Радиотелескоп своими руками
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 05.10.2024
Еще несколько лет назад, изучая странички русскоязычных сайтов по теме любительская радиоастрономия, любительский радиотелескоп, коллективные радионаблюдения и т.д., я подсознательно соглашался с авторами постов, что это достаточно сложное дело, но сознание стремилось в дальний космос. Изучая зарубежную схемотехнику и технологию построения радиотелескопов в любительских условиях, я понимал, что возможностей, особенно материальных, у зарубежных радиоастрономов-любителей (далее РЛ) намного больше, чем у нас. Наличие современных дорогостоящих приборов: анализаторов спектра, генераторов и т.д., плюс малошумящая элементная база у иностранцев намного превосходила наши возможности. В то время уже проводились радионаблюдения ближнего космоса любителями из Белоруссии, России и Украины. В основном наши РЛ наблюдали Солнце, Юпитер и метеорные потоки. Радионаблюдения объектов дальнего космоса, таких как радиогалактики, сверхновые, пульсары, квазары и т.д. предпринимались в основном РЛ из Европы, Америки и Австралии. Но пускай дальше, чем ближний космос и обсуждения, на сайтах у нас дело не шло, зато за столько лет обсуждений была всесторонне обговорена теоретическая часть не только простых радиотелескопов - радиомеров, но и радиотелескопов - интерферометров. Обсуждались современные методы апертурного синтеза, построение радиоизображений объектов дальнего космоса и даже обсуждались принципы радиоинтерферометров сверхдлинной базы (РСДБ) с разрешением на порядок выше, чем в близкой всем нам оптической астрономии. Так что наши РЛ подвели неплохую общетеоретическую, описательную базу для создания настоящего любительского радиотелескопа для наблюдений объектов дальнего космоса.
Немного теории
Но почему всё-таки радиоастрономия так сильно привлекает? Да потому, что радиодиапазон электромагнитного спектра огромен по сравнению, например, с оптическим.
Световые лучи - не единственные вестники далеких космических миров. Космос пронизан и другими видами электромагнитных излучений. Это радиоволны, инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение. Все эти излучения несут ценнейшую информацию о физических явлениях во Вселенной.
Те космические объекты, которые мы наблюдаем в оптическом диапазоне - Солнце, звезды, планеты, галактики, туманности - являются источниками радиоизлучения. Широта спектра радиодиапазона дает широкие возможности наблюдения и изучения этих объектов космоса в разных спектральных линиях. На разных частотах радиодиапазона может быть получена совершенно разная, очень ценная информация о физических процессах, происходящих в данном объекте.
Радиоастрономия очень быстро стала незаменимым методом изучения Вселенной. Дело в том, что радиоволны хорошо проникают сквозь межзвездную среду, космическую пыль и поэтому приходят к нам из таких районов космоса, откуда видимый свет дойти не может. Благодаря этому радиотелескопы позволили астрономам заглянуть в самые потаенные уголки Вселенной, недоступные оптическим телескопам.
Кроме того, источниками космического радиоизлучения, как правило, бывают объекты, где происходят активные физические процессы. А именно такие объекты представляют наибольший интерес для познания самых глубоких закономерностей строения и развития материи во Вселенной. Не случайно с помощью радиоастрономии удалось обнаружить целый ряд неизвестных ранее космических объектов, в том числе источники чудовищных энергий - квазары и сверхплотные нейтронные звезды - пульсары.
И еще немаловажные факторы в пользу радиоастрономии: при наблюдениях в диапазоне длин волн от 30м до 1см погода и атмосфера практически на влияет на прохождение радиосигнала. Наблюдения можно проводить в любое время суток. Разрешающая способность наземных оптических телескопов ограничена турбуленцией атмосферы и составляет не многим более 1 угл.сек. Радиотелескоп, работающий в режиме РСДБ, может иметь разрешение 0.0001 угл.сек. Также большая широта спектра радиодиапазона увеличивает вероятность принять сигнал от инопланетных цивилизаций, чем и занимаются радиообсерватории в том числе и любительские по программе SETI.
Задача выбора радиочастот и принципа работы радиотелескопа для любительской радиоастрономии сводилась к решению нескольких подзадач.
1. Выбор метода приема и обработки радиосигнала.
Зная, что радиосигналы от космических радиоисточников намного слабее, чем общий радиофон, состоящий из естественного и искусственного радиошума плюс шум приемной системы, был выбран двухэлементный радиотелескоп-интерферометр с корреляцией фазы. Так как естественный шум и шум приемной системы могут иметь случайный характер, то путем многократного усреднения по времени можно свести его к минимуму на стадии цифровой обработки. Искусственный шум будет давиться фильтрами, установленными сразу после приемного элемента антенны.
2. Выбор частотного диапазона.
Для минимизации размеров антенной и приемной аппаратуры, а также имея желание исследовать космос на частоте водорода - 1421МГц, был принят диапазон частот от 1000МГц до 2000МГц . Данный диапазон частот подходит для передачи по коаксиальному кабелю от антенн к приемнику, а если взять готовые цифровые тюнеры промышленного производства, которые используются в спутниковых ресиверах, то паять и изобретать сложные СВЧ схемы вообще не придется. Кстати частота этих тюнеров как раз 950-2150Мгц, что нам и нужно.
3. Размер и сложность изготовления антенны.
4. Создание программного обеспечения и АЦП для цифрового ввода и обработки сигналов на компьютере.
АЦП было создано на основе быстродействующей USB-микросхемы, программное обеспечение создавалось на VC++.
Почему удалось с минимальными затратами и в кратчайшие сроки построить радиотелескоп только сейчас?
То же самое произошло и с цифровыми тюнерами от спутниковых ресиверов. Не смотря на то, что цифровые тюнеры от спутниковых ресиверов и карт и так производились почти в интегральном исполнении и содержали внутри себя все, что нам нужно для наших целей, их стали заменять цифровые тюнеры в виде одной специализированной микросхемы. Поэтому теперь спутниковый ресивер стал еще доступнее для широких масс, а предыдущие ресиверы и DVB-карты, в которых есть так необходимые нам цифровые тюнеры предыдущей разработки, оказались на прилавках торговцев радиохламом на радиорынках за 5-10$.
К делу!
Для реализации всей системы от антенны до компьютера нам необходимо иметь все в двух экземплярах: две антенны, два МШУ, два цифровых тюнера, у каждого из которых удаляется собственный кварцевый резонатор и они подключаются к общему генератору для режима интерферометра, а также два АЦП для каждого из тюнеров.
Детали монтажа и настройки системы выходят за рамки этой статьи. Могу сказать только, что пайка требуется только в межблочных соединениях и при изготовлении полуволновых диполей. Если соединить между собой все правильно, система начнет работать сразу, т.к. не требует сложной настройки.
К основным самым мощным объектам дальнего космоса, которые мы должны увидеть при первом свете (как говорят оптические астрономы) нашего радиотелескопа, относятся радиоисточники: Кассиопея А (сверхновая), Лебедь А (двухкомпонентная радиогалактика размером 2 угл.мин.), Телец А (Крабовидная туманность М1, сверхновая, пульсар), Дева А (радиогалактика М87), а также радиоисточник 3С400 в созвездии Орла. Основной тест приемной части и настройки антенны нашего радиотелескопа в любительских условиях были выполнены по Солнцу.
Вот что получилось в итоге.
Радиотелескоп - интерферометр был испытан в мобильном варианте с параболическими антеннами 1.2м, базой от 10м до 20м, на частоте 1145МГц. Чувствительность данной конфигурации на частоте 1145МГц по радиоисточникам составила примерно 250 Янских. В городских условиях, из-за большого уровня шума применялись узкополосные резонаторные фильтры, что привело к снижению чувствительности на 30%.
Дальнейшие задачи по развитию данной системы.
1. Увеличение диаметров антенн и базы между ними, для повышения чувствительности разрешающей способности.
2. Формирование радиоизображения небесной сферы и отдельных радиоисточников за счет увеличения количества элементов радиоинтерферометра и вращения земли.
3. Испытание данной системы в режиме РСДБ, с синхронизацией от GPS и применением высокостабильных термостатированных кварцевых резонаторов.
Радиотелескопы, как вы наверняка знаете, предназначены для улавливания радиоволн, приходящих из далёкого космоса. Обычные спутниковые тарелки тоже улавливают радиоволны – но уже человеческого происхождения. Но насколько просто конвертировать одно устройство в другое? Это абсолютно точно возможно, говорят новозеландские астрономы, которые детально описали, как они превратили устаревшую 30-метровую спутниковую тарелку в радиотелескоп для изучения космоса.
Статья, недавно опубликованная в ArXiv, рассказывает, как именно они сумели трансформировать проржавевшую тарелку тридцатилетней давности в радиотелескоп, который пригоден для использования в современной астрономии. Сперва, они заменили проржавевшие болты. Затем – механизмы позиционирования самой тарелки, чтобы она могла поворачиваться на 270 градусов вместо прежних 170. Антенна тарелки также была перекомпонована для улавливания частот, подходящих для прослушивания космоса вместо приёма телефонных звонков дальней связи, как было прежде.
Переоборудованная антенна теперь может работать сама по себе или как часть более крупного массива.
Для тех же из вас, кто по своей природе любопытен, но не располагает завалявшейся под рукой 30-метровой спутниковой антенной – не отчаивайтесь. Вот здесь можно взять подробные инструкции, как превратить в радиотелескоп обычную спутниковую тарелку. А вот здесь находятся инструкции по созданию более сложной версии. Возможно, вы и не станете первыми, кто найдёт с их помощью инопланетян, но они более чем пригодны для непрофессиональных исследований.
В моем далеком уже детстве попалась мне хрестоматия по астрономии с тех ещё более далёких лет, которых я не застал, когда эта астрономия была предметом в школе. Читал её до дыр и мечтал о телескопе, чтобы хоть одним глазком посмотреть в ночное небо, но не сложилось. Рос в деревне, где ни знаний, ни наставника для этого не было. Так и ушло это увлечение. Но с возрастом обнаружил, что желание то осталось. Прошерстил интернет, оказывается людей, увлеченных телескопостроением и собирающих телескопы, да ещё какие, и с нуля — масса. Из профильных форумов набрался информации, теории, и решил построить небольшой телескоп для начинающего.
Спроси меня ранее, что такое телескоп, сказал бы — труба, с одной стороны смотришь, вторую направляешь на предмет наблюдения, одним словом подзорная труба, но побольше размером. Но оказывается для телескопостроения используют в основном другую конструкцию, которую ещё называют ньютоновским телескопом. При массе достоинств она имеет не так много недостатков, по сравнению с другими конструкциями телескопов. Принцип его работы понятен из рисунка — свет далёких планет падает на зеркало, имеющее в идеале параболическую форму, далее свет фокусируется и выносится за пределы трубы с помощью второго, установленного под 45 градусами по отношению к оси, по диагонали, зеркала, которое так и называют — диагональное. Далее свет попадает в окуляр и в глаз наблюдающего.
Телескоп это точный оптический прибор, поэтому при изготовлении необходимо соблюдать аккуратность. Перед этим необходимо произвести расчёты конструкции и мест установки элементов. В интернете существуют онлайн калькуляторы расчёта телескопов и грех этим не воспользоваться, но азы оптики знать тоже не помешает. Мне понравился ISAAC калькулятор.
Для изготовления телескопа в принципе ничего сверхестественного не надо, я думаю что у любого хозяйственного человека в подсобке есть небольшой токарный станочек хотя бы по дереву, а то и по металлу. А если есть ещё и фрезеровочный станок — завидую белой завистью. И уж совсем не редкость теперь домашние лазерные станочки с ЧПУ для вырезания по фанере и 3D печатающий станок. К сожалению, у меня в хозяйстве из всего выше перечисленного ничего нет, окромя молотка, дрели, ножовки, электролобзика, тисков и мелкого ручного инструмента, плюс куча банок, ванночек с россыпью трубок, болтиков, гаечек, шайбочек и прочего гаражного металлолома, который вроде и выкинуть надо, но жалко.
При выборе размера зеркала (диаметр 114мм) мне кажется выбрал золотую середину, с одной стороны такой размер ходовой и уже не совсем маленький, с другой стороны стоимость не такая огромная, чтобы в случае фатальной неудачи пострадать финансово. Тем более главная задача была пощупать, разобраться и научиться на ошибках. Хотя, как говорят на всех форумах, самый хороший телескоп это тот, в которой наблюдают.
И так, для своего первого, надеюсь не последнего, телескопа я выбрал сферическое главное зеркало с диаметром 114мм и алюминиевым покрытием, фокусом 900мм и диагональным зеркалом, имеющего форму овала с малой диагональю в один дюйм. При таких размерах зеркала и фокусного расстояния различия форм сферы и параболы ничтожны, поэтому можно использовать недорогое сферическое зеркало.
Внутренний диаметр трубы по книге Навашина, Телескоп астронома-любителя (1979), для такого зеркала должен быть не менее 130мм. Конечно, лучше побольше. Трубу можно делать и самому из бумаги и эпоксидки, или из жести, но грех не воспользоваться готовым дешёвым материалом — в этот раз метровая канализационная PVH труба DN160, купленная за 4.46 евро в строймагазине. Толщина стенок 4мм мне показалась достаточной, с точки зрения прочности. Пилится и обрабатывается легко. Хотя есть и с 6мм толщины стенкой, но мне показалась тяжеловатой. Для того, чтобы распилить, пришлось на неё брутально сесть, никаких остаточных деформаций на глаз не наблюдается. Конечно, эстеты скажут фи, как можно в трубу для овна звёзды смотреть. Но для настоящих рукопоповцев это не преграда.
Вот она, красавица
Зная параметры зеркала, можно делать расчёт телескопа на вышеупомянутом калькуляторе. Сразу не всё понятно, но по мере создания всё становится на свои места, главное, как всегда, не зацикливаться на теории, а совмещать её с практикой.
С чего начать? Я начал, по моему мнению, с самого сложного — узла крепления диагонального зеркала. Как уже писал, изготовление телескопа требует точности, но которая не отменяет наличие возможности регулировки положения того же диагонального зеркала. Без тонкой регулировки — никак. Схем крепления диагонального зеркала несколько, на одной стойке, на трёх растяжках, на четырёх и прочие. У каждого есть свои плюсы и минусы. Так как размеры, вес моего диагонального зеркала, а значит и его крепления, скажем прямо, малы, я выбрал трёхлучевую систему крепления. В качестве растяжек использовал найденный регулировочный лист нержавейки толщиной 0.2мм. В качестве арматуры использовал медные муфты под 22мм трубу с наружным диаметром 24мм, чуть меньшим размера моей диагоналки, а также болт М5 и болты М3. Центральный болт М5 имеет конусную головку, которая просунутая в шайбу М8 работает как шаровая опора, и позволяет наклонять регулировочными болтами М3 диагональное зеркало при регулировке. Сначала припаял шайбу, потом обрезал грубо под углом и подогнал под 45 градусов на листе грубой наждачки. На обе детали (одна залита полностью, вторая 5мм через отверстие) ушло меньше 14мл пятиминутного двухкомпонентного эпоксидного клея Момент. Так как размеры узла малы, очень трудно всё разместить и чтобы всё это нормально работало, плечо регулировки маловато. Но получилось очень и очень не плохо, диагональное зеркало регулируется достаточно плавно. Болты с гайками макал в горячий воск, чтобы не прилипла смола при заливке. Только после изготовки этого узла этого заказал зеркала. Само диагональное зеркало клеил на двухсторонний вспененный скотч.
Под спойлером некоторые фото этого процесса.
Манипуляции с трубой были следующие: отпилил лишнее, ну и так как труба имеет раструб большего диаметра, использовал его для усиления района крепления растяжек диагоналки. Вырезал кольцо и на эпоксидку посадил на трубу. Хотя жесткость трубы и достаточна, на мой взгляд лишним не будет. Далее по мере поступления комплектующих сверлил и вырезал в ней отверстия, снаружи обклеил декоративной плёнкой. Очень важный момент — окраска трубы изнутри. Она должна быть такая, чтобы как можно больше поглощала свет. К сожалению продающиеся краски, даже матовые, совсем не подходят. Есть спец. краски для этого, но они дорогие. Я сделал так — по совету из одного форума покрыл изнутри краской из баллончика, потом засыпал в трубу ржаной муки, закрыл два конца плёнкой, хорошо покрутил — потряс, вытряхнул то, что не прилипло и опять задул краской. Получилось очень прилично, смотришь как в печную трубу.
Крепление главного зеркала делал из двух дисков фанеры толщиной 12мм. Один с диаметром под трубу 152мм, второй с диаметром главного зеркала 114мм. Зеркало ложится на три кружка приклеенных к диску кожи. Главное, чтобы зеркало не было жёстко зажато, я прикрутил уголки, обматал их изолентой. Само зеркало удерживается штрапсами. Два диска имеют возможность двигаться друг относительно друга для регулировки основного зеркала с помощью трёх регулировочных болта М6 с пружинами и тремя стопорными болтами, тоже М6. По правилам в дисках должны быть отверстия, для охлаждения зеркала. Но так как у меня телескоп дома храниться не будет (будет в гараже), то и температурное выравнивание не актуально. Второй диск в таком случае заодно играет роль пылезащитной задней крышки.
На фото крепление уже с зеркалом, но без заднего диска.
Фото самого процесса изготовления.
В качестве опоры использовал монтировку Добсона. В интернете масса различных модификаций, в зависимости от наличия инструмента и материалов. Состоит из трёх частей, первая в которой зажимается сама труба телескопа —
Оранжевые круги это отпиленные кругляки трубы, в которые вставлены круги из 18мм фанеры и залитые эпоксидной смолой. Получилась составная часть подшипника скольжения.
Вторая — куда ставится первая, позволяет двигаться трубе телескопа по вертикали. И третья — круг с осью и ножками, на который ставится вторая деталь, позволяющая вращать её.
В местах опирания деталей прикручены кусочки тефлона, позволяющие легко и без рывков перемещать детали одну относительно другой.
После сборки и примитивной настройки прошли первые испытания.
Сразу же появилась проблема. Я пренебрёг советами умных людей не сверлить отверстия под крепления основного зеркала без испытания. Хорошо ещё, что пилил трубу с запасом. Фокусное расстояние зеркала оказалось не 900мм, а около 930мм. Пришлось сверлить новые отверстия (старые заклеены изолентой) и отодвигать дальше основное зеркало. Просто не смог поймать в фокус ничего, приходилось поднимать сам окуляр из фокусёра. Минус этого решения — крепёжные и регулировочные болты с торца не прячутся в трубе. а торчат. В принципе не трагедия.
Снимал с руки мобильником. На тот момент был только один 6мм окуляр, степень увеличения это отношение фокусных расстояний зеркала и окуляра. В данном случае получается 930/6=155 раз.
Испытание номер 1. До объекта 1км.
Номер два. 3км.
Главный результат достигнут — телескоп работает. Понятно, что для наблюдения планет и Луны нужна более качественная юстировка. Для неё был заказан коллиматор, ну и ещё один 20мм окуляр, и фильтр для Луны в полнолуние. После этого все элементы с трубы были сняты и поставлены обратно уже тщательней, прочнее и точнее.
Ну и наконец цель всего этого — наблюдения. К сожалению звёздных ночей в ноябре практически не было. Из объектов, что успел понаблюдать всего два, Луна и Юпитер. Луна выглядит не диском, а величаво проплывающим ландшафтом. С 6мм окуляром вмещается только её часть. А Юпитер с его спутниками просто сказка, принимая во внимание расстояние, которое нас отделяет. Выглядит он как полосатый шарик со звёздочками-спутниками на линии. Цвета этих линий различить не получается, тут нужен телескоп с другим зеркалом. Но всё равно — завораживает. Для фотографирования объектов нужно как дополнительное оборудование, так и другой тип телескопа — светосильный с малым фокусным расстоянием. Поэтому здесь только фото с просторов интернета, точно иллюстрирующая то, что видно с таким телескопом.
К сожалению для наблюдения Сатурна придётся ждать весны, а пока в ближайшем будущем Марс, Венера.
Понятно, что зеркала далеко не все расходы на постройку. Вот далее список того, что было куплено кроме этого:
US $24.25 Коллиматор, не обязательная вещь, но крайне полезная
US $14.20 Искатель
US $10.86 4мм тефлон
US $19.99 20мм окуляр
US $12.99 Лунный фильтр
US $16.99 6мм окуляр
US $18.92 Фокусёр
Сразу скажу, искатель как физически не подходит к такой монтировке (нужно под углом), так и по себе — пластиковая кака. Но даже с таким намного лучше, чем без такого. Планирую поставить туда лазер для наводки.
Получилось как в анекдоте — Если в детстве у тебя не было велосипеда, а теперь у тебя Бентли, то все равно в детстве у тебя велосипеда НЕ БЫЛО! Так и у меня с телескопом, ничего не поделаешь.
Вот вкратце и всё. Спасибо за внимание. Главная цель выполнена на 100%. На данным момент накапливаю знаний и смелости для постройки телескопа с 200мм зеркалом.
Каждый человек хотя бы раз в жизни хотел рассмотреть звезды поближе, а для этой цели необходимо воспользоваться телескопом. Но приобретать подобную оптическую технику довольно дорого. Однако есть выход из ситуации – можно сделать телескоп своими руками. Благодаря самодельному телескопу появляется возможность рассмотреть лунные кратеры, Юпитер и его 4 спутника, Венеру, большое число звезд и туманностей.
Инструменты и материалы
Все телескопы подразделяются на два типа: рефракторы и рефлекторы. Для телескопов первого вида применяются различные типы линз, тогда как для второго – зеркала. Для самостоятельного изготовления прибора лучше выбрать модель рефрактора, поскольку собирающие линзы, которые необходимы для осуществления сборки, достать гораздо проще, чем собирающие зеркала, что требуются для телескопа-рефлектора.
Изображение в телескопе перевернуто, поэтому его не получится применять для осуществления наблюдения за объектами, расположенными на земле. Есть возможность перевернуть изображение. Сделать это можно, если в схему добавить положительные линзы, но стоит принимать во внимание, что в таком случае качество изображения будет хуже.
Самая важная деталь самодельного телескопа – это линзы. Проект изготовления прибора своими руками предусматривает использование двух оптических подходящих линз, при этом обе линзы обязательно должны являться выпуклыми, то есть увеличительными.
Иногда возможно услышать мнение, что самостоятельно можно сделать телескоп из очковых линз. Это, действительно, так. Но предпочтительнее применять другие виды. Для этого есть несколько причин. Первая заключается в том, что нет возможности узнать точный фокус – как следствие, вряд ли получится подобрать необходимые стекла, которые обладают нужными параметрами для создания оптического прибора. Вторая причина состоит в особенностях оптики: стекла из очков или из лупы передают изображение любых объектов с искажениями.
В связи с этим попытки сделать по чертежам телескоп при помощи линз от очков или от простых луп заканчивается определенным разочарованием. Связано это с тем, что объект небесной сферы (планета, туманность либо какая-то звезда) выглядит как нечеткое размытое пятно. И рассмотреть какие-то четкие конкретные детали очень сложно либо невозможно.
Принято считать, что для самодельного телескопа лучше выбирать ахроматы. Сам по себе ахромат формируется из двух отдельных линз, одна из которых является рассеивающей, а вторая – собирательной. Подобные линзы производятся из оптического стекла, разного по дисперсии. Благодаря этому происходит практически полная нейтрализация хроматической аберрации. Линзы ахроматы склеиваются и могут передавать максимально четкое и ясное изображение, поэтому их применение в самодельных приборах вполне оправданно. Приобрести подобные линзы реально в интернете или в специализированных магазинах, для сборки телескопа потребуется три отдельных линзы. При этом две из них должны быть одинаковыми по размеру, тогда как третья должна быть несколько больше.
В некоторых случаях для сборки домашнего телескопа применяют линзы из бинокля или из монокуляра, но в подобном случае возможны искажения рассматриваемого изображения.
Кроме непосредственно линз, потребуется еще несколько дополнительных материалов.
- Лист ватмана (для трубы).
- Черная краска для внутренней стороны листа.
- Клей для скрепления сторон листа.
Инструменты, необходимые для работы:
- канцелярский нож или обычные ножницы;
- кисть (для краски).
Сборка
Чтобы сделать дома телескоп своими руками, изначально необходимо понимать, каким образом он устроен. Главная часть прибора – это объектив. Он представляет собой двояковыпуклую линзу, которая располагается в передней части оптического прибора и собирает излучение. В домашних условиях необходимо изначально определиться с необходимым увеличением. Именно от этого зависит, насколько мощным будет впоследствии собранный телескоп. Самостоятельно добиться необходимого приближения объектов можно, правильно подобрав линзы.
Главными характеристиками телескопа, изготовленного дома, является диаметр объектива. Эта величина носит название апертура. По своим показателям чем больше апертура, тем больше прибор собирает излучения, то есть тем большей является его разрешающая способность. Следовательно, есть возможность добиться большего увеличения. Например, прибор с увеличением в 700 раз. Если линза будет иметь меньший диаметр, то и разрешающая возможность будет меньше, соответственно, прибор будет работать с 200-кратным увеличением или с другим похожим значением в зависимости от используемых линз.
Самостоятельно построить хороший домашний оптический прибор можно, если придерживаться нескольких простых правил. Главное из которых – правильный выбор линз, поскольку именно они являются основой для изготовления телескопа.
Далее требуется подготовить трубку из ватмана. Длина ее должна быть приблизительно 60 сантиметров, но она может быть как больше, так и меньше. При этом диаметр трубки должен быть больше, чем диаметр выбранных линз. Потом требуется согласно подготовленным чертежам вырезать ватман, при этом его внутреннюю часть необходимо аккуратно и тщательно выкрасить в черный цвет. Благодаря этому можно успешно защитить будущий телескоп от возможного проникновения постороннего света, который может поступать из внешних возможных источников.
Когда краска полностью высохнет, ватман опять нужно осторожно свернуть в небольшую трубку и тщательно проклеить все края, которые соприкасаются. Далее требуется закрепить большую линзу в самом торце собранной трубы из листа ватмана. При этом линза, используемая для будущего окуляра, должна быть укреплена на листе картона или бумаги, и обернута этой же трубой из листа ватмана. Далее требуется вырезать из картона два отдельных круга, в которых нужно проделать дырочки в самом центре. После этого эти круги требуется зафиксировать внутри ранее подготовленной трубки. При этом трубка, выполненная из бумаги (картона), должна обладать возможностью свободно двигаться внутри большой трубы, сделанной из ватмана. Благодаря этому появится возможность настраивать телескоп для получения максимально четкого и яркого изображения.
В случае необходимости и для большего удобства имеет смысл закрепить собранный оптический прибор на удобный штатив. В таком случае пользоваться самодельным телескопом будет гораздо удобнее. С этой целью можно воспользоваться обычным штативом для фотоаппарата. Закрепив телескоп на штативе, наблюдать за небом значительно проще и удобнее. В случае отсутствия штатива можно использовать другие статичные предметы, на которых можно закрепить телескоп. Например, спинка стула, этажерка, другое.
Еще один вариант – использование трубы от старого пылесоса вместо ватмана. Так как на трубе с одной стороны существует некоторое утолщение, его внутренний диаметр составляет около 30 миллиметров. Это место – отличный вариант для монтажа линзы. А также существует незначительная кромка непосредственно перед самим объективом. Благодаря этой кромке появляется возможность для выступа небольшого козырька, предназначенного для максимальной защиты от поступления внешних лучей. Таким образом, не будут появляться лишние блики, мешающие наблюдениям.
Трубка меньшего диаметра будет свободно скользить в главной трубе самодельного прибора. В трубу требуется вставить лист черного картона, который поможет защитить от нежелательных бликов.
Настройка самодельного телескопа
Для осуществления настройки телескопа нужно изначально потренироваться на любом предмете, находящемся за окном. Без правильной настройки любое изображение предмета будет выглядеть нечетко и размыто. Поэтому для получения хорошего изображения телескоп требуется настроить.
Не стоит наводить телескоп на объекты, которые находятся в непосредственной близости. Поскольку истинная цель функционирования телескопа — это наблюдение за объектами, которые находятся далеко. Поэтому не имеет смысла фокусировать и настраивать оптический прибор на близких объектах.
Настройка осуществляется при помощи аккуратного и медленного передвижения внутренней трубы до того момента, пока выбранный объект наблюдения не обретет четкие очертания. Если телескопом будет пользоваться не один человек, а несколько, то и настройку придется делать постоянно. Это связано с тем, что у каждого человека свои особенности зрения, следовательно, необходимо подобрать такое расстояние между линзами, которое будет оптимальным именно для конкретного человека.
Стоит помнить, что даже ранее настроенный телескоп все равно будет постоянно нуждаться в дополнительной настройке. Поэтому перед каждым использованием необходимо убедиться, что самодельный телескоп настроен правильно.
Для людей, которые любят наблюдать за ночным небом, но при этом не хотят тратить много финансовых средств на приобретение дорогостоящей оптической техники, изготовление телескопа своими руками является отличной возможностью заниматься любимым хобби. Потратив совсем немного времени, можно сделать несложный телескоп, позволяющий наблюдать за объектами небесной сферы.
Далее смотрите мастер-класс по изготовлению телескопа своими руками.
Читайте также: