Ako správne vybrať astronomický ďalekohľad
Aj napriek tomu, že konštrukcia ďalekohľadu sa výrazne nemení, jeho ponuka na trhu je dnes nesmierne široká. V tomto článku si priblížime ako sa orientovať pri výbere a kúpe ďalekohľadu.
Úvod
Vďaka stále sa zvyšujúcemu záujmu o astronómiu sa v poslednom desaťročí rozšírila ponuka a počet výrobcov ďalekohľadov na svetovom trhu. Tento trend ide ruka v ruke s rozmachom internetu a výpočtovej techniky. V tejto dekáde sme taktiež svedkami rapídneho nástupu a zdokonaľovania digitálnych fotoaparátov. Práve tieto skutočnosti umožnili širšie využitie ďalekohľadu v súčasnosti. Súčasný trend by sa nemal zastaviť ani v budúcnosti. Ak sme pred desiatimi rokmi mali k dispozícii nejaký ten ďalekohľad, tak sme mohli objekt nájsť s pomocou atlasu alebo software, ktorý bol v tom čase dosť drahý. Ak sme objekt napokon aj našli, tak sme si ho mohli odfotografovať na kinofilm alebo ho nasnímať pomocou CCD kamery, ktorých bolo v tom čase iba niekoľko kusov v celej republike. V dnešných časoch nám už život uľahčujú také vymoženosti ako automatické navádzacie systémy, mnoho megapixelové fotoaparáty s ručným nastavením bielej, webové kamery, laptopy s dvojjadrovými procesormi, 3D PC simulátory oblohy alebo software, ktorý dokáže spriemerovať stovky fotografií z webovej kamery a spraviť z nich jeden ostrý snímok, ktorý vyzerá skoro ako z profesionálnej CCD kamery. Konštrukcia ďalekohľadu sa pritom takmer vôbec nezmenila. Konštrukcia takmer všetkých komerčných ďalekohľadov na trhu bola dobre známa už aj pred sto rokmi. Ich výrobné náklady však boli vtedy veľmi vysoké. S postupným rozvojom technológie sa podarilo znížiť výrobnú cenu ďalekohľadu na prijateľnú úroveň a dá sa povedať, že dnes už kvalitný šošovkový teleskop kúpite za rovnakú sumu ako kvalitný osobný počítač. Napríklad pred desiatimi rokmi stál kvalitný 15 cm Keplerov ďalekohľad 150.000,- Sk. Presne ten istý dnes dostanete v prepočte za 30.000,- Sk. Spoločnosti produkujú väčší počet ďalekohľadov za nižšiu cenu, takže aby zarobili viac, ponúkajú aj široké príslušenstvo, ktoré prácu z teleskopom zjednoduší. Dnes napríklad nieje žiadny problém kúpiť adaptér z fotoaparátu na okulár - v minulosti sme si ho museli vysústružiť. Cena okulárov a iného príslušenstva sa taktiež znížila. Ďalekohľad už teda nie je cenovo prístupný len inštitúciám ale aj strednej vrstve.
Najdôležitejšie parametre
|
Rozlišovacia schopnosť
R = 120/D P = (π(α/R)2)/4 R - rozlíšenie ďalekohľadu v obúkových sekundách* D - priemer objektívu v milimetroch P - počet "pixelov" z ktorého sa pozorovaný objekt skladá** π - 3,14 α - priemer pozorovaného objektu v oblúkových sekundách*** |
Tento parameter priamo závisí od priemeru objektívu teleskopu a dá sa vyjadriť vzťahom R = 120/D. Teleskop s objektívom priemeru 12 cm má rozlišovaciu schopnosť 1 oblúkovú sekundu. 24 cm teleskop 0,5 oblúkovej sekundy t.j. 0,5''. Práve počas bežných pozorovacích podmienok kvôli rušivému vplyvu zemskej atmosféry je 0,5'' najlepšia rozlišovacia schopnosť akú dosiahneme aj z väčším prístrojom. Počas jasných chladných nocí bývajú výborné pozorovacie podmienky - vtedy prístroje s väčším objektívom zabodujú. Podľa druhého vzorca môžeme vypočítať, že skoľkých "pixelov" sa bude pozorovaný objekt skladať pri pozorovaní daným prístrojom. Ak by sme napríklad pozorovali Mesiac o priemere 1800'' a Jupiter o priemere 32'' tak by v 12 cm teleskope predstavovali objekt, ktorý by sa skladal v prípade Mesiaca z 2,54 miliónov pixelov a v prípade Jupitera z 804 pixelov, čo je dosť dobrý výkon na vizuálne pozorovanie. Z rastúcou rozlišovacou schopnosťou sa zmenšujú priemery hviezd v okulári. Vo veľkom teleskope sa bude aj Sírius javiť ako veľmi jasný ale zato maličký bod. V malom bude vyzerať skoro ako klasická hviezda s cípmi alebo ako malá machuľa či chumáč.
* 1° = 60' = 3600'' 1'' = 0.0167' = 0.000278° Jeden stupeň má 60 minút. Jedna minúta má 60 sekúnd. Jeden stupeň má 3600 sekúnd.
** dva pixle v tomto prípade predstavujú body ktoré sú už rozlíšiteľné ako dva samostatné body. Tento vzorec predstavuje analógiu ku digitálnej fotografii. Čím väčší počet pixelov, tým väčší počet detailov rozlíšite.
*** Priemery základných objektov sú: Mesiac a Slnko zhruba 30' = 1800'', Merkúr 4,5 - 13'', Venuša 10 - 66'', Mars 3,5 - 25,1'', Jupiter 30 - 50'', Saturn 14,5 - 20'', Urán 3,3 - 4,1'', Neptún 2,2 - 2,4'', Pluto 0,06 - 0,1''. Závisí od toho ako ďaleko sú od Zeme.
|
Zväčšenie
Z = F/f
Z - zväčšenie ďalekohľadu F - ohnisková vzdialenosť objektívu f - ohnisková vzdialenosť okuláru |
Najlepšie je mať k dispozícii sadu takých okulárov, ktoré budú zväčšovať 25x, 50x, 100x, 200x a 400x.
| Svetelnosť |
| S = F/D S - svetelnosť. Tá sa vždy uvádza výrazom 1:S F - Ohnisková vzdialenosť objektívu D - Priemer objektívu (v rovnakých jednotkách ako F) |
Základné skupiny ďalekohľadov
Triéder (binokulár)
Teoreticky najjednoduchšie je kúpiť triéder, ktorý poskytuje široké zorné pole, má vysokú svetelnosť, je ľahký, neprevracia obraz využijete ho aj cez deň na turistiku a podobne. Pri triédroch sa orientujete podľa priemeru objektívu a zväčšenia. Tieto dve vlastnosti sa dajú zistiť podľa čísla na tubuse triédra, ktoré je vždy vo formáte (zväčšenie)x(priemer objektívu v mm), napríklad 10x50. Triéder z označením 10x50 približuje 10x a má priemer objektívu 50mm. Na trhu je veľké množstvo rozličných triédrov, no na astronomické účely sa azda najviac hodí triéder 25x100 najlepšie s pentagonálnym hranolom (Obr.4). Zoomovacie triédre sa na astronomické účely veľmi nehodia, nakoľko zoomovací systém uberá na svetelnosti a kvalite obrazu a taktiež zmenšuje zorné pole. Triéder je vlastne Keplerov ďalekohľad do ktorého optickej osi medzi objektívom a ohniskom sú vložené hranoly, ktoré jednak prevracajú obraz, ktorý by bol inakšie výškovo aj stranovo prevrátený a podruhé skracujú dĺžku tubusu ďalekohľadu. Najrozšírenejším je Porro - prizmatický systém (Obr.1), ktorý pozostáva z dvoch hranolov. Jeden otáča obraz po výške, druhý po šírke. Tieto hranoly sú niekedy vyrábané ako jeden kus. Triéder s takýmto systémom má dvakrát zalomený tubus.
![]() |
| Obr. 1 - Porro - prizmatický systém |
Ďalším, menej rozšíreným systémom je Porro-Abble prizmatický (Obr.2). Takýto systém je tvorený jediným špeciálnym hranolom. Výhodou je to, že celé obracanie obrazu sa deje v jednom kuse skla. Tubus tohto ďalekohľadu je zalomený raz a v mieste zalomenia má výčnelok dospodu.
|
|
| Obr. 2 - Porro-Abble prizmatický systém |
Tretím systémom je dvojhranolový Schmidt-Pechanov prizmatický systém (Obr.3). Má veľké výhody oproti predchádzajúcim, nakoľko po prechode lúčov týmto systémom zostáva optická os ďalekohľadu nezmenená a jeho tubus rovný a bez výčnelkov. Takýto systém nachádza uplatnenie najmä pri menších triédroch ako je napríklad 20x35.
![]() |
| Obr. 3 - Schmidt-Pechan prizmatický systém |
Astronomický teleskop
![]() |
| Obr. 4 - Základné typy astronomických teleskopov |
Astronomické ďalekohľady sa rozdeľujú na tri veľké skupiny: refraktory (šošovkové), reflektory (zrkadlové) a kombinované.
Kepler je najpoužívanejším refrakčným teleskopom v astronómii. Jeho konštrukcia je veľmi jednoduchá a tubus rovný. Jeho výhody sú v tom, že je uzavretý a podáva kvalitný a stabilný obraz. Vzhľadom na to, že je uzavretý nedochádza k jeho vnútornému znečisteniu prachom. Zaprášia sa len vonkajšie vrstvy šošoviek objektívu a okulára, ktoré sa dajú pohodlne vyčistiť. Najväčšou výhodou Keplera je to, že ak sa nerozbije tak vydrží večne. Prakticky všetky refraktory, ktoré sa kedy vyrobili sa zachovali dodnes a fungujú z výnimkou tých, ktoré boli zničené hrubou silou alebo zámerne rozobraté. Aj Slnko dokáže zničiť okulár ak je teleskop namierený na Slnko príliš dlhý čas (pri projekcii Slnka na papier). Obraz v takomto type teleskopu je výškovo aj stranovo obrátený - no po určitom čase si na to každý pozorovateľ zvykne. Kepler je veľmi vhodný na astrofotografiu, nakoľko jeho obraz nieje zakrivený. Tento typ teleskopu je vhodný na pozorovanie všetkých objektov oblohy.
Ritchey-Chrétien je takmer dokonalým prístrojom, ktorý nemá takmer žiadne chyby zobrazovania. Bol vynájdený takmer pred sto rokmi. Takmer všetky inštitúcie používajú tento typ teleskopu s hyperbolickými zrkadlami - tie sú jediným konštrukčným rozdielom v porovnaní s Cassegrainom. Dokonca aj Hubble Space Telescope je osadený týmto systémom. Ritchey-Chrétien je zo všetkých teleskopov najdrahší, nakoľko výroba jeho hyperbolických zrkadiel je veľmi náročná. V súčasnosti sa už na trhu začínajú objavovať prvé ďalekohľady tejto konštrukcie, ktoré majú profesionálne technické parametre. Takýto druh prístroja je vhodný na pozorovanie všetkých typov objektov a je najvhodnejší na astrofotografiu. Svetelnosť týchto prístrojov je podobná ako pri Cassegraine.
Tretiu kategóriu tvoria kombinované alebo šošovkovo-zrkadlové ďalekohľady. V tomto prípade sa ich objektív skladá de facto z dvoch častí - korekčnej dosky v prednej časti a zo zrkadla v zadnej časti tubusu. Tieto teleskopy môžu byť v konfigurácii Cassegrain alebo Newton. Výhodou je ostrejší a menej zdeformovaný obraz - to nájde uplatnenie najmä v astrofotografii. Nevýhodou je, že korekčná šošovka má vždy o niečo menší priemer ako hlavné zrkadlo a tým pádom dosahuje takýto systém o niečo menšiu svetelnosť ako by mal bez korekčnej šošovky. V každom prípade ide o uzavreté optické systémy, čo je vhodné najmä kvôli tomu, že zrkadlá vo vnútri sa nezaprášia.
Mnohé ďalekohľady sa predávajú aj z montážou lepšej alebo horšej kvality. Ak chcete parametre svojho prístroja využiť na plno, bude potrebovať kvalitnú montáž.
Azimutálna montáž - najlacnejším a takpovediac núdzovým riešením by bolo ísť do predajne so spotrebnou elektronikou a kúpiť klasický statív na kameru. Takéto riešenie však nieje veľmi vhodné, nakoľko statív na teleskop musí byť čo najtuhší a to kamerové statívy vôbec niesú. Ak pozorujete a ďalekohľad máte pripevnený na azimutálnej montáži tak budete musieť pri nasledovaní objektu pohybujúceho sa západným smerom po oblohe neustále natáčať prístroj aj v zvislej aj vo vodorovnej osi. Toto vám poriadne uberie z pozorovacieho času a navyše váš prístroj nevyužijete na plno, nakoľko sa vami pozorovaný objekt bude väčšinu pozorovacieho času nachádzať mimo centra okulára a teda aj mimo optickej osi. Obraz je vždy najlepší v centre okulára a zhoršuje sa s rastúcou sa vzdialenosťou ku okraju. Takáto konfigurácia je mimoriadne nevhodná ak pozorujete zákryty hviezd Mesiacom - veľmi často sa stane, že hviezda zmizne za Mesiacom práve vtedy, keď ďalekohľad otáčate.
Rovníková montáž - taktiež nazývaná eqvatoriálna alebo astronomická montáž. Najvhodnejšia montáž na astronomické pozorovanie a astrofotografiu. Jedna jej os je rovnobežná zo zemskou osou a druhá je na ňu kolmá. Teleskop sa okolo prvej osi otáča na východ a na západ (rektascenzia alebo right ascenzion), okolo druhej na sever a na juh (deklinácia alebo declination). Rektascenzia je nebeská dĺžka a určuje uhlovú vzdialenosť (dĺžku) objektu od nultého poludníka oblohy, ktorý prechádza jarným bodom. Rektascenzia môže mať hodnotu od 0 do 360° a meria sa od objektu do prava až po jarný bod. Deklinácia predstavuje uhlovú vzdialenosť objektu od nebeského rovníka a môže mať hodnotu od -90° do +90°. Ak objekt nájdeme ďalekohľadom, tak potom ho už sledujeme otáčaním prístroja len v polárnej osi a nie v dvoch ako v prípade azimutálnej montáže. Deklinácia objektu sa počas pozorovania tak výrazne nemení. Ak polárnu os pripojíme ku pohonu, ktorý otočí prístroj okolo polárnej osi raz za 24 hodín tak budeme mať možnosť nerušeného pozorovania a fotografovania objektu. Montáže s motorovým pohonom sú ešte stále dosť drahé, nakoľko ich výroba je technologicky náročná nepredávajú sa mäsovo. Ak si takúto montáž kúpite tak určite nebudete ľutovať.
Vo všeobecnosti sa dá povedať, že najlepšou kombináciou je železný alebo betónový stĺp z ktorého navrchu zvislo trčí univerzálny kolík na ktorý sa nasadí equatoriálna montáž s pohonom. Takéto upevnenie ďalekohľadu zaručí jeho dobrú oporu a presné sledovanie objektu na oblohe.
Príslušenstvo
Okuláre - najprestížnejšie firmy na trhu ponúkajú ku svojím teleskopom aj široký sortiment okulárov. Pre vás bude dôležité najmä zväčšenie aké dá okulár s daným prístrojom. Dajme tomu, že som si zakúpil prístroj s priemerom objektívu 20 cm a ohniskovou vzdialenosťou 150 cm a chcem si kúpiť päť okulárov tak aby mali rovnomerný vzájomný odstup čo sa týka zväčšenia. V prvom rade si vypočítam maximálne užitočné zväčšenie: priemer objektívu v mm x 2 = 400. Takže nemá zmysel kupovať okulár ktorý by mal zväčšenie väčšie ako 400x. Teraz sa musím rovnomerne rozložiť zväčšenia tak aby bol medzi všetkými piatimi adekvátny odstup: 25x, 50x, 100x, 200x a 400x. Následne si musím vyrátať, že akú ohniskovú vzdialenosť musia mať okuláre aby dávali takéto zväčšenia. Zväčšenie ďalekohľadu sa vypočíta zo vzorca Z=F/f kde Z je zväčšenie, F ohnisková dĺžka objektívu teleskopu a f ohnisková dĺžka okulára. My však poznáme F a Z takže aby sme vyjadrili f musíme rovnicu previesť na tvar f=F/Z. S pomocou daného vzorca rýchlo vypočítam požadované ohniskové vzdialenosti okulárov: 60 mm, 30 mm, 15 mm, 7,5 mm, a 3,75 mm. Ak mi výsledok ukáže, že niektoré ohniskové vzdialenosti sa nevyrábajú, tak ich budem musieť zaokrúhliť: 60; 30; 15; 8 a 4 mm. Kvalitný okulár stojí často nad 100 €, takže sada piatich je veľkou vymoženosťou.
Navádzacie systémy - niektoré popredné spoločnosti ponúkajú navádzacie systémy, ktoré majú obsiahlu databázu objektov a naozaj fungujú. Navádzací systém je schopný natočiť teleskop na požadovaný objekt za krátky čas. Montáž však musí takýto systém podporovať - musí mať zabudované motory, ktoré pohybujú oboma osami.
Chrómový filter - na pozorovanie slnečnej fotosféry. Tento filter je veľmi praktický a dá sa s jeho pomocou pozerať priamo na Slnko. Musíte byť však veľmi opatrní a uistiť sa, že filter sa počas pozorovania neuvoľní a neodpadne - oslepilo by vás to v momente. Taktiež musíme dávať pozor aby sme nepoškodili jemnú chrómovú vrstvu. Cez drobné škrabance prenikne dosť svetla na to aby poškodilo váš zrak.
Záznamová technika - sem spadá naozaj veľmi veľa zariadení ako CCD kamery, digitálne fotoaparáty, webové kamery či analógové fotoaparáty. Použite to, čo vám prinesie najlepšie výsledky. Treba mať na pamäti, že niektoré digitálne fotoaparáty majú tesne pred snímacím čipom zelenkastý filter na denné svetlo. Tieto fotoaparáty nerobia pekné astrofotografické snímky a je lepšie ak máme jeden fotoaparát len na astronomické účely. V tomto prípade tento filter môžeme odstrániť.
Viac o príslušenstve sa dočítate v článku o príprave na pozorovanie.
Rady na záver
Nikdy sa nepozerajte ďalekohľadom priamo na Slnko - za zlomok sekundy by ste prišli o zrak! Nikdy nenechávajte ďalekohľad na priamom slnečnom svetle, daždi, snehu či prachu! Nedovoľte neskúseným osobám manipulovať z ďalekohľadom. Nečistite šošovky toaletným papierom ani papierovou servítkou a už vôbec nie košeľou či tričkom! Na čistenie používajte stlačený vzduch, ak to nezaberá jemný štetec a ak ani to nepomôže tak až potom použite suchú handričku z mikrovlákna. V žiadnom prípade nepoužívajte na čistenie ďalekohľadu kvapaliny - nikdy ich neutriete dokonale a následne sa na bude lepiť prach. Objektív a okulár okamžite po pozorovaní opäť zakryte krytkou aby sa na ne neprášilo. Ak sa o svoj ďalekohľad budete správne starať, tak vám vydrží celý život.
Ako riadny člen Slovenského zväzu astronómov amatérov máte pri nákupe v tejto predajni nie zanedbateľnú zľavu. Prajeme vám teda veľa šťastia pri výbere tej správnej optiky, jasné noci a veľa príjemných zážitkov z pozorovaní.
Martin Golembiovski



