bekéri a kézi vezérlőn keresztül).

A fenti betanítással elérhető, hogy a GoTo mozgások jóval pontosabbak lesznek - függetlenül attól, hogy az óratengely valójában mekkora hibával mutat az északi pólusra. Ez a jó hír.

A rossz hír viszont az, hogy ettől még a távcső vezetése (a művelt görög ezt tracking-nek hívja) semmit sem változik; azaz továbbra is sziderikus sebességgel forog az óragépünk, miközben a dekli meg sem moccan. S mivel a VALÓDI pólushelyzet most - minden valószínűség szerint - még rosszabb, mintha legalább megpróbáltuk volna "bescheinerezni", így a csillagok tutira el fognak húzni.

Ezen ugyan segíthet az autoguider (ha tud), de a látómező forgását az sem tudja kiküszöbölni.

A magam részéről tehát a "valódi" pólusra állást egy szükséges, és nem megspórolható lépésnek tartom. Ráadásul, mintegy bónuszként, így a GoTo is pontos lesz - a háromcsillagos "betanítás" nélkül is...

Csak érdekességképpen: az Alt-Az mechanikák vezérlése esetén a fenti koordináta-transzformációt szintén elvégzi a vezérlő-algoritmus, de ott - mivel a követéshez szükséges azimut és magasság irányú, és folyamatosan változó sebesség-komponenseket a transzformációs képletből számolja a gép, ezért ott az égi pozíció tartása IS pontos lesz!!! De itt is van rossz hír: a LM-forgás itt sokkal nagyobb, mint egy rosszul beállított EQ mechanika esetén, és pozíció-függő módon változó mértékű, ezért itt az ún. "field-rotator" (vagy "field-derotator"-ként is emlegetik) használata nélkülözhetetlen (természetesen csak fotózáshoz).

 

IX. Mi az a kúphiba, mit okoz, és hogyan javítható?

Rögtön az elején tisztázzuk, hogy ez a mechanikai hiba a távcső vezetési pontosságát semmilyen módon nem befolyásolja. Ha egyébként a mechanika pólus-helyzetét korábban precízen állítottuk be, akkor ugyanolyan tűszúrásnyi csillagnyomokat fogunk kapni (természetesen megfelelően pontos vezetéssel) egy kúphibás tengelykereszttel, mint egy hibátlannal. A probléma a pozicionálási pontosságban (ill. pontatlanságban) érezhető.

Kúphiba alatt a mechanika tengelykeresztjének (tengelyeinek) szerelési pontatlanságát értjük; azaz a tengelyek kölcsönös szöghelyzete nem hajszál pontosan 90,0000°. Két ilyen kritikus csatlakozási pont van: az egyik a rektaszcenziós (vagy óra-) és deklinációs tengelyek csatlakozása, a másik pedig a dekli tengely és a távcső-tubus (de inkább a távcső optikai tengelyének) szöge.

Az előbbi (a két tengely házának derékszögű csatlakozása) általában nem állítható, azt a mechanika gyártási pontossága eredendően meghatározza. Bár erre vonatkozóan eddig nem végeztem konkrét méréseket, de tapasztalatom szerint itt "túl nagy" szöghiba nemigen szokott lenni. (Csak egyszer aztán nehogy pofára essek...)

Annál gyakoribb (szinte rendszeres) az utóbbi hiba, amikor a távcső optikai tengelye nem merőleges a dekli tengelyre. Ez azt eredményezi, hogy a távcső látóiránya nem esik egybe az azt vezérlő elektronika belső koordináta-rendszerének aktuális koordináta értékeivel; azaz a távcső nem arrafelé néz, ahogy azt a vezérlés "hiszi".

Ma már sok távcsővezérlés (persze csak a drágábbak) ezt a szisztematikus hibát - egy betanítási/betanulási folyamatot követően - kompenzálni képes, ami 99%-os megoldást jelent, hiszen a goto mozgások pontossága szinte teljes mértékben helyre áll (a tracking-et pedig egyáltalán nem is érinti ez a hiba). Az 1% "maradék kényelmetlenség" azt jelenti, hogy nem tudjuk a távcsövünket pontosan a pólus felé irányítani, tehát sohasem tudjuk úgy a pólus felé fordítani a távcsövünket, hogy - leállított követés mellett - a csillagívek középpontja a látómező közepére essen. Azt hiszem, ez sokak számára nem okozhat túl nagy fejfájást... Valószínűleg csak én vagyok ilyen génhibás, hogy engem ez is zavar. :-)

Akinek viszont egyszerűbb/olcsóbb távcső-vezérlése van (ami nem tudja ezt a funkciót), annak marad a kúphiba "hardveres" rendbetétele, ha pontos goto-t akar. (Tájékoztatásul: a 3 csillagos "goto-betanítás" nem feltétlenül jelenti a kúphiba-kompenzációt is; erre vonatkozólag érdemes alaposabban áttanulmányozni a vezérlés leírását...)

Ehhez a távcsőtubus prizmasínjének dőlésszögét kell tudnunk állítani a deklitengelyhez képest. Ha eleve erre szolgáló csavarok nincsenek még kialakítva, akkor nekünk kell két "toló-húzó" csavarpárt a prizmasín valamelyik (de csak egyik) végén kialakítanunk a sín és a tubusgyűrű közé. (Adott esetben - keskeny prizmasín esetén - nem kell 2x2=4db csavar ehhez, hanem egy toló és két húzó, azaz összesen 3 is elegendő.) De nagy átmérőjű csavarokat használjunk (min. M5-M6-ost), és beállítás után keményen meghúzva, hogy a kellő merevséget garantálni tudjuk.

A beállítás legegyszerűbb módja pedig a pólus fentiekben már leírt, álló motoros fényképezése (természetesen nagyon fontos, hogy a mechanika pólusra állítása ezt megelőzően már precízen megtörténjen!). Azaz addig kell állítani a prizmasín dőlését, amíg a látómező közepére nem tudjuk pozicionálni a csillagívek görbületi középpontját, és ezt a helyzetet az óratengely legalább 90 fokos (sziderikus időben mérve 6 órás) körülfordulása alatt is megtartja. Természetesen nem kell kivárni a 6 órát; elég két próbálkozás egymás után, a két véghelyzetben.

 

X. Az optikák megfelelő tisztítása

A távcsövünk optikái időről időre elkoszolódnak, jobb esetben csak por, de gyakran vízcseppek, páralecsapódás vagy egyéb szennyeződések (pl. ujjlenyomat) kerülnek rá. Ugyanakkor a szilárd és kemény szemcsék - óvatlanul távolítva el őket - nem csak a tükröződésgátló bevonatot károsíthatják, de még az üveganyagokban is okozhatnak karcokat.

Bár a tükrökre manapság már kemény kvarcréteget is felvisznek az alumínium bevonat védelme érdekében, de én még nem tudtam úgy - akár alkoholos, puha vattával is - hozzáérni a felülethez, hogy ne okozott volna finom felületi karcokat. Egy módszerrel viszont tökéletesen meg tudtam tisztítani a távcsöveim optikai elemeit, a legkisebbtől a legnagyobbig, mégpedig azzal, amit a szemüvegem tisztításához használok - sajnos - évtizedek óta.

Először is szereljük ki a tisztítandó optikát foglalatából, és vigyük be a fürdőszobába. Langyos, kézmeleg, erős vízsugárral alaposan öblítsük le, egy-két percig oldva a könnyen eltávolítható szennyeződéseket. Ezután folyékony szappant folyassunk rá, majd vizes ujjbegyeinkkel finoman kezdjük el simogatni a felületet. Semmilyen anyagot, se szivacsot, se vattát ne használjunk! Mikor már semmilyen "akadályt" nem érzünk az ujjaink alatt, akkor állítsuk a lencsét/tükröt élére, és miközben vizet folyatunk végig a függőleges-közeli felületen, az ujjainkkal finoman dörzsöljük le a folyékony szappan maradékát is a felületről egészen addig, amíg a csúszósság elmúlik, és "tapadóssá", ezzel együtt víztaszítóvá válik az üveg. Ezután állítsuk a vízsugarat sokkal vékonyabbra, és a lassú vízsugárral egészen lassan mozgatva söpörjük végig az üveget. Így a vízfilm összefüggő függönyként lefolyik a felületről, cseppeket nem, vagy csak alig-alig hagy hátra maga után úgy, hogy még csak törölgetni sem kell a felületet. Ha mégis maradna egy-két csepp az üvegen, akkor egy törülköző vagy papírtörlő sarkával egyenként nyom nélkül fel tudjuk itatni őket.

A fenti módszerrel én már nagyon sok lencsét és tükröt tisztítottam meg tökéletesen, 5cm-estől egészen 50cm-es átmérőig.

 

XI. A mechanika csapágyazásának kérdésköre

Nem ritkán kerül elő a távcső-mechanikák csapágyazásának kérdése itt, a Csillagvárosban is; milyen zsírral kenjük, milyen csapágyat szereljünk be, milyen hibákat okoz, stb.

Nos, sok esetben ez a kérdés is túl van misztifikálva, máskor viszont nem veszik elég komolyan, ezért talán érdemes lehet erről is ejteni néhány szót, mivel – bár a csillagászattól eléggé messze esik a téma, de – a jó képek készítése sok esetben múlik a megfelelő vagy éppen nem megfelelő csapágyazáson. (A téma igen bonyolult és sokrétű, igyekszem a felszínen maradni…)

Csak hogy tudjuk: a nagyon gagyi és a nagyon profi mechanikáknál használnak siklócsapágyat, a kettő között pedig gördülő csapágyat. A siklócsapágy használata a fenti szélsőségek esetén teljesen érthető, de természetesen más-más okból használják őket. Röviden: a gagyi kategóriánál „atmoszférikus” statikus siklócsapágyat használnak, mert rém olcsó (egy tengely forog egy csőben, olyan-amilyen illesztéssel, és – jó esetben – némi zsírral a kettő között; ilyenek pl. a szovjet/orosz Mizar tengelyei, de a Dobson-ok teflonos forgózsámolyai is). Ugyanakkor a nagyméretű, többméteres (és többtonnás) profi távcsövek esetén nagynyomású hidrosztatikus kenést alkalmaznak. Ott a precíz tűréssel és felületi érdességgel rendelkező felületek közé préselnek folyamatosan nagy nyomással hidraulika olajat, s így a tengely gyakorlatilag az olajfilmen úszik – ez a legdrágább csapágyazás. Hidrodinamikus siklócsapágyakat a csillagászatban nem használnak, mivel a naponta egy fordulat – nem meglepő módon – roppant kevés az olajfilm spontán (olajszivattyú nélküli) kialakulásához… Mélyebben ebbe a témába nem mennék bele; akit érdekel, az keressen rá neten a „tribológia” szócikkre.

Tehát mi – mint „igényes amatőrök” (…) – gördülőcsapágyas távcső-mechanikákat használunk; itt maradjunk is ennél.

Gördülőcsapágyból nagyon sokféle típus létezik (ezeket terjedelmi okokból még csak felsorolni sem érdemes itt), viszont amit fontos tudnunk, hogy két fő típusa (és ezek kombinációja) van: radiális és axiális irányú erők felvételére tervezett típusok, illetve e kettő keveréke (radax).

A mi szempontunkból azért lényeges ez a megkülönböztetés, mert a távcső-mechanika tengelyei gyakorlatilag mindig ferde helyzetűek, így csapágyainak radiális és axiális irányú terhelése is van folyamatosan, ugyanakkor pl. egy radiális (azaz a tengelyre merőleges) terhelés felvételére tervezett csapágy igen rosszul viseli az axiális (azaz tengelyirányú) erőket, míg egy axiális csapágy (támcsapágy) egyáltalán nem alkalmas radiális erők felvételére. Ennek ellenére több kínai mechanika radiális mélyhornyú golyóscsapágyakat használ, ráadásul még axiális irányban egy darab (!!!) kúpcsapággyal rá is feszítenek (pl. az EQ-6 esetében is). Sarlatánok!!! Aki ezek után a kínai mechanikákat jónak tartja, azt kigúnyolom... :-)

Habár egy teherautó futóműben ez kevésbé észrevehető (bár a várható élettartamot ott is jelentősen megrövidíti…), de – mint fentebb már említésre került – itt minden ívmásodperces hiba meglátszik a fényképen (emlékszünk a 100 forintosra 5km-ről…), ezért a radiális csapágy axiális futásának minden hibája rajta lesz a képen vezetési pontatlanság formájában.

Sajnos ez tervezési sajátosság, és utólag már csak speciális esetekben javítható. A tengelyalkatrészek erőjátékába itt nem mennék bele, csak annyit érdemes tudnunk, hogy a megfelelő csapágyazás kialakítása jelentősen befolyásolja a tengelykereszt merevségét, és futási egyenletességét. Pozitív példaként a Losmandy mechanikáit, negatívként pedig az EQ6-ot említem.

A csapágyak kenéséről pedig csak annyit, hogy – minden egyéb híreszteléssel szemben – szinte bármilyen gépzsír megfelel a célnak, mivel a távcsövek általában nem egy ventilátor sebességével forognak. (Nagy sebességek és terhelések esetén valóban kiemelt szerepe van a megfelelő kenőanyagnak, de a távcsövek mechanikáiban lévő csapágyak – valós teherbírásuk szerint – nagyságrendekkel túlméretezettek.)

Ami ugyanakkor kiemelten fontos, hogy a csapágyak abszolút TISZTÁK legyenek!!! Semmilyen porszemcse, szennyeződés ne kerüljön a futófelületükre, mert a legkisebb egyenetlenség is durva követési hibát okoz. Itt, az első mérési diagramon pl. egy forgács szemcse nyomta félre az egyik tengelyt követés közben:

http://mda-telescoop.com/index.php?option=com_content&view=article&id=55&Itemid=85

Ezért – szükség esetén – a csapágyakat bő benzines fürdőben (jelentősebb szennyeződés esetén többször cserélve a benzint a tálban) ecsettel alaposan át kell mosni, és – száradás után – TISZTA zsírral át kell kenni. Azaz mindegy, milyen márkájú vagy típusú a gépzsír, csak tiszta legyen!!!

 

XII. Mennyire jó a távcsövünk optikája (csillagteszt, és annak értékelése)?

Miután „kitettem” a blog-ra, hogy várakozó téma a csillagteszt, utána gondoltam csak mélyebben bele, hogy igencsak nagy fába vágtam a fejszémet, két okból is. Egyrészt, igen nehéz lesz szavakkal bemutatni, leírni azt, amit egy képen kell(ene) látni – merthogy sok esetben meglátni sem könnyű egy fényképen, vagy rajzon, pláne az okulárban azt, amiből következtetni kell. Másrészt pedig a téma terjedelme is hatalmas, ha kimerítően akar foglalkozni vele az ember; lásd pl. Harold Richard Suiter példáját, aki egy 350 oldalas, szépen illusztrált könyvet „rittyentett” a témában: http://www.willbell.com/TM/tm5.htm

A fentiekre tekintettel úgy döntöttem, hogy csak a kezdők által is „viszonylag könnyen” észrevehető jellemzőkkel fogok itt foglalkozni, de ez végül is nem is baj, mivel eleve nekik szántam a blog-ot… Néhány jellemző csillagteszt-képet be akartam szkennelni ide, de meggondoltam magam, mivel a Suiter-könyv bemutatójában, a fenti link-en ezek megtalálhatók.

Először is tisztázni szükséges néhány alapfogalmat. Bármilyen távcsövet használunk is, a csillagok "éles képe" mindig a távcső fókuszsíkjában keletkezik (ami a legritkább esetben valóban sík, de ettől most tekintsünk el), és ezt a fókuszsíkot - mint pl. egy bélyeget az asztalon - nézünk a távcső okulárjával, mint egy nagyító lupéval. A fókuszsík és egyben a látómező (LM) közepe az a pont, ahol a távcső optikai tengelye döfi a fókuszsíkot. Minden távcső leképezési tulajdonságai ebben a pontban a legjobbak (a "tőlük telhető módon"), ettől távolodva (de nyilvánvalóan a fókuszsíkban maradva) a leképezés minősége folyamatosan romlik MINDEN távcső esetében, de természetesen különböző mértékben. A csillagtesztek  esetében tehát döntően (de nem mindig) a LM közepére kell állítani egy minél fényesebb és minél magasabban (zenit-közelben) lévő magányos (azaz nem kettős) csillagot. (Akkor kell a LM közepétől távolabb vinni a tesztcsillagot, ha pl. a kómahiba mértékét akarjuk ellenőrizni.) Sokat egyszerűsít a vizsgálat menetén, ha ekvatoriális és óragépes mechanikán teszteljük a távcsövet. Azért kell fényes csillag, mivel nem csak (sőt, elsősorban nem) a fókuszsíkban (F) fogjuk vizsgálni a csillag képét (ahol igen nagy a fluxusa, azaz fénysűrűsége), hanem fókuszon belül (intra-fokálisan, IF) és fókuszon kívül (extra-fokálisan, EF), ahol ugyanannyi foton már sokkal nagyobb területen oszlik el, s így a csillag képének felületi fényessége erősen csökken. Továbbá azért kell, hogy minél magasabban legyen, mert a légkör refrakciója alacsonyabb pozíciókban már színtorzulást okoz, ami sok esetben nehezíti a csillagtesztet.

A csillagteszt során a csillag képét, illetve annak torzulásait vizsgáljuk F, IF és EF pozíciókban, ezért tudnunk kell, hogy egy optikailag "tökéletes" és jól kollimált távcső esetén mit is kellene látnunk.

A végtelenben lévő pontszerű fényforrást (a csillagokat ilyeneknek tekinthetjük) az ideális, de valós távcső a fókuszsíkjában egy pici, pontszerű korongban, az ún. Airy korongban képezi le, és interferencia okok, valamint a távcső optikájának a peremén fellépő fényelhajlás miatt ún. elhajlási gyűrűk keletkeznek, amelyek koncentrikusak az Airy koronggal. (A Newton és az RC távcsövek segédtükör-tartó lábainak csillag alakú diffrakciós tűi nem relevánsak a teszt szempontjából.) Fényképen az Airy korong és az elhajlási gyűrűk többnyire nem láthatók, mivel a hosszú expozíciós idő alatt fellépő légköri turbulenciák általában elmossák a fenti mintázatot, s e helyett csak egy ún. szóródási kört lehet megfigyelni a képen. Vizuálisan, okuláron át azonban jól láthatók mind az Airy korong, mind a diffrakciós (azaz elhajlási) gyűrűk, de nagy, legalább 180-200x-os nagyítású okulárral kell nézni a csillag képét. Csillagteszthez fókusz-módosító szub-apertúrális korrektorlencséket (pl. reduktor lencse, Barlow, ) ne használjunk, mert úgy annak a hibáit is "belemérjük" a csillagtesztbe. Képjavító lencsét (pl. field-flattener, kóma-korrektor) se tegyünk be első lépésben, hogy a fő optikai elemet tesztelhessük, csak utána nézzük meg majd, hogy mennyiben tudja az korrigálni az eredeti kép hibáit.

Az imént megadott link-en látható néhány csillagteszt-kép is a könyv beharangozójaként, és talán ezek a legfontosabbak is, így magukat a képeket ide nem is érdemes átmásolni; csupán néhány megjegyzést fűzök hozzájuk. Az elhajlási képet tehát min. 200-250x nagyítással nézzük egy minél fényesebb csillagon, lehetőleg jó nyugodtságú égen. A földi műcsillag (pl. foncsorozott villanykörte napsütésben) használata is megfelelő, de ne legyen túl távol (kilométerekre...), mert a felszín közelében legerősebbek a turbulenciák.

A távcsövünk akkor "tökéletes" mind optikailag, mind pedig kollimáltság szempontjából, ha a 4-5 diffrakciós gyűrűnyi átmérőre eltávolodva a fókusztól befelé és kifelé, a két diffrakciós kép abszolút egyforma; azaz mind a fényesség-eloszlás egyforma a gyűrűkön, mind pedig a gyűrűk mérete és alakja is megegyezik.

A látott kép értelmezéséhez érdemes átgondolni, hogy mi is jelenik meg az okulárban. Minden távcső úgy működik - a fent már említett példánál maradva -, hogy az objektív (akár lencse, akár tükör) által a fókuszsíkban (ami csak elméletileg "sík") alkotott képet az okulárral úgy nézzük, mint egy bélyeget egy lupéval az albumban. Ha a lupét előrébb toljuk, akkor a bélyeg mögé fókuszálunk, ha pedig hátrébb húzzuk, akkor a bélyeg elé állítjuk élesre. Ennek megfelelően az objektív által összetartóan megtört (vagy visszavert) fénysugarak sugárkúpját is más-más, a fókuszsík előtti, vagy mögötti síkokkal metsszük el, és azt látjuk. Ha tehát "tökéletes" leképezésű az optikánk, akkor MINDEN, a képalkotásban résztvevő, és a tárgy adott pontjáról kiinduló fénysugár egy és ugyanazon pontban egyesül, ugyanazon fókuszsíkban; se nem előtte, se nem mögötte, se nem mellette.

Két példát írok csak le itt; egy optikai elem hibát, és egy - jellemzően, de nem kizárólag - kollimálási hibát.

Ideális esetben az összetartó sugárkéve teljesen szimmetrikus mind az optikai tengelyre (középpontosan), mind pedig a fókuszsíkra; s ez vonatkozik az Airy korong és az elhajlási gyűrűk képeire is. Ezért identikus az intra- és extra-fókuszált kép. De ha pl. a paraboloid tükörnek a felülete eltér (de szimmetrikusan!) az ideális görbülettől, akkor a fénysugarak egy része nem a fókuszsíkban, hanem már előtte, vagy csak utána egyesülnek a képpontban, s így a látott csillagteszt-kép gyűrűinek fényesség-eloszlása különbözni fog: a fókusz egyik oldalán a belső gyűrűk lesznek fényesebbek, a külsők halványabbak, a fókusz másik oldalán pedig fordítva. Azaz a tükör szférikus, azaz gömbi hibája (ami egy paraboloidnál természetesen nélkülözhetetlen, hiszen ezért paraboloid, és nem pedig gömb...) az ideálishoz képes alul- vagy túlkorrigált. Ez a tükör csiszolási/parabolizálási hibájára utal, és csak újra munkapadra téve javítható.

Ha pedig a tükör (vagy lencse) optikai tengelye ferdén áll a rendszer optikai tengelyéhez képest, akkor a fókuszsík x és y koordinátája irányában más-más görbületet fog mutatni, azaz megváltozik a fókusztávolsága, s ezért az elhajlási kép középpontos szimmetriája felborul, s ellipszis alakot ölt, aminek kis és nagytengelyei a fókuszsíkon kívül és belül felcserélődnek. Ezt nevezzük asztigmatizmusnak. (Csak érdekesség: kismértékű GYÁRTÁSI asztigmatizmust ellenkező irányú kollimálási asztigmatizmussal még korrigálni lehet...)

Terjedelmi okokból nem tudok itt egy teljes könyvet is kitöltő elemzést leírni, de egyrészt ez több szakirodalomban is megtalálható, másrészt pedig az első lépéshez teljesen elegendő - szerintem -, ha mindenki legalább azt meg tudja állapítani, hogy a távcsöve optikailag perfekt, és tökéletesen be van állítva (jól kollimált), vagy valamilyen hibától szenved.

 

XIII. Távcsövek összehasonlítása

Ezt a témát nem terveztem be előre, de egy friss fórumos "élményem" miatt ez most kikívánkozik belőlem...

Nagyon sokféle optikai távcsőtípus létezik, nem csak mint refraktorok, reflektorok és katadioptrikus (ezt nevezzük az egyszerűség kedvéért "vegyesnek") rendszerek, hanem ezeken belül is rengeteg változat fejlődött ki napjainkig (és talán fog is még a jövőben is). Mindegyik rendszernek megvannak a maguk tulajdonságai, amiket az adott optikai és mechanikai felépítés, illetve az ezekből eredő korlátaik eredendően meghatároznak.

Egy bugyuta példával szemléltetve: egy dömper és egy pizzaszállító futár biciklije is szállítóeszköz, mindkettő azért készült, hogy elvigyünk valamit A-ból B-be, mégsem gondolnám ésszerű és értelmes dolognak összehasonlítani, pláne "versenyeztetni" őket, hiszen annyira más célra készültek, és másra is használják (nagy mennyiségű, nehéz terheket elvinni, nem feltétlenül rohanva, vagy kis csomagot a lehető leggyorsabban eljuttatni nehéz körülmények között is).

Mégis, gyakorta olvasok - sajnos még általam tisztelt és rutinos amatőrök részéről is - kvázi teszteket az almára és a körtére...

Tehát irracionális (nem akarok még a blog-omban sem durván fogalmazni...) egy ilyesmi kijelentés, hogy "a Newton jobb, mint az APO, mert sokkal nagyobb átmérőjű, és sokkal olcsóbb". Brrrrrrrrrrr....

Annak ugyanakkor természetesen van értelme, hogy CÉLSZERŰSÉG szempontjából jellemezzük az egyes típusokat, valamint annak is, hogy szigorúan egy-egy típuson belül minősítsük, vagy akár "versenyeztessük" őket minőségi jellemzők és/vagy áruk alapján.

S még valami. Egyedüli, kizárólagosan favorizált kezdő távcső nincs; fölösleges ölre menő vitákat folytatni a fórumon, hogy "az a tuti, amit én mondok". Bár a magam részéről a binokulárt (egy JÓ binokulárt) tartok jó kezdésnek, de ez nem jelenti azt, hogy pl. egy Dobson ne lenne alkalmas az éggel való ismerkedésre. Mindenkinek mások a preferenciái és anyagi lehetőségei is. Ha arra gondolok, hogy az én első távcsövem - ha jól emlékszem - egy U-35-ös Uránia akromát volt képfordítós okulárral a hetvenes évek második felében, amiben - szó szerint - szinte semmi nem látszott, akkor nekem most pl. horgásznom kellene valamelyik folyó- vagy tóparton a helyett, hogy csillagdát építettem a kert végében...

 

XIV. Tudnivalók a fókuszálásról

A távcsöves megfigyelések egyik legkritikusabb pontja a pontos fókusz, azaz képélesség beállítása. Mivel ez - az emberi szem számára - nem kvantitatív, azaz számmal leírható érték, ezért - főleg a kezdők számára - nem könnyű a pontos beállítása, márpedig a legjobb távcső is "lepadlózik", ha nem éles beállításban használjuk (mint egy Ferrari lefojtott kipufogóval...).

Az élesség beállításának módja és nehézségi foka jelentősen különbözik vizuális megfigyelések, illetve fotózás esetén, ezért itt is érdemes külön tárgyalni. De mielőtt ezt megteszem, egy fontos dologra fel kell hívnom a figyelmet. A pontos fókusz beállításnak létezik egy bizonyos tűrési tartománya. Azaz nem csak az elméleti értelemben egy adott diszkrét okulár (vagy képérzékelő) távolságban lesz éles a kép, hanem e körül az elméleti érték körül egy bizonyos +/- tűrésen belül (ennek okait - terjedelmi korlátok miatt - most ne firtassuk). Ennek a tűrési tartománynak a szélessége viszont (adott objektív-fókusz mellett) erősen függ az alkalmazott okulár fókusztávolságától, azaz a nagyítástól. Minél kisebb a nagyítás (minél nagyobb az okli fókusza), annál nagyobb ez a tűrés, és fordítva, minél nagyobb nagyítást (rövidebb fókuszú oklikat) alkalmazunk, annál pontosabban kell beállítani a fókuszpontot a kihuzattal. Ráadásul, minél nagyobb a nagyítás, annál erősebben és zavaróbban jelentkezik a légköri nyugtalanság is, ami rázza, dobálja, folyamatosan torzítja a csillag képét, valamint a távcső optikai hibái is egyre erőteljesebben jelentkeznek.

A fentiek alapján a kezdőknek erőteljesen javaslom, hogy ne 500x-os nagyítással kezdjék az ismerkedést az éggel, pláne ne egy "szkájvacser" cucc esetén...

----> XIV/1. A távcső vizuális használatakor csak a szemünkre hagyatkozhatunk, ráadásul csak és kizárólag a saját szemünkre. Ezt azért fontos hangsúlyozni, mert mindenki szeme eltér kicsit (vagy nagyon...) másokétól, így a más által beállított képélesség számunkra szinte biztosan nem lesz tökéletes. Még ha mindenki "jó szemű" lenne (szemüveg nélkül) a csapatban, akkor is van különbség az "élesség-adaptáció" tekintetében a szemeink között. Ezt úgy lehet szemléltetni, hogy a "tökéletes" élesség körül nagyon picit elmozdítva a fókusz-gombot akár egyik, akár másik irányba egy darabig még képesek vagyunk élesen tartani a képet, mivel a szemlencsénk fókusz-állítási tartományának tűrése ezt megengedi - bár egyre kényelmetlenebbnek és fárasztóbbnak fogjuk érezni a távcsőbe tekintést. Azután lesz egy pont, ahol már a szemünk "elengedi" a képet, és az homályossá válik (ez a pont egyénenként változó távolságban van az ideális élességtől, ráadásul korfüggő mértékben: az idősebb emberek szemei hamarabb feladják a küzdelmet...).

Az élesség beállítását semmiképp se végezzük halvány ködökön, vagy extragalaxisokon, stb. Mindig "elegendően" fényes csillagot válasszunk, azaz - távcső-átmérőtől és nagyítástól függően - kb. 2-5 magnitúdó közöttieket (ez a saját tapasztalatom). A túl fényes "beég" a szemünk ideghártyájába, és a finom különbségeket nem fogjuk érzékelni; míg a túl halványakat egyszerűen nem fogjuk látni eléggé határozottan, hogy biztosan eldönthessük az élességet. Ha mélyég-objektumokra vadászunk, akkor is egy közeli, fenti fényességű csillagra állítsuk a fókuszt, és utána már ne nyúljunk a kihuzat állító-gombjához, még ha életlennek is éreznénk az okulárban a ködöt, ugyanis a köd mindig "életlen"!!! (Ezért nevezzük ködnek, és nem rézkarcnak... )

Az élesség beállításához okuláron át - saját tapasztalatom szerint - az ún. "hintázás" a legjobb módszer. Azaz a kihuzat élesség-állító gombját folyamatosan tekergetjük az éles kép körül előre-hátra, de egyre kisebb kilengésekkel, tekerésekkel, amíg megtaláljuk a pontos helyzetet.

Élességet mindig (de főleg nagy LM-jú és kis nagyítású, azaz hosszú fókuszú okulárok esetében) a LM közepétől cca. egyharmad-egyketted sugárnyira lévő lévő csillagra állítsunk!!! Egyrészt, még a legjobb (pl. TeleVue) okulárok is torzítanak a LM széle felé (mondjuk a TV tényleg csak a legszéle felé...), ami ott nehezíti a pontos beállítást (ezért ne menjünk a fenti tartományon kívülre), valamint a fókuszsík sem pontosan sík, hanem - többnyire, a gyakorlatban használ LM-méretek mellett - egy szférikus felület. Ezért a fenti pozícióban lévő csillagra végezve az élességállítást, kb. a görbült képsík LM-re értelmezett átlagértékénél leszünk, s így a teljes képmezőre viszonylag jó élességet kapunk (ezért ne a LM közepén állítsunk).

A szemüvegesek mindig szemüveg nélkül nézzenek távcsőbe, kivéve, ha asztigmatikus szemhibájuk van (azaz ún. cilinderes szemüveget hordanak). De ez esetben is jobb volna a szemükhöz választott korrektor-előtét felhelyezése az okulárra, de ez már pénztárca kérdése is. (Pl. ez: http://www.televue.com/engine/TV3b_page.asp?id=54 vagy itt: https://www.astronomics.com/tele-vue-dioptrx-astigmatism-correcting-lenses_c91.aspx)

A napészlelések esetén a pontos fókuszáláshoz a fenti "hinta-módszert" kissé módosítani érdemes. A Nap esetében sokan (magamat is bele értve) a napperemre állítják a fókuszt.
Igen ám, de erősen turbulens atmoszférájú, azaz rossz seeing-ű napokon a Nap pereme is hullámzik kegyetlenül, s ráadásul ez a hullámzás sokkal szélesebb élességi tűréssel rendelkezik, mint a Nap felszínének objektumai. Ez azért van így, mert amikor az elméletileg optimális pozícióból kifelé húzzuk az okulárt, akkor tulajdonképpen a - praktikusan - végtelenben lévő napfelszín helyett a magas légkör egyre alacsonyabban húzódó rétegeire állítjuk az éles fókuszt (azaz a "Nap elé" fókuszálunk; nem feledve: 1/f=1/t+1/k). Ekkor viszont a ténylegesen örvénylő légrétegeket látjuk élesen (ami megtéveszthet egy kezdőt) a helyett, hogy valójában a Nap felszíni alakzatai lennének élesek. (Éjszakai csillag esetében ez a jelenség nem, vagy csak sokkal kevésbé megtévesztő módon lép fel, így ott ez a probléma nem releváns.)

Ha viszont befelé toljuk a kihuzatot, akkor a "Nap mögé" fókuszálunk, azaz a "végtelenen túl", ahol természetesen nincs semmi. Ezért a hagyományos "hintázós" fókusz-beállítással jó eséllyel majdnem mindenki valahová a sztratoszféra alá állítja a fókuszt, így nem fog éles képet kapni a Nap felszínéről még akkor sem, ha - szokás szerint - egy-egy pillanatra "megáll a levegő" a távcső előtt.

Tehát annyira kell betolni az okulárt a kihuzattal, hogy még éppen éles legyen a Nap pereme, azaz a felső tűréshatárra kell állítani a fókuszt. Így, ha pillanatokra megnyugszik majd a levegő (még a leges legrosszabb seeing esetén is vannak ilyen pillanatok), akkor hirtelen meg fog jelenni teljes részletességében a napfelszín - már amennyire a használt eszközök mérete és minősége ezt lehetővé teszi.

----> XIV/2. Természetesen fotografikus munkához sem kevésbé fontos a pontos fókusz-beállítás. Itt azonban már többféle segítséget is használhatunk, amelyek közül több számszerűen is képes meghatározni a fókusz-helyzetet, és az alapján akár automatikusan is képes beállítani az optimális értéket (auto-fókusz).

Az első ilyen lehetőség az ún. diffrakciós maszkok használata (pl. Hartmann-maszk, Bathinov-maszk). Ezek még nem számszerűsítik a fókusz-pozíciót, így önmagukban auto-fókuszra sem alkalmasak, de az emberi szem azon sajátosságát használják ki, hogy SOKKAL érzékenyebb a látásunk (a szemünk ÉS agyunk, együtt) a szimmetriára, mint az egyes alakzatok méreteinek a meghatározására. Ezek a maszkok - a távcső elejére helyezve, annak lehetőleg teljes apertúráját lefedve - olyan elhajlási képeket hoznak létre a fókuszsíkban, ami akkor válik szimmetrikussá, ha az érzékelő pontosan az objektív fókusztávolságába kerül. Ezek közül - a magam részéről - a Bathinov-maszkot preferálom, mert az ott megjelenő tűk helyzetét sokkal pontosabban tudom kontrollálni, mint a lyukas Hartmann-maszkok köreinek körhagyó diffrakciós alakzatait (esetleg a háromszög alakú lyukakat tartalmazó Hartmann-maszk lehet még jó). Ezekre itt nem térek ki részleteiben; a megfelelő szavakat keresőbe írva, bőséges információ található róluk a weben.

A következő a sorban az adott csillag képének a félérték-szélességét (FWHM) folyamatosan mérő, és annak értékét a monitoron grafikusan kijelző programok, amelyek szintén a manuális fókuszálást segítik. Amikor a legkisebb a fenti érték (azaz legkisebb a csillag szóródási körének átmérője), akkor értük el a pontos fókusz-pozíciót. Saját gyakorlatom alapján ezek használata a Kárpát-medence aljáról nem könnyű, mivel a légköri nyugtalanság folyamatosan torzítja a csillag képét, s így nehéz eltalálni az optimális pozíciót. Ha hosszabb expozíciókkal használjuk ezt a rendszert (vagy videokameráknál alacsonyabb FPS - Frame / Sec - értékkel), akkor a hosszabb integrációs idők átlagoló hatása a fenti légköri ugrálást kissé simítja, ezért könnyebbé válik a beállítás.

A "legprofibb" (és legkényelmesebb) élesre állítást vitathatatlanul az auto-fókusz megoldások jelentik. Ezek olyan önálló (pl. FocusMax), vagy nagyobb rendszerek (pl. Maxim DL) részét képező képkiértékelő programok, amelyek meghatározzák a fényképen lévő, s a program által automatikusan, vagy általunk manuálisan kijelölt csillag szóródási körének félérték-szélességét (FWHM) vagy félfluxus-átmérőjét (HFD), és annak változását a fókusz kihuzat pozícióinak függvényében. Így egy ún. V-görbét, azaz annak meredekségeit és tengelymetszetét számítja ki egy (jobb esetben több) előzetes mérési sorozat átlagaként, s így mindig a pontos fókuszba tudja állítani a kamerát max. egy-két perces folyamattal.

Szabadszemes észlelések során - a gyakori okulárcserék miatti újrafókuszálás miatt - nem feltűnő jelenség a hőmérsékletváltozás miatti fókuszhossz-változás, de egy hosszabb fotografikus felvételsorozat esetén akár félóra alatt is elmehet a fókusz annyira, hogy újra be kell állítani. Ez a tubus anyagától is függ (pl. egy alucsöves vagy karboncsöves rácsos tubus messze nem egyformán viselkedik), de a fejlettebb léptetőmotoros fókusz-kihuzatok a hőmérsékletet is mérik, s az alapján (egy előzetes betanulást követően) az adott tubus hőtágulását (összehúzódását) is képesek munka közben is (!) korrigálni.

A fentieken túl több hasonló lehetőség is létezik a pontos fókuszáláshoz, de az említettek a legegyszerűbbek és leggyakoribbak. Itt még érdemes lehet nézelődni e témában: http://www.astropix.com/HTML/I_ASTROP/FOCUS/METHODS.HTM

 

XV. A távcső "bekábelezésének" kérdései

Asztrofotózás alkalmával – pontszerű csillagnyomok elérése érdekében – a távcsőnek nagyon pontosan, +/- 1”-es eltérésen belül követnie kell az ég elfordulását. A legkisebb erőhatásra is elmozdul az optikai tengely a célról, és a csillagok képe elhúzódik.

Ilyen erőhatást – még ha nem is jelentős – a lelógó kábelek súlya is okoz; ezt saját káromon tanultam meg.

A fenti probléma elkerülése érdekében úgy kell a kábeleket vezetni, hogy a távcső-mechanikát semmilyen forgatónyomaték ne terhelje, bármilyen irányba is mutat a cső. Erre kétféle megoldás létezik.

  1. A kábeleket fűzzük át az óra- vagy rekta-csőtengely furatán, felülről lefelé. Így a vezetékek a rekta-tengely alsó végén bukkannak ki, ami így semmiféle erőhatásnak (forgatónyomatéknak) nem teszi ki a mechanikát, s így nem mozdul be a cső expozíció közben a lógó vezetékek miatt. Arra vigyázzunk, hogy a dekli tengelyen lévő furaton ne fűzzük keresztül a kábeleket, hanem kerüljük meg a tengelyt a RA blokk házán belül, különben használat közben el fogjuk nyírni a kábeleket... Így a pólustávcsövet természetesen nem használhatjuk, de a pontos pólusra állítást úgyis inkább valamelyik drift (esetleg pozíció-korrekciós) módszerrel végezzük, amihez a pólustávcső nem szükséges.
  2. Ha a rekta-tengelybe nem akarjuk befűzni a vezetékeket, akkor a tengelykereszt házának felső nyílásába (ahol a fény lép be a pólustávcső használata esetén) érdemes rögzítenünk egy fémkampót, és abba befűzni a vezetékeket (lásd az alábbi képet). Így a vezetékek terhelése a rekta forgástengelyén megy át, s így nem képes forgatónyomatékot generálni, s így a távcsövet elfordítani.

 

XVI. Mi a jobb: kis ellensúly hosszú dekli tengelyen, vagy nagy, nehéz ellensúly, de rövid tengelyen?

A távcső kiegyensúlyozható a deklinációs tengely végén lévő ellensúlyokkal úgy is, ha kisebb súlyt helyezünk fel, de hosszabb ellensúly-tengely végére toljuk ki, vagy jóval nagyobb ellensúlyt használunk igen rövid ellensúly-tengelyen, hiszen mindkét esetben a forgatónyomaték azonos lesz, ami a távcső oldali nyomatékkal egyensúlyt teremt. Akkor melyik a jobb megoldás, vagy van-e értelme erre figyelni?

Statikus megközelítés esetén a kis súly hosszabb tengelyen a kedvezőbb, mivel összességében kisebb súllyal terheli az egész rendszert és az oszlopot (pier-t). Ráadásul a rendszer is kevésbé tud beremegni, a rezonancia-frekvencia is lejjebb kerül, így vizuális észleléshez ez az előnyösebb megoldás.

Viszont ne felejtsük el, hogy fotózáskor, vezetés közben az auto-guider vagy TDM folyamatosan „rugdossa”, azaz gyorsítja, lassítja a meghajtó motor forgását, hogy a hajtómű mechanikai egyenetlenségei miatt fellépő követési hibákat real-time módon, azaz valós időben, azonnal korrigálja. Ez dinamikus hatást jelent, ahol viszont bármilyen tehetetlenség nehezíti, lassítja a beavatkozni akaró erő hatását.

Az ellensúly jó közelítéssel tekinthető egy forgó tengelytől r távolságra lévő tömegpontnak, amelynek tehetetlenségi nyomatéka: m x r2. A forgatónyomaték (ami a kiegyensúlyozást jelenti) pedig: m x r. Tehát a korrigálást nehezítő hatás az ellensúly tengelytávolságával gyorsabban, négyzetesen nő. E miatt az adott távcsövet kiegyensúlyozni képes forgatónyomatékhoz tartozó legkisebb sugár és legnagyobb ellensúly-tömeg alkalmazása a legcélszerűbb ahhoz, hogy a követés korrigálását végző auto-guider vagy TDM minél könnyebben végezhesse a dolgát, s így a szabályozási tartomány minél kisebb lehessen.

 

XVII. Az optikai elemek hűtésének / fűtésének kérdésköre

A távcsövek optikái - jobb esetben :-) - üvegből készülnek, s a megfelelő képalkotáshoz nanométeres nagyságrendű alak-pontosságú felületekre van szükség. Ha a üveg hőtágulása annak teljes tömegében egyszerre, azaz egy időben és egyenletesen történne, akkor semmi problémát nem okozna a hűlése illetve melegedése; lehetne bármilyen hőtágulási együtthatójú üveganyagból is, mivel az üveg mindegyik felülete önmagával párhuzamosan és egyszerre mozdulna el, s így sem a visszaverődési, sem a törési jellemzői nem változnának meg egyik felület-elemén sem.

Sajnos azonban a hő is - mint minden más energiafajta - áramlik, terjed, amely terjedésnek iránya és sebessége van. Ráadásul a hő háromféleképpen is terjedhet: sugárzással (radiáció), vezetéssel (kondukció) és szállítással (konvekció). A középiskolás fizika órát hanyagolva most csak a hővezetés és hőszállítás releváns esetéről kell szót ejtenünk.

A hő (akár befelé, azaz melegítéskor, akár kifelé, azaz hűtéskor) az üveg felületén lép be vagy ki, mégpedig hőszállítással. Ez azt jelenti, hogy a környező levegő az üveg felületéhez érve, ott (a határrétegen belül - erről lesz még szó) leadja hőjét a hűvösebb üvegnek, vagy épp fordítva, hőt vesz fel az éppen melegebb üvegtől. Így a hőváltozással együtt járó térfogatváltozást az üveg felülete fogja legelőször elszenvedni, s onnan terjed a deformáció befelé, ahogy az üveg mind mélyebb részei is hűlnek, vagy éppen melegednek a hővezetéssel terjedő hő hatásaként. Ez viszont azt jelenti, hogy a hűlési vagy melegedési folyamat közben a tükör vagy lencse felülete eltorzul, akár nm-est meghaladó mértékben is. Így lesz a kiváló, lambda per akárhányas felületből még csak a diffrakcióhatároltságot sem elérő üvegdarab...

Ezt a hatást csökkentendő készítik az optikai eszközök elemeit Pyrex, Zerodur, stb. üveganyagokból, hogy ha már tágul, és nem egyszerre tágul, akkor minél kisebbek legyenek a tágulási (vagy összehúzódási) különbségek.

Ez eddig - remélhetőleg - világos, de mit tehetünk mi, hogy a fenti probléma kevésbé zavarja az észlelési munkánkat. A cél (amint az az eddigiek alapján sejthető), hogy - mivel hőtágulás nélküli üveg még nincs - az optikai elemek hőmérsékletét stabilizáljuk, amennyire csak lehet. Termoszba nem tehetjük, mert akkor használni nem tudjuk, így marad a minél gyorsabb lehűtés vagy felfűtés esete, amiket külön tárgyalunk alább.

Hűtés:

Csillagászkodni általában este és éjszaka szoktunk, amikor is a környezet hőmérséklete folyamatosan csökken (kb. hajnali 4-5 óráig). A leggyorsabb csökkenés napnyugta környékén tapasztalható, utána már lassul a hűlés sebessége. Ezért még észlelés előtt, világosban érdemes elkezdeni távcsövünk optikai elemeinek hűtését - de hogyan?

Mint fentebb már említésre került, minden test körül kialakul egy ún. "határréteg", ahol a levegőmolekulák "rátapadnak" a test felületére. Ez egy vékony, 0.5-2mm-es réteg (vastagsága sok mindentől függ), ahol az áramlás lelassul. Ezért fázunk jobban a szélben, amikor a bőrünk által már felmelegített határréteget lefújja az erős szél, és mindig, folyamatosan hideg levegő kerül a helyére. Nos, ez a mi célunk is, hogy "fázzon a tükör" (vagy a lencse). Azaz úgy kell a ventilátort rászerelni a tubusra, hogy ezt a határréteget érintőlegesen fújja meg, s így minél hatékonyabban fújja le azt az üveg felszínéről.

Azt is érdemes tudnunk, hogy mivel a határrétegben lévő levegő hőmérséklete magasabb környezeténél (hiszen az alatta lévő meleg üveg közvetlenül fűti), így annak törésmutatója is eltér a fölötte lévő rétegekétől, s így az állandóan kavargó, hullámzó határréteg folyamatosan torzítja a csillag hullámfrontját; ez a legfőbb forrása az Airy korong ugrálásának az okulárban (a magas légköri Jet Stream-ek mellett).

Tehát a jó megoldás az, hogy a mellett, hogy hátulról is fújjuk ventilátorral a tükrünket, de a tükröző, első felületét is megfújjuk érintőlegesen a tükör pereme felől, a tubus falán vágott nyíláson keresztül, akár több kisebb ventilátorral is.

Azt kell elérnünk, hogy mire belenézünk a távcsőbe, addigra a főtükör már lehetőleg a környezeti hőmérsékletre hűljön le. A határréteg-ventilátorokat észlelés közben is hagyhatjuk bekapcsolva (ha nem rázzák be a távcsövet), mert jótékony hatásukat a csillagok kisebb FWHM értékei mutatják majd.

Fűtés:

Fűteni őszi és téli éjszakákon szükséges a távcsöveinket, mivel a frontlencsés katadioptrikus távcsövekre és a refraktorok objektívjeire könnyen ráül a pára, illetve hamarabb deresedik, mint a Newton-ok mélyen ülő főtükre (de az is képes harmatossá válni, vagy éppen eljegesedni).

A fűtésre is természetesen hasonló szabályok vonatkoznak, mint a hűtésre: még az észlelés megkezdése előtt egy-két (vagy három...) órával célszerű bekapcsolni, hogy a tényleges munkát már többé-kevésbé stabil hőmérsékletű optikával kezdhessük. A tükörre vagy lencsére csavart fűtő-hevedert célszerű szabályzóval ellátni, mert akkor jó a fűtés, ha a környezeti levegőnél csupán 2-3 fokkal magasabb az üveg hőmérséklete. Ekkora különbség már bőven elegendő a párásodás megakadályozására, ugyanakkor viszonylag hamar eljut a hőmérsékleti egyensúly stabil állapotába az üveg.

Ehhez olyan fűtés-vezérlő elektronikát kell használni, amely méri a környezeti hőmérsékletet is. Az online piacokon többféle típus is kapható, érdemes rákeresni. Én a DewBuster-t használom ( http://www.dewbuster.com/ ), de - egyebek mellett - a Kendrick és az Orion is gyárt/forgalmaz ilyen eszközöket.

 

XVIII. Tudnivalók a mechanika-hajtómű (ó-görögül: óragép) nyűgjeivel kapcsolatban

A fényképezésre/mérésre használt távcső-mechanikák egyik (vagy talán „A”) legfontosabb eleme a rekta és dekli hajtómű, de ezek közül is elsősorban a rekta-hajtómű, mivel ez tartja célon „rezzenéstelenül” a távcsövet a többperces expozíció közben.

Nagyon sok típusuk létezik:

  • ·Meghajtás: gravitációs, rugós vagy elektromos

o Elektromoson belül: szinkronmotoros vagy léptetőmotoros

  • ·Nyomaték-átvitel a tengelyre: csigahajtóműves, dörzshajtásos, fogasszíjas vagy direct-drive
  • ·Hajtómű-áttételek: „normál” fogaskerekes, bolygóműves vagy hullámhajtóműves
  • · Szabályozás: mechanikai reduktoros, elektromosan visszacsatolt

o Elektromosan visszacsatolton belül: opto-mechanikus (autoguider) vagy elektro-mechanikus (Telescope Drive Master)

(És lehetne még recézni a felsorolást további osztályozásokkal.)

Praktikus okokból itt most csak az elektromos meghajtású és visszacsatolású, „normál” fogaskerekes (és fogasszíjas), csigahajtóműves összeállítással foglalkozom (hiszen manapság a boltok polcain tízből tíz ilyen típus).

Mint minden lassító áttételekkel rendelkező hajtómű esetében, itt is az a cél, hogy a bemenő hajtás fordulatszámát előírt mértékben lassítsuk, s ezzel egyidejűleg a bemenő forgató nyomatékot megnöveljük. (Megjegyzés: a legjobb megoldás a direct-drive, amikor maga a RA-tengely a meghajtó motor forgástengelye, s így gyakorlatilag nincs is hajtómű, de ez igen kifinomult és nagyteljesítményű szinkron meghajtást igényel, ami manapság még nagyon nem olcsó…)

A fenti módon lehet elérni, hogy pl. egy nagy fordulatszámra tervezett és kis nyomatékot tudó, viszonylag picinke szinkronmotor képes meghajtani egy nagy és nehéz, akár 16”-os Meade LX200ACF tubust hordozó villás mechanikát…

A motor tengelye és az RA tengely közötti áttételek száma, arányai nagyon változatosak lehetnek az akár 1:1-től kezdve (amikor a motor tengelye közvetlenül a csigaorsót hajtja) egészen a nagy, akár többszázas áttételi arányokig. Természetesen az előbbi esetben meglehetősen nagy nyomatékú, és finom lépésközű, precíz motort kell alkalmaznunk, míg a nagy áttétellel működő hajtóműveket egészen kis motorokkal is lehet hajtani. Azonban nem szabad megfeledkezni a hajtóművel szemben támasztott rugalmasságról sem, mivel az nem elegendő, ha szépen és simán hajtja a vezetést kb. 15"/sec sebességgel, de a goto pozicionálást is szeretnénk elalvás nélkül kivárni, amihez viszont több °/sec szögsebesség kell... Ezért több, leginkább "házi készítésű" mechanika esetében alkalmaznak kettős meghajtást az óratengelyen, két külön motorral és hajtóművel: egyet a nagyon finom vezetési képességekhez, egyet pedig a nagyon gyors átállásokhoz - természetesen automatikus tengelykapcsolókkal. A fentebb már említett, és nagy felbontású enkóderrel szerelt direct drive tökéletesen tudja mindkét feltételt: egy-két másodperc (!!!) alatt képes akár 180°-ban átállni és szub-ívmásodperces hibával vezet (bár "kicsit" többe kerül, mint egy EQ6...)

A "hétköznapi" gyakorlatban használt hajtóművek esetében örvendetesen terjednek a fogasszíjas áttételek. Ez azért előnyösebb, mivel a fogaskerekek pont-pont (esetleg a jobb és már bejáratott fogaskerekeknél vonal menti) hajtás-átvitelével szemben a szíj (mind a lapos, mind a fogazott) viszonylag nagy felületen viszi át a nyomatékot, az egyes megmunkálási hibák többé-kevésbé átlagolódnak, s így sokkal simább fordulatszám-átvitelt biztosít.

Fontos tudnunk, hogy mind a szinkronmotorok, mind pedig a léptetőmotorok ún. frekvencia-vezérelt meghajtások. Azaz a bemenő áram és feszültség változásai (bizonyos határokon belül természetesen) nem hatnak a fordulatszám stabilitására. Nem így a hőmérséklet: a vezérléshez időalapot szolgáltató kvarc-oszcillátor alapfrekvenciája módosul a hőmérséklet változásával, ezért fontos, hogy milyen pontossági osztályú típust építenek be egy-egy vezérlésbe. (Bár az egyéb mechanikai hibák nagyságrendje – az esetek túlnyomó többségében – jócskán elfedi az oszcillátor-frekvencia elcsúszását, ezért nem kell túllihegni ezt a jelenséget, de semmiképp sem árt tudni róla…)

Továbbá, ha a mechanika bármely okból megszorul, vagy pl. a tubus beleütközik a lábba, akkor csupán annyi történik, hogy a motor tengelye blokkolódik, s így a meghajtás kiesik a szinkronból. Magyarul a motor tengelye (a rotor) nem tud együtt forogni az őt forgásra kényszerítő mágneses térrel, s ezért a rotor „rángatózni” vagy ugrálni fog két lépés között, ami hangos, recsegő hangot produkál. Ez – legalábbis rövidtávon – ugyan nem károsítja a motort, de semmiképp sem használ.

A hajtómű tervezése, felépítése, gyártási technológiája és összeszerelési pontossága mind-mind alapvetően határozza meg a mechanikánk periodikus hibáját – PH (angolul Periodic Error – PE). (Szuper-kezdők számára: periodikus hiba – PH – alatt értjük a távcső követési pontatlanságának azon összetevőit, amelyek az idő múlásával, azaz a hajtómű tengelyeinek forgása során folyamatosan ismétlődnek; megkülönböztetendő az ún. aperiodikus hibáktól, amelyek egyszeri, véletlenszerű események következtében állnak elő – pl. forgácsszemcse a csapágy futófelületén, vagy ún. szélpuff - széllökés.) A PH hiba jellemzően több különböző frekvenciájú és amplitúdójú „fordulatszám-imbolygás” szuperpozíciójaként áll elő, azaz mintegy egymásra rakódnak a hajtás különböző elemeinek saját PH-i. Így a hibagörbe (amit pl. egy visszacsatolás nélküli vezetéssel tudunk kimutatni és mérni) hasonlóan néz ki, mint a Bükk-hegység vagy a Mátra sziluettje az Alföldről nézve: több kisebb-nagyobb csúcs és völgy váltogatja egymást látszólag rendszertelenül – csupán egy nagyobb periódusra ráülve.

Fontos!!! Az összes hiba-összetevő a hajtómű különböző forgó eleminek megmunkálási és szerelési pontatlansága miatt jön létre, s ezért egyértelműen beazonosíthatók a keletkezésük helyei és okai. Mindehhez, csupán a felvett PH frekvencia-spektrumát kell kiértékelnünk.

Legalább két (de inkább kettő és fél) csigaorsó fordulatnyi időtartományról készítsünk követési hiba felvételt, mivel ez a leghosszabb periódus, ami – gyakorlati szempontból – érdekes a számunkra. Ezt az időt úgy tudjuk kiszámolni, hogy az óratengely egy körülfordulásának időszükségletét (durván 24 óra) elosztjuk a csigakerék osztás-számával: pl. EQ6 esetében (24*60)/180=8perc/periódus. (Megjegyzés: a leghosszabb periódusú hibát maga a RA tengely csapágyazása és a csigakerék megmunkálási/szerelési hibája teszi a rendszerbe, de ennek periódusa 24 óra, és órás nagyságrendű expozíciót nem alkalmazunk az amatőr vagy félprofi gyakorlatban – de a profik is csak ritkán, pl. távoli extragalaktikus színképek felvétele esetén.)

A képen egy EQ6 periodikus hiba-görbéje látható, ahol 650s-nál (a 11. percben) bekapcsoltam a TDM-et. A képen jól megfigyelhető a 8 perces (480mp-es) fő-periódus, és az arra rárakódó 3db másodrendű hiba (kb. harmad-akkora, 160mp-es periódusidővel), valamint a még nagyobb frekvenciájú hibák. Érdemes a felvett hibagörbét frekvencia analizátor programmal lefuttatni, ami az egyes összetevők frekvenciáját (vagy ennek reciprokját, azaz periódusát) és amplitúdóját meghatározza. (Később teszek fel ide frekvencia-spektrum ábrát is, de most nem találom a szoftvert, mert rég használtam, bocsi… L)

Általánosan érvényes megállapítások:

  1. Egy hiba periódusa annál rövidebb (frekvenciája annál nagyobb) minél előrébb keletkezik a hajtásláncban (azaz a motorhoz közelebb), hiszen relatíve gyorsabban forgó tengelyről származik.
  2. Egy hiba amplitúdója annál kisebb, minél előrébb keletkezik a hajtásláncban (azaz a motorhoz közelebb), hiszen az áttételi aránnyal, azaz a fordulatszámmal együtt csökken a fordulatszám-eltérés mértéke is.
  3. A hiba okozójának (hogy melyik tengelyen kell keresni a problémát) pontos „tettenéréshez” csupán az áttételi arányokat kell – a fent már ismertetett módon – kiszámolni, és összevetni a frekvencia-spektrummal. Ebbe a 200 vagy 400 lépéses léptetőmotor rotorjának (mikro-) lépési pontatlansága is bele tartozik!
  4. A legkárosabbak a rövid periódusú, ugyanakkor nagy amplitúdójú hiba-összetevők, mivel ezek kompenzálásához rendkívül gyors működésű korrekciós algoritmusra van szükség; itt a TDM jó megoldás lehet a 30Hz-es mérési és 5Hz-es beavatkozási frekvenciájával +/- 0.5”-en belül tartva a hibát (lásd a fenti mérésen). Ha egy mechanika alapvetően sima járású (pl. egy dörzshajtásos), és lassan változó, bár akár jelentős mértékű a PH-ja, azt egy auto-guider is könnyebben korrigálni képes a maga másodperces nagyságrendbe eső korrekciós algoritmusával. De aranyszabály: a legkönnyebben korrigálható hiba az, ami nincs!!! J (De sajnos mindig van… L)
  5. Fontos még említést tenni az ún. lebegés jelenségéről is (ez a hangtanból ismert, de a mechanikában is létezik). Ha két, egymáshoz közeli (1:1-es) áttételt alkalmaznak (amit néha, konstrukciós okokból tesznek a hajtóműbe, és ami szintén sohasem 1:1, hanem e körül ingadozik kisebb-nagyobb mértékben), akkor megjelenik egy nagyon hosszú (de itt változó, mivel nem konstans a frekvencia-különbség) periódusú lengés is a hajtásban, ami akár sokszorosa is lehet a leghosszabb „valós” periódusnak is. (Az okokba itt nem mennék bele, a Wiki leírja.)

A hiba az érintett tengely BÁRMELY alkatrészéről eredhet. Azaz lehet a nem megfelelő minőségű és/vagy terhelésű csapágy, lehet a csapágyház nem középpontos megmunkálása, a tengely excentricitása, a teljesítményt átvivő gépelem (pl. fogaskerék, fogasszíj-tárcsa) excentrikus megfogása vagy excentrikus elkészítése, a szíj vastagságának változása, a fogaskerék fogainak sérülése, stb.-stb.-stb.

Tehát a fenti analízissel jól be lehet határolni a hiba keletkezésének helyét, de a tényleges hiba-feltárás további vizsgálatokat kíván.

S végül még valami. Paradoxonnak tűnik, de nem az: az áttételek abszolút hibájának hatása mindig relatív: ugyanis a méretektől függ. Egy 300mm-es átmérőjű csigakerék esetén a csigaorsó által a kerék kerületén okozott 50 mikronos RA tengely pozíció-eltérés szinte észrevehetetlen egy szintén 50 mikronos orsó-hibához képest, ami ugyanakkor egy 80mm átmérőjű csigakeréken jelentkezik… Ezért irreális egy EQ akárhánytól (RAØ=90mm) pl. az Astro-Physics (RAØ=262mm) pontosságát akár csak megközelítő minőséget elvárni e tekintetben (is…). Azaz minél kisebb a csigakerék átmérője, annál nagyobb lesz a periodikus hiba, még azonos pontosságú megmunkálás esetén is.

Végül egy érdekes olvasmány:

http://www.bloomingstars.com/tuning-the-synta-eq6-a-technical-nightmare/

 

XIX. Színszűrők

Csillagászati megfigyelésekhez – mind vizuális, mint fotografikus észlelések esetén – gyakran használnak különböző szín- és egyéb fénymódosító szűrőket, hogy pl. az objektumok bizonyos jellemzőit kiemeljék, vagy pl. a kép jel/zaj viszonyát javítsák.

Egyik lehetséges osztályozásuk pl.:

1. Színmódosító szűrők (szélessávú szűrők)

Ezek a szűrők az áteresztett spektrumot módosítják oly módon, hogy a színkép bizonyos tartományait átengedik, míg más tartományait elnyelik. Mivel a bolygók a Nap folytonos spektrumú fényét verik vissza az egyes felületi részleteik színétől függő intenzitással, így alkalmazásukkal e felületi részleteket lehet a környezetükhöz képest kiemelni, míg másokat gyengíteni – bár azok színe is természetesen megváltozik. (Fotografikus felhasználás esetén, monokróm érzékelővel felszerelt kamerák képénél viszont ez nem releváns probléma.)

Megj.: minthogy jómagam vizuális bolygóészleléseket – az esztétikai élményszerzésen túl – nem szoktam végezni, így az egyes bolygókhoz hasznos, releváns szűrőfajtákat nem ismerem, de ezek az interneten több forrásból is megtalálhatók.

2.  Fényszennyezés-csökkentő szűrők

A fenti színmódosító szűrők speciális változatai; a színkép azon tartományait tompítják – adott esetben több tartományt is és jelentősen –, amelyekbe a nagynyomású kisüléses utcai lámpák (pl. higanygőz, nátriumgőz) emissziós vonalai esnek. Így a városi égháttér fényessége jelentősen gyengül, ami a megfigyelt objektumok kontrasztját emeli. Sajnos ezzel együtt az objektumok színét is meghamisítják, hiszen a róluk érkező fény spektrumát módosítják.

3. Fénymennyiség csökkentő szűrők

Nap- és Hold-megfigyelések nélkülözhetetlen szűrői, a teljes spektrumot egységesen gyengítik, ezért neutrál-szűrőknek is nevezik őket. Többféle intenzitással készülnek, így kiválaszthatjuk az adott körülményeknek megfelelő típust.

4. Keskenysávú szűrők (sávszűrők)

A keskenysávú szűrők – végül is – szintén a színt módosítják (mint az 1. pontban felsoroltak), de már-már szélsőséges módon: majdnem a teljes spektrumban vágnak (így nappali fényben teljesen átlátszatlanok), és az általuk átengedett fényt szinte monokromatikusnak tekinthetjük, mivel csak egy igen keskeny hullámhossz tartományt engednek át, melynek szélessége 4-12nm (minél keskenyebb, annál hangsúlyosabb a hatása, de annál hosszabb expozíciót is kíván és persze annál drágább...). Ilyeténképpen minden keskenysávú szűrőt az általa átengedett fény hullámhosszával jellemezhetünk. Így létezik pl. Hα (a semleges hidrogén emissziós vonalai közül 656,281nm-es hullámhosszú), OIII (az kétszeresen ionizált oxigén 304,750nm-en), SII (az egyszeresen ionizált kén 672-673nm) stb. szűrők. Ezek felhasználása elsősorban a fotografikus észleléseknél jelentős, de vizuális megfigyelések esetén is lehet kontraszt-erősítő szűrőként alkalmazni őket, de csak speciális objektumokra: emissziós ködökre, tipikusan pl. planetáris ködökre. Mivel a beérkező fénymennyiség döntő hányadát visszatartják, ezért az egész kép sokkal fényszegényebbé válik, s az emissziót produkáló köd szinte kiugrik ebből a sötétből. A planetáris ködök felületi fényessége többnyire viszonylag jelentős, így ezek megfigyeléséhez valóban jó eszközök a sávszűrők; ugyanakkor egyéb esetekben – ahol az emissziós vonalak kevésbé domináns módon vannak jelen a színképben – az expozíciós idő jelentős növelésére van szükség, ami a távcső expozíció közbeni vezetésével szemben támaszt nem kis feltételeket. E nehézséggel együtt a nagyvárosi környezetből kénytelenül fotózó amatőrcsillagászok számára sokszor az egyedüli lehetőséget ez jelenti bármiféle elfogadható mélyég-felvétel elkészítésére, minthogy a deák téri lámpák és az eget megvilágító diszkó- és épület világítások fénye is fennakad ezeken a szűrőkön.

5. Alapszín szűrősorok

Ezek a – színük alapján azonosítható – LRGB vagy CRGB szűrők: R=red/vörös, G=green/zöld, B=blue/kék. Az L=light (látható fény) szűrő a nem látható UV (ultraibolya) és IR (infravörös) tartományt levágja, s a többit átengedi, míg a C=clear (tiszta) még ezeket is (többé-kevésbé) átengedi.

E szűrőknek a professzionális színes csillagászati fényképezésben van jelentőségük, ahol nem ún. Bayer-raszteres CCD (vagy CMOS) „one-shoot-color” érzékelőket használnak (mint a „polgári” fényképezőgépekben), hanem sokkal nagyobb kvantumhatásfokú monokróm érzékelőre készítenek e színes szűrőkön keresztül képeket, majd a három mono képsorozatot a három színcsatornának megfeleltetve egyesítik egy színes képpé. Az L vagy C képsorozatnak a finomabb részletek megjelenítésében van szerepük.

Léteznek ma már olyan LRGB (vagy CRGB) szűrősorok is (pl. Astrodon - Tru-Balance Filters), amelyek egy bizonyos, és széles körben, általánosan használt CCD érzékelő hullámhossz-érzékenységi görbéjéhez igazodva olyan sötétedési faktorral készülnek, hogy mindhárom alapszínhez ugyanolyan hosszú expozíciót lehessen készíteni a természetes színegyensúly elérése érdekében.

6. Fotometriai szűrők

A csillagok és egyéb csillagszerű objektumok fényességének pontos és műszer-független meghatározása egy általános standard-ként elfogadott rendszerben kell, hogy történjen, különben ahány mérés, annyiféle eredmény születne…

Ezért - az abszolút és a relatív fotometria különbségeibe most nem belemenve - a beérkező, mért fény jellemzőit is „standardizálni” szükséges, amihez mind a mai napig leggyakrabban az ún. Johnson-Cousins-féle, UBVRI fotometriai szűrősort használják a csillagászok. Ennek elemei: U=UV/ultraibolya, B=blue/kék, V=visual/vizuális tartomány, R=red/vörös és I=IR/infravörös szűrők, és áteresztési görbéik egységesítettek. Megj.: bár itt is vannak R-G-B szűrők, de nem keverendők a színes képek készítéséhez használatos, 5. pontbeli RGB szűrőkkel!!! Teljesen mások az áteresztési görbéik profiljai.

Csupán tájékoztatásul: az U szűrő rendkívül kis fénymennyiséget enged csak át a vastag földi légkör UV elnyelő hatása miatt, ezért ahhoz nagyon hosszú expozíciós időkre van szükség.

7. Polarizációs szűrők

A fény poláros természetének taglalásától itt eltekintve, léteznek ún. polarizációs szűrők (röviden polárszűrők) is. Ezek csak adott orientációjú poláros fényt engednek át.

Egyik leggyakoribb használatuk: párosan, egymás után alkalmazva őket, és a kölcsönös polarizációs síkjukat egymáshoz képest elforgatva változtathatjuk a rajtuk átmenő fény mennyiségét, s így állítható erősségű neutrál szűrőt kapunk.

Az egyes szűrőfajtákat illetően pl. itt (is) érdemes szétnézni:

http://www.astrosurf.com/buil/filters/curves.htm

 

XX. Érdemes-e lambda/10-es optikáért felárat fizetni, avagy mihez kezdhetünk egy Ferrarival Budapest belvárosában (a magamutogatáson kívül...)?

Az emberek többsége mindig többre, jobbra vágyik. Ezért senkit sem lehet elítélni, hiszen ez a tulajdonságunk emelte ki az embert az állati sorból, és vitte, viszi előre az emberiséget új földrészek, új bolygók és új csillagok felé. A közgazdaságtan megjelenésével ugyanakkor a gazdasági racionalitás is megszületett, a költség/haszon arány vált általános döntési faktorrá (ami – magánvéleményem szerint – nem mindig vezet optimumra, sőt, esetenként kimondottan káros, de ez egy másik weboldal témája lehetne…).

Ez azt is jelenti, hogy bármilyen típusú távcsővel rendelkezik valaki (és itt nem feltétlenül csak a megszállott amatőrökre kell gondolni), ha megérintette a végtelen rejtélye, mind többet és többet szeretne megismerni belőle, s ezért egyre nagyobb és/vagy jobb minőségű távcsőre vágyik. A kérdés itt az, hogy ennek vannak-e, lehetnek-e objektív (racionális gazdasági) határai – természetesen a mindenkinél meglévő – bár nem egységes – anyagi korlátokon túl.

Amatőr léptékekben és az optikai tartományban gondolkozva nem lehet reális cél egy többméteres, adaptív tükörrel rendelkező, full automata óriás távcső, kiszolgáló személyzettel együtt a Mauna Kea tetején – kivéve talán Soros Györgyöt, de őt ez nem érdekelné, mert fillérnyi haszna sem származna belőle...

Akkor hát hol a határ? Mi lehet ésszerű, s mi már egyértelműen nem az egy, az „uzsonnapénzéből gazdálkodó” hazai amatőr számára? Nehéz erre egymondatos, tömör választ adni, bár a fenti határok ténylegesen léteznek. Bevezetésül nézzük meg a következő ábrát (forrás: The Astrophotography Manual, A Practical and Scientific Approach to Deep Space Imaging; Chris Woodhouse, Focal Press, 2016).

Ezen az látható, hogy – függetlenül az egyéb meglévő (én nem is elhanyagolható) minőségi paraméterektől – a távcső-átmérő (és nem kiemelkedő minőségű, csupán éppen diffrakció-határolt, azaz lambda/4-es /lásd alább/ optikát feltételezve) és a légkör képminőséget rontó turbulenciái (azaz a nyugodtság vagy seeing) közösen, hogyan befolyásolják a felbontóképességet.

Elméleti megfontolással levezethető, hogy a távcső átmérőjével együtt nő annak felbontóképessége; azaz minél nagyobb a műszer fénybelépő nyílásának átmérője, a megfigyelt objektum annál apróbb részletei tárulnak fel számunkra, valamint a növekvő fénygyűjtő képességnek köszönhetően annál halványabb objektumokat figyelhetünk meg. Ehhez hasonló – bár más elmélettel leírható – módon műszerünk fényvisszaverő és/vagy fénytörő felületeinek megmunkálási pontossága is jelentősen meghatározza a felbontóképességet. Míg az előbbit (a távcsőátmérőt) egyszerűen milliméterben mérhetjük, az utóbbi (optikai minőség) meghatározása már nehezebb ügy. Ezt korábban a felület ideálistól való eltérésének maximális értékében adták meg a (zöld tartományú) hullámhossz törtrészeként (pl. lambda per 4, vagy lambda per 8). Sajnos azonban ez a módszer nem ad egyértelmű eredményt, mivel ugyanúgy pl. lambda/6-ra minősít egy tükröt, ha csak a felület egy pontján ekkora a megmunkálási eltérés, vagy ha 50 ilyen hibás zónája van, illetve a hiba jellege is különféle lehet, pedig belátható, hogy a leképezés szempontjából ezek igenis szignifikánsan különböző minőségű képet adnak.

A fentiek miatt mára egyre inkább a Strehl arány vette át az optika minősítésének szerepét. Ez a szám (elvileg 0 és 100% között) azt mutatja meg, hogy egy végtelenben lévő pontszerű fényforrás műszerbe belépett fénye elméleti maximumának (azaz 85%-ának) hány százaléka érkezik az Airy-korongba (illetve – indirekt módon – mennyi megy mellé, pl. a diffakciós gyűrűkbe és egyéb diffrakciós mintákba, mennyi szóródik a képsík egyéb részeire). Ha tehát pl. 100%-os Strehl arányú lenne a távcsövünk (ilyen a gyakorlatban nem létezik), akkor az elméletileg lehetséges összes fény (azaz a bejövő fotonok 85%-a) érkezne az Airy korongba, és 15%-a menne csak félre (és az is csak a diffrakciós gyűrűkbe). 50%-os Strehl esetén 42.5% menne csupán az Airy korongba, és 57.5% menne a diffrakciós gyűrűkbe és szóródna szét mindenfelé a fókuszsíkban, rontva ezzel a távcső fényerejét és kontrasztját, ezzel felbontóképességét is.

A fentiekből látható tehát, hogy igenis van értelme a minőségi optikák „hajszolásának” – de meddig??? És itt szól közbe a légkör…

„Akkor küszöbölje ki, fiam, a légkört!” mondta a tábornok a rádiósnak a Kelly hősei c. filmben, amikor az a rádióvételi zavarokat az éppen fennálló légköri problémákkal magyarázta. Szívemből szólt a tábornok!!! De sajnos ez – a mi költségszintünkön – nem megy (még).

A fenti ábrán látható, hogy a légköri turbulenciák okozta fénytörési anomáliák a felbontási határt 0.5”-3” (a Kárpát-medencében inkább 2"-4") körül lekorlátozzák (bármilyen minőségű és bármekkora távcsövet is használunk), a megfigyelőhely tengerszint feletti magasságától, a légkör aktuális állapotától, a felszíni hőmérsékleti inhomogenitásoktól, a páratartalomtól, és még egy halom egyéb tényezőtől függő mértékben. A Kárpát-medence feneke – sajnos – az egyik legrosszabb hely ebből a szempontból… Tehát úgy tűnik, minőségi optikákat csak kb. 10-15cm-es átmérő-tartományig érdemes választani, e mérettartományok esetén jelentősen javul a leképezés általuk, de a fölött már az éppen diffrakció-határolt lambda/4-es (Strehl 60-80%) is elegendő, hiszen a seeing elfedi a finom részleteket.

Tehát hiába van egy 50cm-es átmérőjű, lambda/10-es tükrünk Strehl=98%-kal az Alföld közepén, a Hortobágyi Nemzeti Parkban, vagy a Zelici Sötét Égbolt Rezervátumban, a rendszer felbontóképessége (amibe a levegő is beletartozik) nem lesz a légkör aktuális állapota által megengedettnél (pl. 3”) jobb. Természetesen a HMG (határmagnitúdó, azaz a leghalványabb, még éppen látható csillag fényessége) az átmérőnek megfelelő lesz, azaz a fotometria szempontjából kisebb a légkör rontó hatása (de ott is van – bár ez egy külön téma lehetne).

Akkor mi a fenének árulnak lambda/10-es tükröket??? Ferraikat is vesznek az emberek; igaz, nem a belvárosi dugókban kell mutogatni őket… És ez a lényeg. Van ugyanis olyan felhasználási lehetőség (és nem csak a Mount Everest tetején), ahol „ki tudja futni magát” egy nagyméretű, és optikailag perfekt tükör is, csak – a Kelly hőseinél maradva – ki kell küszöbölni a légkört!!!

Az egyik lehetőség az amatőrök által is elérhető ársávban forgalmazott adaptív optikák használata. Ez messze nem az az adaptív optika, amit a professzionális, lézeres műcsillaggal működő, többméteres, „lebegő tükrös” rendszerek jelentenek, de az elsőfajú torzítást, amit a csillagok jobbra-balra fel-le ugrálását okozza, hatékonyan képes csökkenteni. (A csillag-profil magasabb rendű torzítási hibáit már nem.) Ezzel a szóródási kör átmérője, azaz az FWHM érték adott esetben jelentősen csökkenthető, s ezzel nő a felbontóképesség.

Másrészt manapság már ismerjük, és hamarosan – magánvéleményem szerint – el is fognak terjedni (bár rövidtávon biztosan nem a legalsó ársávban…) az ún. EMCCD (electron-multiplying CCD) eszközök, amelyek igen rövid expozíciós idővel is nagyon jó jel/zaj viszonyú képeket képesek produkálni. Ez a technika képes lesz a légköri mozgások „megfagyasztására”, így a fenti adaptív optikával együtt alkalmazva a halványabb objektumok felbonthatósága is jelentősen javulni fog – ha a műszerünk eredendően gyatra optikai minősége egyébként ezt nem zárja ki.

Addig is marad a Registax használata, ami szintén a légköri mozgások torzításainak kiszűrésére használható (ráadásul ingyenesen letölthető!) szoftver.

Ha viszont csak hosszú expozíciós felvételeket tudunk készíteni hazánk területéről, akkor a 15-20cm-es átmérőtartomány fölött nem igazán van értelme többet fizetni egy „rendkívül jó minőségű” tükörért, mint ahogy Ferrarival sem érdemes munkába járni a belváros egyik kerületéből a másikba…

Vizuális megfigyelések esetén annyival jobb a helyzet, hogy a szemünk „valós időben” dolgozza fel a látott képet, azaz ha egy-egy rövidke pillanatra éppen megáll a turbulencia (mindig vannak ilyen pillanatok), akkor egy nagyobb, de valóban minőségi tükör – ezekben a pillanatokban – értelemszerűen nagyobb koppanással jelzi az állunk leesését a padlóra. Sajnos azonban minél nagyobb a tükör, annál ritkábban jelentkeznek ezek a pillanatok…

 

XXI. Hogyan nézzünk a távcsőbe, hogy minél többet lássunk is benne...?

Ez a fejezet kissé hosszabbra sikeredet, ezért elnézést kérek mindenkitől; de talán ez érdekelhet a legtöbb kezdőt, így talán nem is annyira baj.

Még 30-35 évvel ezelőtti, a Miskolci Uránia Csillagvizsgálóban elkövetett távcsöves bemutatásaim alkalmával vált nyilvánvalóvá számomra, hogy a távcsőbe tekintve mennyire másképp látnak az emberek. Akkor hasított belém a felismerés, hogy „nézni” és „látni”, mennyire eltérő fogalmak. Amikor egy hold-mentes, kiváló transzparenciájú és nyugodt légkörű téli estén lelkendezve állítottam be az érdeklődők számára az Orion ködöt, hogy „most milyen nagyszerűen látszik”, akkor az első delikvens okulárba nézése utáni első kérdése az volt: „az a homályos paca?”…

Arról az apróságról már nem is szólva, hogy minden évben volt két-három érdeklődő, aki a homlokával, vagy az orrával hajolt az okulárhoz… (Saját megfigyelésem: viszonylag sok volt közöttük a szőke hajú, ámbár csinos hölgy… De nem szegregálom őket semmilyen szempontból!!! Sőt! :-))

Kétségtelen, hogy a távcső okulárjában lévő halvány objektumok megfigyelése, minden részletének megpillantása gyakorlatot kíván. Ezen a „fejlődésen” természetesen magam is végigmentem, bár nem figyeltem, hogy pl. az M11 nyílthalmazból – csillagász szakköri éveim során – milyen újabb és újabb részleteket, aszterizmusokat veszek észre vagy, hogy mikor pillantottam meg a Cassini rést először a Szaturnusz gyűrűrendszerében.

A pontos megfigyeléseknek van egy tudatos viselkedéssel, odafigyeléssel  fejleszthető része, illetve léteznek egyéni, személy-függő, biológiai korlátok, amelyeket sajnos legyőzni nem tudunk, legfeljebb alkalmazkodunk hozzájuk egyéni, speciális módszerekkel (erről többet majd később).

A tudatossággal fejleszthető képességek javítása érdekében tehát az okulárban látott képet először is „tanulmányozni kell”, azaz hosszabb időn át kell nézni a látványt, a teljes látómezőt (LM) a közepétől a szélekig, akár többször is visszatérve egy-egy érdekesebb részlethez. Erre azonban fel kell készülni! Nem lehet guggolva, vagy lábujjhegyen nyújtózkodva, vagy esetleg roggyantott térdekkel görnyedve hosszú perceket eltölteni, főleg hideg téli éjszakán. Tehát az első tanácsom, hogy használjunk a távcső mellett észlelőszéket és/vagy fellépő létrát; helyezkedjünk el csaknem olyan kényelmesen, mintha TV-t néznénk. Fellépő létra esetén olyat válasszunk, amelyiknek kapaszkodója is van, mert nem szerencsés a távcsövet használni erre a célra, mivel az okulárban látott kép folyamatosan ugrálni fog, és sohasem fog megnyugodni.

Sokan nem képesek kacsintani. Egyik kezünket pedig a szem letakarására használni luxus; erre akkor jövünk majd rá, ha az okulárba tekintve kissé megszédülünk valamiért... Ezért – ha komolyabban érdekel bennünket a vizuális észlelő munka – érdemes egy „kalóz-szemkötőt” vásárolnunk, vagy készítenünk, ami akkor is hasznos, ha egyébként tudunk kacsintani. Legalábbis számomra sokkal kényelmesebb, hogy nem kell akár fél órán keresztül lecsukva tartanom a „nem benéző” szememet (bár meg tudnám tenni). Másik téveszme: jó, ha tudjuk: a sötét-adaptáció páros jelenség. Azaz, ha letakarjuk az egyik szemünket, de a másikat fény éri, akkor a letakart szem pupillamérete is a fényben lévő szeméhez igazodik, azaz beszűkül. Ez az ún. indirekt (consensualis) pupillareakció. A hollywood-i mesterlövész filmek ebből a szempontból nem (sem) mérvadók…

A következő kérdés, hogy melyik szemünket használjuk? (Már akinek kettő van… :-)) Erre nincs jó (értsd: egységes) válasz. Mindenki ösztönösen tudja, hogy melyikkel lát jól akár távolra, akár közelre. Mivel a távcső fókusza állítható, így egy közellátó is és egy távollátó is a saját szeméhez tudja állítani az okulárt, és éles képet tud kapni. Ami gondot okozhat, az a szférikus hibán túli szemproblémák; ilyenek pl. az aszférikus hiba (ún. cilinderes szemüveggel rendelkezők), a hályogok, vagy az inhomogén üvegtest (úszkáló „férgek” a látótérben).

A cilinderes szemüvegesek sajnos csak a szemüvegükön keresztül, azaz kissé távolabbról nézve az okulárba fognak jó képet kapni, viszont az okulár LM-jének szélét nem fogják tudni belátni, kivéve a speciális, nagy betekintési szemtávolságú (ún. „long eye-relief”) okulárokat. Esetleg cilinderes szemüvegesek számára érdemes lehet a saját távcső mellé beszerezni egy dioptria feltétet (pl. a TeleVue gyárt ilyet), ami a megfelelő asztigmatikus lencsét tartalmazza.

Az inhomogén üvegtest esetében egyenlő megvilágítású, homogén felületet szemlélve (pl. a derült kék ég) mindenféle csavart „giliszta-formákat” látunk lebegni, mozogni, úszni lassan, mind az éles, mind a perifériális látóterünkben, amelyek – fixen egy pontra figyelve – lelassulnak, majd megállnak, de elfordítva tekintetünket hirtelen újra mozgásba jönnek. Részlet-gazdag kép esetén nem észrevehetők, vagy nem feltűnők. Ezek természetesen nem férgek és giliszták, hanem az üvegtestet alkotó szálas szerkezetű anyag (fehérje-szálak) elszabadult részei. (Ezt egy szemorvostól tudom, mert ez a „kis testi hibám” sajnos gyerekkorom óta létezik, de alapvetően nem zavarja a mindennapi életet; sőt, leginkább észre sem veszem.) Ha olyan objektumot nézek az okulárban, ahol ez zavaró lehet (legtöbbször Hold és Nap megfigyelés esetén), akkor egyszerűen szemmozgással „kitisztítható” a centrális látótér.

A hályoggal (akár zöld, akár szürke) azonban már végképp nincs mit kezdeni; az – komolyabb mértékű megléte esetén – a távcsöves megfigyeléseket is lehetetlenné teszi előbb-utóbb.

A szemben lévő csapok és pálcikák feladatai és képességei különböznek, bár mindkettő fotonokra érzékeny; erről – terjedelmi okok miatt itt nem írok, a Wiki ehhez is jó forrás. Itt most elég csak annyit tudnunk, hogy e miatt a perifériális látás területein – viszonylagosan – érzékenyebb a szemünk, mint a centrális területen (a sárga folton), bár ott a szemünk felbontóképessége is rosszabb, és színeket sem látjuk olyan élénknek. Ezért van az, hogy elfordított látással (EL, amikor kissé a célobjektum mellé nézünk) a perifériális látóterünkben észre tudunk venni pl. olyan köd-filamenteket, amelyeket, ha közvetlenül rájuk nézünk, nem látunk – bár a filament részleteit a periférikus területen nem tudjuk felbontani.

Az EL-sal azonban vigyázni kell. A sárga folttól a koponyaközép felé kb. 10 fokra oldalra, a periférikus látás területén (azaz mindkét szemen befelé) található az ún. vakfolt, ahol a csapokból és pálcikákból induló látóidegek képeznek egy köteget, hogy ott távozzanak a szemből. Ezen a kis területen se csap, se pálcika nincs. Így, ha ide esik a vizsgált objektum képe, akkor nem fogjuk látni, így jó ezt a területet kihagyni. Ez a bal szem esetén (mivel a szemlencse megfordítja a képet) a központi látástól balra, jobb szemnél jobbra van (kb. a fenti szöggel eltolódva). De hogy a távcsőnél ne kelljen találgatni, legjobb az EL-sal a célobjektum fölé, vagy alá nézni, s akkor nem lehet gond.

Eddig főleg a biológiai-élettani sajátosságokkal foglalkoztunk, amiket tudnunk kell ahhoz, hogy legalább a meglévő fizikai lehetőségeinkből kihozhassuk a maximumot. De fiziológiai értelemben a látásunk másik legfontosabb szerve az agyunk látóközpontja; ezt kell legfőképpen „edzenünk” a profi vizuális észlelői státusz elnyerése érdekében. :-) A korábban már megfogalmazottakat hangsúlyozva: aranyszabály, hogy hagyjunk elég időt az agyunk számára a látott kép feldolgozására; alaposan nézzük meg, hogy miket látunk a LM-ben. Jómagam néha akár fél órán keresztül is egy objektumot nézek. Észre fogjuk venni, hogy minél tovább nézzük az okulárban beállított képet, annál több, annál halványabb részlet fog előjönni.

A „konvencionális”, azaz egy-okuláros távcsöves észlelés sajnos eleve handicap-pel indul a hétköznapi látásunkhoz képest. Az agy eredendően két szem által látott kép feldolgozására „készült”, még ha a végtelenben lévő tárgy semmilyen térbeli információt sem közöl számára, akkor is. Egyes látási hibákat pl. automatikusan, egyfajta tudat alatt működő, beépített algoritmussal kijavít, így csak akkor vesszük észre, hogy egyik szemünkkel baj van, ha a jót letakarjuk. Ezért én favorizálnám a binokuláris benézők használatát a távcsöveken is (nem csak az eleve így készült eszközöknél, mint pl. a binokliknál), mivel egyértelmű és határozott tapasztalatom az, hogy többet látok az adott LM-ben vele, mint egy szemmel. Így tapasztaltam ezt még azzal együtt is, hogy az egy szembe jutó fénymennyiség ilyenkor – értelemszerűen – feleződik. (Valószínűleg ez is az agyunk hatékonyabb kétszemes működésének köszönhető.) Sajnos azonban az emberi szem, pontosabban a látás (legalábbis az enyém biztosan) nagyon érzékeny a szimmetriára. Így, ha csupán a legkisebb, szinte még nem is látható, csupán alig érzékelhető eltérés van a két okulár képe (a bino-benéző fényútja, élessége, szöge, kontrasztja, stb.) között, akkor már számomra többet ront az élményen, mint használ. Így nem is használom túl sűrűn a sajátomat, de egy valóban profi típust – ha lenne rá pénzem (nem távol-keleti gyártótól), a dupla okulárkészlettel együtt (…) – akkor szinte biztosan szívesen használnék, akár folyamatosan is.

Így tehát kényszerűségből maradva az egy szemnél, mire érdemes odafigyelnünk?

Először is feltétlenül törekedni kell arra, hogy a megfelelő fej- (pontosabban szem-) pozíciót találjuk meg a hosszasabb szemlélődéshez. Ebben segíthet az okulár szemkagylója is, amihez nekitámasztva óvatosan a szemgödrünket mindenekelőtt érzékelni, kontrollálni és stabilizálni tudjuk a betekintést. Tehát a szemkagyló nem csak az oldalfények ellen véd, de fontos szerepe van a megfelelő betekintés megtalálásában is. Akkor jó a betekintés, ha fejmozgás nélkül, csak a szemgolyónkat forgatva be tudjuk látni az teljes LM-t. Ez alól – saját tapasztalatom szerint – a 100°-os LM-jű okulárok már kivételt jelentenek; a saját 20mm-es ES 100°-os oklim használatakor már a fejemet is fordítanom kell, sőt, szinte oldalról kell belenéznem, ha egy, a LM szélén lévő objektumot keresek. Igazából már a 85° körüliek (pl. Nagler-ek) is határesetet jelentenek számomra, de azok még „benne vannak a tűrésben”, azaz viszonylag kényelmesek ebből a szempontból. (A 100°-os okulároknak szerintem inkább az a valódi előnyük, hogy a LM-jük belső 85°-os része már abszolút perfekt, míg a híres Nagler-ek 85°-os LM-jének is a legkülső 5-10%-a betorzít egy kicsit.)

Ha nem megfelelő (túl kicsi) nagyítást (azaz túl hosszú okulárt) választunk, akkor előfordulhat, hogy a kilépő pupilla átmérője jelentősen meghaladja saját pupillánk pillanatnyi átmérőjét. Ilyen esetben az csak a probléma egyik része, hogy jelentős fénymennyiség nem a szemünk ideghártyáján landol (tehát csökken a látott kép fényessége), de az okulár képe is „beszűkül”, azaz nehezebb a megfelelő fejpozíciót megtartani, és – kitakarásos távcsövek esetén – megjelenhet a segédtükör képe is egy fekete lyuk formájában a LM-ben. Ezt feltétlenül el kell kerülni, ezért a kilépő pupilla méretét vegyük figyelembe az okulárkészletünk leghosszabb (legkisebb nagyítású) tagjának kiválasztásakor. A pózna másik végén nem ennyire durva a koppanás; ott csak azt vesszük észre, hogy – bár egyre nagyobb az objektumok mérete, de – egyre halványabbá és élvezhetetlenebbé válik a látott kép minősége, egyrészt a távcső leképezési hibáinak egyre nyilvánvalóbb megjelenése miatt, részben pedig a légkör össze-vissza rángatni fogja a képet.

A szisztematikus észlelők a LM közepétől spirál vonalban kifelé haladva szokták végignézni a teljes LM-t. Bevallom, én nem vagyok ennyire génhibás… Én teljesen random jelleggel szoktam ugrálni az okulárban össze-vissza, de így sem hagyok ki egy négyzet-ívmásodpercet sem, és ha találok bármi érdekeset, akkor tudatosan „félrenézek”, majd visszatérek, akár többször is egymás után. Az éjszakai ég nagyon halvány objektumait, de a fényes háttéren lévő, nagyon kis kontrasztú részleteket is (!!!), mint pl. napfáklyák, vagy hold-dómok természetesen én is EL-sal keresem, de ha megvan, akkor a centrális pozícióban is megpróbálom kihozni belőle a legtöbbet.

A fenti, alacsony kontrasztú, vagy nagyon pici méretű objektumok megpillantásának másik, számomra nagyon hatékony segítő módszere a LM „lengetése”. Vagy kézzel, vagy a követési sebesség kis változtatásával meg kell mozdítani a LM-t előre-hátra, előre-hátra. Így a fényútban lévő porszemcsék, távcsőhibák, stb. a LM-vel együtt elmozdulnak, míg a megfigyelt objektum helyben marad. Így pl. a napfelszín granulációja „kiveri az ember szemét”, de még a halványabb napfáklyák is üvöltve láthatóvá válnak (nyilvánvalóan jó fókusz-beállítás mellett). Az éjszakai ég nagyon halvány ködei, galaxisai esetében is segíteni szokott ez a módszer. Természetesen miután megpillantottam valamit, akkor már nem mozgatom tovább a csövet, hanem csak az adott objektumra összpontosítva próbálom minél jobban felderíteni, a fenti EL technikát is használva, ha szükséges.

Fontos!!! Sohasem nézem meg sem korábbi fényképen, sem katalógusban, sem csillagtérképen, hogy mit is kellene látnom az adott égterületen. Sem ködöknél, sem galaxisoknál, sem kettőscsillagoknál. Természetesen a pozíciót be kell azonosítani, de sokszor még azt is csak nagyjából szoktam (ha nem GoTo-zom), mert úgy biztosabb vagyok benne, hogy megláttam, s nem csak odaképzelem. Majd miután alaposan memorizáltam a látványt, az égtájakat, szögeket, szögtávolságokat, azután nézem meg, azaz ellenőrzöm, hogy mit láttam. S ha stimmel, a vállveregetést csak akkor érdemelhetem ki saját magam előtt. :-)

Külön téma a LM-ben látott kép lerajzolása, ami – nyilvánvalóan nem a fényképpel kell, hogy versenyezzen (bár az sem kizárt, lásd alább), de - hihetetlenül jó iskolája a fenti vizuális észlelési technikák elsajátításának, és az alapos megfigyeléseknek. Egyébként sok esetben – az esztétikai élményen túl – „hasznos” is lehet, mivel nem mindenki tud ún. „Lucky Imaging” technikát alkalmazni a felszerelésével („Registax-os bolygófotózás”, ha így ismerősebb a csengése). Márpedig a hosszú expozíciós fotó részleteit mindig elkeni a seeing; egy jó szemű és jó kezű amatőrcsillagász rajzoló sokszor jobb képet tud rajzolni – legalábbis az elég fényes – objektumokról, mint amilyen képet lehetne róluk készíteni hagyományos fotós technikával, (mivel az emberi agy valós időben dolgozza fel a látott képet, s így a seeing hatása nem tudja teljesen elkenni a részleteket)!

A megfigyelés során mindig azonosítsuk be a LM égtájait. Jómagam sohasem foglalkoztam azzal, hogy melyik kukker hogyan csavarja meg a képet zenittükörrel vagy a nélkül; csak egyszerűen elnyomom a tubust a dekli tengely körül kézzel kicsit pl. Dél felé (lefelé). Ekkor a csillagok a LM-ben Észak felé fognak elmozdulni, ami kijelöli az északi irányt. Ugyanezt megteszem a RA tengely körül is pl. Kelet felé, s a csillagok elmozdulása a LM-ben megmutatja a nyugati irányt. De ha pontosabb tájolás szükséges, akkor leállítom az óragépet 5-10 másodpercre, s így szintén láthatóvá válik a nyugati irány, ráadásul sokkal pontosabban, mint a fenti módszerrel (hiszen arrafelé mennek ki a csillagok a képből az Föld forgása miatt), de a LM mérete is kiderül, azaz becsülhetővé/számíthatóvá válik, mivel 15”/s sebességgel mennek a csillagok az égen, pontosabban ekkora szögsebességgel forog a Föld, s ebből a LM szögátmérője jól becsülhető: csak meg kell mérni, hogy egy adott csillag hány másodperc alatt ér a LM legkeletibb széléről - a LM közepén át - a legnyugatibb szélére.

Az egyik legfontosabb tudnivalóról megfeledkeztem, bocsánat; talán azért, mert ez a gyakorlottabb észlelők számára evidencia, de egy kezdőnek a figyelmét feltétlenül fel kell hívnom rá. Ez pedig a sötét-adaptáció (a fejezet elején már említettem a fogalmat). A szemünk pupillamérete mindig és folyamatosan alkalmazkodik az őt érő fénymennyiséghez: erős fényben beszűkül, míg sötétben kitágul. Ezért (is) sokkal nagyobb dinamika-tartományt tudunk átfogni, mint a film-emulzió, vagy a CCD (és CMOS) érzékelők. Ez a jó hír. Sajnos azonban ez a tágulási-szűkülési folyamat különböző sebességgel zajlik le. Az erős fényre pillanatok alatt beszűkül, de a sötétben a tágulásához sokkal több, a teljes - egyébként korfüggő - méretének eléréséhez akár 10-15 percnyi időre is szüksége van. Ezért az éjszakai vizuális távcsöves munka alatt csak kellően tompított és vörös vagy narancssárga fényű lámpát használjunk.

 

XXII. Küzdelem a légkörrel

Az eddigiek során már többször is említésre kerültek a földi légkör képrontó, a távcsöves megfigyeléseket negatívan befolyásoló tulajdonságai. Sajnálatos jelentősége miatt talán indokolt egy külön részben kissé behatóbban is foglalkozni a hatásaival.

Azt általában mindenki tudja, hogy Földet – a tengerszint feletti magasság növekedésével egyre ritkuló (csökkenő nyomású), változó páratartalmú, és (a troposzférában) folyamatosan csökkenő hőmérsékletű – légkör veszi körül (a probléma szempontjából e három paraméter a legfontosabb), mely soha sincs nyugalomban. A földfelszínen is, és nagyobb magasságokban is különböző erősségű és irányú szelek fújnak, majdnem folyamatosan. A földi légkörzés és a földi atmoszféra részletes taglalását mellőzve, annyit fontos tudnunk kezdő amatőrcsillagász szinten, hogy a megfigyelések szempontjából két fontos csoportba sorolhatjuk a légkörrel kapcsolatos empirikus jelenségeket: statikus és dinamikus légköri hatásokra.

A statikus hatások közül a legfontosabb a földi légkör nagyléptékű fénytörése, azaz a légköri (vagy atmoszferikus) refrakció jelensége. Magyarul ez azt jelenti, hogy a fejünk felett lévő légkör egy óriási domború lencseként működik, ahol mindig a vízszintesen álló horizont fölé nézünk különböző magasságokban, amikor az ég felé tekintünk. Ráadásul ennek a képzeletbeli, hatalmas lencsének a törésmutatója (szemben pl. egy üveg-lencsével) nem állandó, hanem a tengerszint feletti magasságtól függően változik. Tehát úgy kell elképzelni, hogy a fény nem csak a lencse anyagába (azaz a légkörbe) való belépéskor törik meg (ami egyébként sem egy diszkrét határfelület), mint egy „becsületes üveganyag” esetén, hanem a „levegő-lencse” belsejében haladva is folyamatosan hajlik meg, és bomlik színeire egyre erősebb mértékben, amíg a szemünkbe nem ér. S ennek mértéke – eltérően az üveglencséktől – nem csak a belépés szögétől függ, hanem a légkör pillanatnyi állapotától is. Míg a zenitből, a fejünk fölül érkező fénysugár megtörés nélkül, többé-kevésbé egyenes mentén haladva érkezik a szemünkbe (adott esetben a távcsövünk optikáján keresztül), addig a horizont közvetlen közelében látszó, Földön kívüli objektum képe sokkal-sokkal hosszabb utat megtéve a "képrontó légkörben" már kb. 30’-cel, azaz fél fokkal térül el a légkörön történő áthaladása során, lefelé. Ez azt jelenti, hogy – mivel a Nap és a Hold is kb. fél fok látszó szögátmérőjű a Földről nézve – ezek az égitestek egy tengeri horizonton szemlélve lenyugvásuk idején ténylegesen már éppen eltűntek a látóhatár alatt, mégis látszanak, mégpedig úgy, hogy még éppen csak érintik a horizontot. Tehát a refrakció „megemeli” az égen látható minden objektum képét a zenit irányába annál nagyobb mértékben, minél távolabb van a zenittől, azaz minél közelebb van a horizonthoz. Ez a hatás tehát változik, de nem lineárisan, hanem a zenit közelében még alig észrevehető, a horizonthoz közel ugyanakkor már fokonként is jelentősen növekvő mértékben. Ennek három fontos következménye van.

  1. Még egy tökéletesen pólusra állított mechanika, tökéletesen működő, TDM-es óragépes követéssel sem tudja pontosan pozícióban tartani a megfigyelt égitestet a fotó- vagy CCD-lemezen vagy az okulárban egy több órás expozíció vagy megfigyelés során (bár az 5-10 percnél hosszabb expozíciók az amatőr gyakorlatban nagyon ritkák, e rövid idők alatt pedig csak horizont-közelben jelentős ez a hatás). Ráadásul, minthogy az égitestek látszó mozgása az égen nem párhuzamos a horizonttal (kivéve az északi és a déli sarkon álló megfigyelő szempontjából), így az elhúzásnak általában van Rektaszcenzió és Deklináció irányú összetevője is. Két nevezetes hely az égen a zenit, és az ún. helyi meridián, azaz a horizont északi pontját, a zenitet és a horizont déli pontját összekötő képzeletbeli égi kör (gömbi főkör). A zenitben és annak közelében ugyanis gyakorlatilag észrevehetetlen a refrakció jelensége, az objektum helyi meridiánon történő áthaladásakor pedig a refrakciós elhúzás (drift) deklinációs összetevője nullává válik (de RA irányban ekkor is van refrakciós csúszás, minél alacsonyabban van az égitest, annál inkább!!!). Az ún. auto-guider használatával a fenti sebesség-elcsúszás (bizonyos pontossággal) korrigálható.
  2. A fénytörés a fény különböző hullámhosszait különböző mértékben töri meg, ezért a fény a légkörön való áthaladása során színeire bomlik (diszperzió, kivéve a zenitben és annak közelében beérkező fénysugarakat). Ez a refrakció esetében is jól megfigyelhető: a kis és közepes horizont feletti magasságban álló bolygók alsó széle vörös, míg a felső pereme kék kontúrt kap még egy tökéletes APO, vagy eleve színi hiba mentes tükrös (Newton) távcsövön keresztül szemlélve is. Forgatható prizmapárokkal (kereskedelemben kaphatók) ez a hiba korrigálható.
  3. Végül a harmadik statikus hatás az ún. extinció, azaz a fénygyengülés jelensége, amit a levegő molekulái, és a légkörben lebegő porszemcsék és a vízpára okoznak. Ezeken a fény egyrészt szóródik, másrészt elnyelődik, ezért mind intenzitása, mind pedig spektrális összetétele megváltozik. A fenti két hatással ellentétben ez sajnos nem korrigálható, de pontos mérések (pl. az ún. standard fotometria) esetében figyelembe veendő, és a mérési eredményekben ezt a hatást kompenzálni kell. Az amatőr gyakorlatban az extinció helyett annak reciprokját, az „átlátszóság” (angolul transparency) fogalmát használjuk. Minél nagyobb az elnyelés (extinció), annál kisebb vagy rosszabb az átlátszóság (transparency) és fordítva.

Ha csupán a fenti, statikus hatásokat kellene figyelembe vennünk és korrigálnunk távcsöves megfigyeléseink közben, akkor a légköri problémákkal nem kellene küzdenünk, minthogy ezek viszonylag könnyen kompenzálhatók. A légkör azonban nem statikus, hanem nagyon is dinamikus, mozgalmas életet „él”. Horizontális és vertikális irányú légmozgások, szelek fújnak, az egyes légtömegek különböző sebességgel keverednek egymással. Ez azt is jelenti, hogy a légkör törésmutatója helyről helyre és időről időre változik, ráadásul nagyon különböző idő- (ezredmásodperctől a perces időtartományig) és távolsági skálákon (cm-től a km-ig).

A földi légkör e dinamikus viselkedésének a fényre gyakorolt hatását nevezzük – mint jelenség – szcintillációnak, az amatőr gyakorlatban angolul seeing-nek vagy magyarul nyugodtságnak. E miatt „pislákolnak” vagy „sziporkáznak” a csillagok. Egy megjegyzés: a bolygók nem pislákolnak, mivel – ellentétben a szinte végtelen távoli csillagokkal – nem pontszerű fényforrások, hanem kiterjedtebb objektumok (távcsővel koronggá nagyíthatók), így esetükben nem egyetlen fénysugár egy vonal mentén, hanem egy egész „sugárcső” halad át a légkörön, s ez a sugárcső sokkal stabilabb képet eredményez (de természetesen szintén hullámzik).

A fenti állandó légköri mozgások miatt a csillagok fénye nem marad az elméleti Airy korongon belül, hanem eltorzul, és kb. 1 … 100ms-os frekvenciával össze-vissza ugrál az egyébként ideális vagy elméleti középpontja körül: ez hozza létre a fotólemezen (CCD vagy CMOS érzékelőn, már másodperces időskálán is) az ún. szóródási kört, melynek centrikus metszete (intenzitás-eloszlása) az ún. Gauss-görbe (vagy népiesen haranggörbe). Ennek (azaz a seeing-nek) mérésére használjuk az ún. FWHM értéket (Full Width at Half Maximum), ami magyarul fél érték szélesség a maximum felénél. Tehát a csillagprofil közepén megmérjük a megvilágítás értékét, s annak 50%-ánál megmérjük a haranggörbe szélességét (lásd az alábbi hisztogram ábrán) ívmásodpercben vagy az érzékelő felületén mikronban.

Ennek az értéknek az az érdekes tulajdonsága van, hogy egy adott kép minden csillagánál, legyen az bármilyen fényességű, ugyanolyan mértékben torzul adott seeing esetében. Tehát ha nyugtalan a légkör, akkor ugyanaz a foton-mennyiség jobban szétszóródik, azaz a maximum értékek lejjebb jönnek, a görbe pedig laposabb és szélesebb lesz (az adott csillag görbéje alatti terület természetesen nem változik, hiszen a beérkező fénymennyiség– változatlan expozíciós feltételek esetén – ugyanaz, ezért szélesedik ki a görbe alja), azaz az FWHM értéke megnő és vica-versa. Jó seeing-nél csúcsosabb és keskenyebb lesz a hisztogram, kisebbek és „élesebbek” lesznek a csillagok, kisebb FWHM értéket produkálva; így számszerűen is mérhetővé válik a seeing.

És most értünk el az igazi problémához. Ahogy említettem korábban, a statikus légköri sajátosságok vagy teljesen kiküszöbölhetők, vagy kompenzálhatók, tehát a megfigyelésekre gyakorolt negatív hatásuk jelentősen csökkenthető. A seeing viszont sokkal nagyobb ellenfél…

A légkör turbulenciái miatt ugráló, torzuló csillagokkal, elmosódó köd-filamentekkel, galaxis-karokkal nagyon nehéz mit kezdeni. Alább az ún. Pickering skála 1-es, 5-ös és 10-es fokozata látható:

Pickering-1 Pickering-5 Pickering-10

Alapvetően két út lehetséges: időben és/vagy térben javítani a helyzetet.

  1. Lucky Imaging technika. Ez időben igyekszik javítani a seeing-en azáltal, hogy nagyon rövid expozíciókat készítünk az objektumról gyors egymásutánban (pl. video-felvétel formájában), ami nem engedi, hogy a másodperces vagy tizedmásodperces időtartományok alatti hullámfront torzulások hatásai megjelenjenek a képen, összemosva a részleteket. Így is rengeteg elmosódott képet kapunk, hiszen a légkör folyamatosan „dolgozik”, de lesz közöttük nem kevés olyan is, ahol éppen szerencsés (azaz egy pillanatra megállapodott) helyzetben (innen az elnevezés) találta a fény a légkört, s ezért jelentősebb torzulás nélkül át tudott hatolni rajta. Ezeken a képeken a vizsgált objektum teljes részletességű, csak az adott távcső optikai minősége által korlátozott felbontású képe jelenik meg (szinte mintha az űrből fotóztuk volna).  Majd ezeket a „szerencsés” képeket egy szoftver (pl. a Registax) összeigazítja, egymásra másolja, élesíti, kontrasztját emeli, stb., azaz „poszt-processzálja”. Gyönyörű, sokszor hihetetlen részletességű képek készíthetők így, de sajnos csak nagyon fényes objektumok jöhetnek szóba (még nagyobb távcső-átmérők esetében is), hiszen a tized- vagy századmásodperces expozíciók alatt csak ezek képesek elfogadható jel/zaj viszonyú képet produkálni a jelenlegi CCD-technika szintjén. (Ha az EMCCD-k beérnek, akkor talán a halványabb objektumok is lőtávolba kerülhetnek ezzel a módszerrel.)
  2. A másik lehetőség, hogy térben próbáljuk kivédeni a légkör nyugtalanságának hatását; azaz továbbra is hosszú expozíciót alkalmazva, de úgy, hogy expozíció közben az esőben mindig „az éppen lehulló esőcsepp alá rángatjuk a vödröt”. Tehát olyan elektro-optikai-mechanikus rendszert építünk (adaptív optikának nevezik az ilyet), amelyik méri az éppen beérkező fotonok hullámfrontjának hibáit, és annak megfelelően torzítják, de ellenkező irányban és mértékben, valós időben (!!!) a leképező rendszert. Így a CCD érzékelőre az objektumnak már a korrigált képe vetül. Mondanom sem kell, hogy ez nem egy otthoni barkács-technológia… Egy nagyon erős (általában Na) lézerfénnyel megvilágítják a felsőlégkört a fényképezendő terület közvetlen közelében, ahol ennek hatására egy gerjesztett molekulákból álló fényfolt keletkezik a levegőben. Ennek a fényfoltnak a képe a felső légkörből (majdnem) ugyanazon az úton érkezik a távcsőbe a sűrűbb légrétegeken keresztül, mint a vizsgált objektumé, így ugyanolyan mértékben és módon torzul annak is a hullámfrontja. E műcsillag képét egy CCD-vel folyamatosan figyelve, és a leképezési hibákat valós időben feldolgozva, a beavatkozó jellel torzítják az optikai rendszer valamelyik flexibilis tagját úgy, hogy a hibát kompenzálja.

Ugyanakkor az adaptív optikáknak létezik egy egyszerűbb változata, ami az amatőrök számára is elérhető lehet – bár messze nem produkálja azt a hiba-javító képességet, mint a fenti, profi technika. Ez csak a kép fel, le, jobbra és balra ugrálását képes többé-kevésbé kivédeni billenő-tükrös vagy billenő plán-paralel üveglemezes korrektorral, egy vezetőcsillag képe alapján.

A fenti módszerekkel számottevően csökkenthető a rossz seeing hatása, de sajnos ezekkel sem zárható ki teljesen. Ha pedig nem zárható ki, akkor igyekezzünk csillagászati megfigyeléseinket nyugodtabb légkör alatt végezni. Igen ám, de honnan tudhatjuk előre, hogy milyen seeing várható egy adott este?

Szerencsére manapság már sok (repülés-) meteorológiai weboldal közöl ún. jetstream előrejelzéseket. A jetstream-ek nagy magasságokban, a troposzféra középső és felső rétegeiben fújó rendkívüli erősségű szelek, amik – a csillagászok bosszantásán túl – a repülőgép vezetők életét is megkeseríthetik, ezért folyamatosan követik, és előre jelzik mozgásukat. Észleléseinket lehetőleg jetsteam-mentes időjárásra időzítsük. Ilyen, sokszor animált előrejelzések láthatók pl. a következő link-eken (de sok egyéb helyen is találhatók ilyenek):

http://www.netweather.tv/index.cgi?action=jetstream

http://www.theweatheroutlook.com/twodata/datukgfshires.aspx?display=jetstream&model=gfs

http://www.metcheck.com/WEATHER/jetstream.asp

http://www.ukweatherforecast.co.uk/jetstream-forecast/

Továbbá ne feledjük, hogy (a korábban, a XVII. fejezetben már említett) meleg határréteg az optikánk előtt szintén jelentős képminőség-romlás okozója, ami a seeing hatására tesz rá még egy lapáttal – ha nem fújjuk le ventilátorral..

Végső tanulságként az mindenképp meg kell állapítanunk, hogy alacsony horizont fölötti magasságokon a távcsőben látott kép "élvezeti értéke" - még a világ legjobb minőségű APO refraktorában is - erősen degradált, torzított lesz. Tehát pontos vizuális észleléseket, pláne jó fotókat csak jóval horizont feletti objektumok esetében remélhetünk, kb. 30-40°-os magasság fölött. Ezért - ha tehetjük - mindig felső kulmináció, azaz a helyi meridián közelében, delelésük idején észleljük az égi objektumokat.

 

MDA

 

Várakozó témák:

?

 

Trackback(0)
Hozzászólások (27)Add Comment
Hollay Frigyes
...
Hollay Frigyes, 2016. September 09.
És a folytatás is eszméletlen. 5 témából háromnál csaptam a homlokomra, de csak azért három, mert a negyedik korábban megvolt. smilies/smiley.gif
Nekem alapmű lesz, köszönöm Attila.
Mádai Attila
...
M�dai Attila, 2016. September 09.
Szívesen, és köszönöm a támogatást! smilies/smiley.gif

MDA
Glace (HGY)
...
Glace (HGY), 2016. September 25.
Brutál jó témák!
Köszönjük, hogy időt szakítottál, tapasztalataid leírására!
Sokaknak / sokunknak hasznos ez!
Üdv: HGY
Mádai Attila
...
M�dai Attila, 2016. September 26.
Örülök, ha hasznosnak találod. smilies/cheesy.gif

MDA
Molnár Tamás
...
Moln�r Tam�s, 2016. October 16.
Köszönjük Attila! Úgy gondolom ennek a blognak abszolút van létjogosultsága,
így sok kezdő is, aki még mit sem tud az alapokról akár, érdemleges információhoz
tud jutni, még remélhetőleg vásárlás előtt, mielőtt rossz műszert, mechanikát választana.
A további információk is nagyon hasznosak, érdekfeszítőek , csak így tovább... mély tisztelettel.

Molnár Tamás
Mádai Attila
...
M�dai Attila, 2016. October 19.
Én is köszönöm, Tamás, a bátorítást.
Most kicsit elfoglaltabb lettem, de hamarosan folytatom.

MDA
Hollay Frigyes
...
Hollay Frigyes, 2016. October 26.
Attila, nagyon várom már a felsorolt új témákat.
Nekem nagyon hasznos és a stílusa is bejön, semmi píár, csak csupasz mérnöki tapasztalat a szükséges elmélettel. Remélem lesz hamarosan időd a folytatásra, addig bekukkantok minden nap.
Frigyes
Hollay Frigyes
...
Hollay Frigyes, 2016. November 07.
Attila, a kábelek esetében egy EQ3-nál mi lehet a jó megoldás? Van benne pólustávcső, ott nem tudom átvinni. A gyári goto kábel is csak lifeg mindenfelé. Tudom, nem egy HEQ5, de igyekszem abből kihozni a legtöbbet, amim van.

Köszönöm: Frigyes
Mádai Attila
...
M�dai Attila, 2016. November 07.
Szia Frigyes!

Ha a pólustávcső "kinéző ablakába" illesztesz egy adapter segítségével egy kampót (én pl. egy gyerek-hinta függesztő kampóját használtam), és abba akasztod a vezetékeket, az teljesen jó megoldás. A blog-ba beillesztett kép is ezt mutatja.
Ha kell a pólustávcsövet használnod, arra az időre kiveszed.

Nem tudom, hogy az EQ3 pólustávcső-ablakának nyílása menetes-e; ha igen, akkor rém egyszerű a megoldás. Ha nem, akkor pedig valamilyen feszítős megoldás kell az adapterhez, de mindenképpen filléres esztergályos munka.

Üdv,
MDA
Hollay Frigyes
...
Hollay Frigyes, 2016. November 07.
Szia Attila!
Nem menetes, de az ablakban ül egy saját készítésű pólustávcső megvilágító, ahhoz tudnám rögzíteni stabilan. Gond, ha nem teljesen a középpontban van rögzítve, hanem az ablak szélénél?
Jók az új témák!
Üdv: Frigyes
Mádai Attila
...
M�dai Attila, 2016. November 09.
Végül is nem gond, csak minél távolabb van a rögzítési pont a RA forgástengelytől, annál nagyobb nyomatékot tud kelteni. De 1-2 cm-es sugárnál ez még szinte észrevehetetlen...

MDA
Fényes Lóránd
...
F�nyes L�r�nd, 2017. January 14.
Huh, ez inkább könyvbe való, mint post, komoly írás.
Mádai Attila
...
M�dai Attila, 2017. January 14.
Szia Lóránd!

Grat a legújabb APOD képedhez!
Igen; erősen gondolkodom rajta, hogy esetleg egy "komolyabb hangvételűre" átszerkesztett, és jelentősen kibővített változatát megpróbálom könyvvé (füzetté?) tenni.
Majd meglátjuk. Van még feldobható téma bőven, úgyhogy lenne miből építkezni...

MDA
Kajfis Tamás
...
Kajfis Tam�s, 2017. January 16.
Nagyon jó írás!
Mádai Attila
...
M�dai Attila, 2017. January 21.
Örülök, hogy tetszik; kösz, Tamás! smilies/smiley.gif
Kajfis Tamás
...
Kajfis Tam�s, 2017. January 22.
Kérdésem lenne a csigakerék tengely irányú nyomásánál, nekem EQ3man van, holtjátékot kiiktattam a DEC tengelynél.
Ámde terhelés alatt azaz ha rajta van a Tubus kamera stb PHD2-ben 4000ms körüli értéket dob ki a GUIDE assist backlash mérés, terheletlenül ha csak a Keresőt fogatom akkor ez kb 50ms ahogy olvastam ez a csapágy hibája lehet.
Mádai Attila
...
M�dai Attila, 2017. January 22.
Igen, szerintem is. Ha terhelés hatására ilyen jelentősen megváltozik a tengelykereszt viselkedése, akkor szinte biztos, hogy a csapágy körül kell keresni a problémát, de sajnos ez nem mindig javítható. Ha konstrukciós (értsd: elvi) hiba okozza ezt, akkor itt a történet vége (és sajnos ez elég gyakori...). De az is előfordulhat, hogy a csapágy nem megfelelően ül a csapágyházban (szerelési probléma), vagy túl nagyok az illesztési hézagok (megmunkálási probléma). Ráadásul - ha jól emlékszem - az EQ3 még csúszócsapágyas, nem görlülő. A csúszócsapágyak esetében pedig még precízebb technológiára van szükség, amit a kínai tömegtermékek nem képesek produkálni. Látatlanban sajnos nem tudok erre többet mondani.
Kajfis Tamás
...
Kajfis Tam�s, 2017. January 24.
Kicseréltem már golyóscsapágyra rég, illesztési problémát nem tapasztaltam szerintem csak ennyire gyengék mert, ha azt nézem 8kg megtartania egy golyóscsapágynak és itt gondolom századok tengely irányú mozgásokról beszélünk
Mádai Attila
...
M�dai Attila, 2017. January 24.
Tamás!

Megpróbálok "táv-segítséget" nyújtani, de inkább magánban írj, lécci.

Kösz,
MDA
Tuza Ferenc
...
Tuza Ferenc, 2017. February 05.
Szia Attila!

Csak most fedeztem fel az írást, nem kis munka lehetett ezt így megírni. Szép munka!
Egy megjegyzésem lenne mindössze:
Holtjáték megléte esetén a rekta tengelyt ajánlatok keleti irányba húzatni a kiegyensúlyozatlansággal, mert ha nyugati irányba húzza a kiegyensúlyozatlanság, akkor lefutó ágban lesz a csiga-csigakerék kapcsolat és a meglévő holtjáték miatt rezegni fog a követés. Keleti irányú félresúlyozás viszont felfutó ágú lesz, ezért nem fog rezegni a holtjáték miatt.

Üdv
Feri
Tuza Ferenc
...
Tuza Ferenc, 2017. February 05.
Írtad, hogy EQ5 is csodákra képes jó háromlábbal. Na ez az a mechanika, ami mindenképpen fos marad. Ugyanis nem golyóscsapágyazott a rekta tengely sem (EZ EGY NAGY TÉVEDÉS), ugyanis a tengely hátulja a ház öntvényén csúszik, a tengely elején van mindössze egy egy soros mélyhornyú golyóscsapágy. A delkiben meg egyáltalán nincs gördülő csapágy. Ezért a tengelyeket nem tudod előfeszíteni, lógni fog az egész.

A csigahajtású mechanikáknál még az szokott lenni a baj, hogy a csigaorsó csapágyai picik, kis teherbírásúak axiálisan, ezért egy flexibilitás lesz a rendszerben, ami a teherbírás korlátozottságában jelentkezik, lengeni fog a tubus a mechanikán. Ezért is sokkal jobb a dörzsis mechanika, mert nincs ilyen irányú csapágyazás a rendszerben. A másik előnye, hogy egy dörzstárcsát sokkal pontosabbra lehet köszörülni, mint a csigahajtás elemeit. Hátránya viszont, hogy nincs alakzárás a rendszerben, de ez szerintem inkább elméleti hátrány, főleg fotósoknál.
Mádai Attila
...
M�dai Attila, 2017. February 05.
Szia Feri!

Kis részletekben írogatok hozzá témákat, nem egyben írtam meg.
Saját, több évtizedes tapasztalataimat a kezdők számára próbálom összefoglalni témánként.

Az általad említett remegés gyenge minőségű mechanikák esetében néha valóban felléphet (én is tapasztaltam), de a terhelés változtatásával megszüntethető. Ugyanakkor az auto-guider a csigaorsóval időnként "előre bökdösi" a csigakereket, időnként pedig "kiesik alóla", a korrekciós iránytól függően, és ez teljesen szimmetrikus.
Csak a pontosság kedvéért: nem a holtjáték miatt remeg a hajtás, hanem a rendszerben lévő rugalmasság (szar csapágyazás) miatt. Ha rendesen, axiálisan, talpcsapággyal meg van fogva a csigaorsó, akkor az nem remeg egy hangyafaroknyit sem, akármelyik irányban terheled félre.

Az EQ5 esetében a "csodákra képes egy merev lábbal" kitételt természetesen viszonylagosan kell értelmezni, saját gyári állapotához képest (és nem egy Losmandy-val összehasonlítva...), és ezt fenn is tartom.

A csapágyazás fontosságának külön fejezetet áldoztam, és teljesen egyetértek az erre vonatkozó megállapításoddal, azzal a pontosítással, hogy nem az a baj, hogy kicsik (merthogy a terhelésük is kicsi), hanem ALKALMATLANOK AZ ADOTT FELADATRA: radiális csapágyakkal nem lehet axiális terhelést felvetetni alakváltozás-mentesen. Tehát nem a méretét kell növelni, hanem ki kell dobni, és külön axiális-radiális csapágy-párokat kell alkalmazni! (Ilyen pl. a Losmandy, ezért "sztárolom".)

Köszönöm az észrevételeket!!!

MDA
Tuza Ferenc
...
Tuza Ferenc, 2017. February 08.
Sajnos még nem láttam közelről Losmandy-t, de már igen kíváncsi vagyok rá, milyen lehet.

Tervezem, hogy írok egy kis "cikket" az eddigi tapasztalataimról, tuning lehetőségekről, mert ezzel is el lehetne a jövőben oszlatni pár tévhitet.

Ezt az írásodat pedig terjeszteni kellene, mert sok a vak folt a témákban és így nem lehet olvasni róluk sehol sem. Sajnos - ahogy látom, - a Csillagváros nem éppen a legolvasottabb média, pláne nem kezdő körökben. smilies/sad.gif
Kajfis Tamás
...
Kajfis Tam�s, 2017. February 10.
Szia Attila!

Írtam privát üzenetet kérlek ha tudsz válaszolj rá.

Üdv, Tamás
Mádai Attila
...
M�dai Attila, 2017. February 10.
Szia Tamás!

Olvastam a leveled, de sajnos nem mindig van időm "real time-ban" válaszolni.
Most küldtem el.

Üdv,
MDA
Kereszty Zsolt - CBO
...
Kereszty Zsolt - CBO, 2017. March 21.
A blogbejegyzésről, nagyon komoly vita megy FaceBook-on a "Magyar Amatőrcsillagászok" csoportban. Kapott hideget, meleget egyaránt.
Mádai Attila
...
M�dai Attila, 2017. March 22.
Kösz az info-t, Zsolt.

Igazság szerint - ahogy itt, a bevezetőben is írtam - sem időm, sem kedvem nincs az állandó szájtépésre a fórumokon, de a kezdőknek segíteni akarok; pont ezért írogatom ezt a blog-ot.
A FB-os vitát nem láttam (a FB-ról is letöröltem magam néhány éve, mert 90%-ban magamutogatásról szól az egész, amihez nekem nincs gusztusom), de nem is akarnék belefolyni.
Az itt leírt tapasztalataimat és ismereteimet (Te meg Papp Pista tudjátok a legjobban...) kb. 40 éve gyűjtögetem az iskolapadban is és a távcső mellett is. (Amiben nem vagyok biztos, vagy nincs róla ismeretem, azt mindig külön jelzem.)
Nem kell velem egyetérteni senkinek, de ettől még ez a véleményem (ami ráadásul nem ritkán a reál-tanodákban is oktatott fizikai tényeken alapul).
Tehát bátran lehet fikázni, akinek ez a célja; aztán majd rájönnek, hogy igazam van (ha lesz lelkierejük bevallani...).

MDA

Szólj hozzá Te is!
Kérjük, hogy jelentkezz be, ha hozzá kívánsz szólni. Ha még nincs fiókod, akkor regisztrálj!

busy