Астрограф-планетник

[INPan]

А что за двухлинзовая увеличительная система? То же что и окулярная камера? А то я что-то кажется перемудрил, у меня для увеличение фокусного используется объектив высокого разрешения, а это много стекла. Может действительно достаточно ахроматической линзы. Правда относительное зеркала 4. Игорь считал, у него получилось, что при таком относительном барлоу ужасно хроматит. По идее и положительная линза должна тоже хроматить.

Да, тут есть проблема. Обычная ахроматическая Барлоу плохо справляется с такими апертурными углами, как у зеркала F/4. Пробовал обычный симметричный Плессл - та же картина, и сферичка и сферохроматизм. Эти системы более менее сносно работают с F/10. Теряется вся прелесть рефлектора. А тут ни какого хроматизма и сферическая сведена к нулю.

[ysdanko]

А что за двухлинзовая увеличительная система? То же что и окулярная камера? А то я что-то кажется перемудрил, у меня для увеличение фокусного используется объектив высокого разрешения, а это много стекла. Может действительно достаточно ахроматической линзы. Правда относительное зеркала 4. Игорь считал, у него получилось, что при таком относительном барлоу ужасно хроматит. По идее и положительная линза должна тоже хроматить.

О подробностях я не в курсе. Есть только общая информация...Поищите книгу В.А Крат и Л.М. Котляр. "Баллонная астрономия" (1972 г. издания)

р/s Могу сфотографировать общую схему инструмента и выложить здесь. Если судить по схеме, то перед камерой просто ставился длиннофокусный объектив. Камера от этого объектива располагалась почти на таком же расстоянии, что и длина трубы...то есть порядка 2 метров.

Вот эта схема.

[kryptonik]

В целом это окулярная камера. Светофильтр, говорит, что возможно использовалась система в узком диапазоне, значит, хроматизм особо не мешал. Ну, а если замахнуться на ИК-УФ, то зеркала принципиально лучше.
Но совсем фокус на вторичном зеркале делать не стоит, это вся пыль будет видна. И объектив не длиннофокусный. Это с кратностью увеличения окулярной камеры связано. Если из 2,4метра получалось 100, это кратность 40, задний отрезок 2,4метра:40=60мм. Примерно.

[ysdanko]

В целом это окулярная камера. Светофильтр, говорит, что возможно использовалась система в узком диапазоне, значит, хроматизм особо не мешал. Ну, а если замахнуться на ИК-УФ, то зеркала принципиально лучше.
Но совсем фокус на вторичном зеркале делать не стоит, это вся пыль будет видна. И объектив не длиннофокусный. Это с кратностью увеличения окулярной камеры связано. Если из 2,4метра получалось 100, это кратность 40, задний отрезок 2,4метра:40=60мм. Примерно.

По данным из книги, это был двух-линзовый объектив с фокусным расстоянием 81 мм, который обеспечивал увеличение 25 раз, что соответствовало эквивалентному фокусу 67м.
Телескоп был предназначен для фотографирования фотосферы, поэтому использовался фильтр с шириной пропускания 800 ангстрем, с максимумом пропускания на длине волны 5450 ангстрем.
ГЗ фокусировалось именно на вторичку. Ее размер был 2х2.8 мм.
Поле зрения (всей системы) ограничено, примерно 1,5 угловых минуты.

[kryptonik]

Тот, кто проектировал систему, конечно, знал что делал. Это же изображение Солнца на самом зеркале. Отвод тепла через медный стержень. Зачем-то это было нужно. Хотя отвести тепло от тонкого миниатюрного зеркала проще, чем от «нормального».
Для планет это не актуально, зеркало можно и побольше. С такой схемой можно существенно сэкономить, но без фанатизма. Я, кстати, рассматривал возможность применения более длиннофокусного объектива, там действительно надо было «загнуть» оптическую ось после окулярной камеры вдоль трубы.

[ysdanko]

Отвод тепла через медный стержень. Зачем-то это было нужно.

Совершенно верно. Вторичка так же была из металла и крепилась на длинный медный стержень.

[INPan]

Ну понятно теперь. Этот телескоп работал исключительно по Солнцу. А нам планеты нужны, их спутники и Луна конечно же, при чем во всем диапазоне от ИК до УФ, и если мы хотим прорыва в этой области любительской астрофотографии, то нам нужно новое решение, отличное от традиционно сложившегося. И решение это должно одновременно находиться в области возможностей любителя. И тут длиннофокусный Кассегрен, классический или с тройным отражение и больше ни какой промежуточной оптики, это как раз то, что нужно. При уже имеющемся в наличии качественном параболическом зеркале, превратить обычный Ньютон в зеркальный  суперпланетник вполне можно малой кровью, так сказать. Гиперболу можно сделать или заказать. И обойдется она думаю не дороже, чем современный элитный окуляр.
500-миллиметровое зеркало в сочетании с 100-миллиметровой вторичкой должно дать по идее совершенно новый уровень детализации, отличный от того, к которому мы уже привыкли.
По Луне например можно работать только в ИК диапазоне. Это существенно снизит влияние атмосферы.
Так что, уважаемые скептики, не спешите отметать новые решения, ведь для их реализации не нужно ни чего особо сложного и дорогостоящего, а в случае с телескопом Александра (kryptonik), не нужна даже переделка уже работающей конструкции. Только небольшая доработка.

[ysdanko]

Ну понятно теперь. Этот телескоп работал исключительно по Солнцу. А нам планеты нужны, их спутники и Луна конечно же, при чем во всем диапазоне от ИК до УФ, и если мы хотим прорыва в этой области любительской астрофотографии, то нам нужно новое решение, отличное от традиционно сложившегося. И решение это должно одновременно находиться в области возможностей любителя.

Были инструменты и для ночных наблюдений (планет и галактик). Решение, все та же классика. Либо система Ньютона, либо система Грегори. Для построения изображения с предельной разрешающей способностью достаточно основной оптической системы.  Никаких тройных отражений. Линзовая система (а в случае kryptonic – окулярная камера) предназначалась только для увеличения масштаба изображения

По Луне например можно работать только в ИК диапазоне. Это существенно снизит влияние атмосферы.

Спектральный диапазон, доступный для любительского применения,  лимитируется не «стеклами», а окнами прозрачности атмосферы и фотприемниками.

Так что, уважаемые скептики, не спешите отметать новые решения, ведь для их реализации не нужно ни чего особо сложного и дорогостоящего, а в случае с телескопом Александра (kryptonic), не нужна даже переделка уже работающей конструкции. Только небольшая доработка.

Здесь я с вами полностью согласен. Ни какого скептицизма. Полезна любая «движуха». 

[kryptonik]

500-миллиметровое зеркало в сочетании с 100-миллиметровой вторичкой должно дать по идее совершенно новый уровень детализации, отличный от того, к которому мы уже привыкли.

Думаю, что здесь ты не совсем прав. Планетник, это конечно телескоп с более высокими требованиями к оптике, чем дипскай. Тут и зеркала должны быть поточнее, и Ц.Э. поменьше, термостабилизация и прочее. Но, в общем-то, и существующие решения с барлухами, или окулярной камерой, как у меня, позволяют получить предельное разрешение. Если повезет с атмосферой. Так, что принципиального прорыва не будет. Но попробовать интересно. Есть явные плюсы, они могут трансформироваться в более высокое разрешение, при равных условиях с другими вариантами. Но предел установлен апертурой. Программы сложения позволяют вытянуть мелкие детали на пределе разрешения, даже при неидеальных условиях и не совсем хорошей аппаратуре. Но все меры по увеличению качества предпринимать стоит.

[INPan]

....Но предел установлен апертурой.

Согласен, критерий Релея ни кто не отменял. И согласись, что 500мм для планетника - это ооочень серьезно! Ведь это уже даже не 500 миллиметров - это целых полметра! И задача состоит в том, чтобы добавить оптику, которая будет помогать этому зеркалу в самореализации, а не мешать ему, как это делает многокомпонентная преломляющая оптика, предназначенная для других целей, работающая на других апертурных углах, создающая различные проблемы в виде хроматизма и сферической аберрации.
А тут всего две поверхности и ни каких преломлений. При чем одна из этих поверхностей уже есть, добавить нужно только вторую. Вся надежда на Тидекс. Так что, думаю, прорыв не за горами.

[ROVIAN]

даже не 500 миллиметров - это целых полметра!

[kryptonik]

Да я уже практически решил делать. Хотел было на Тидекс написать, ценой поинтересоваться, но решил дождаться, когда финансы появятся. Там люди конкретные, я их с прошлым заказом промурыжил пока деньги смог раздобыть. Но еще и конструкция как-то не утряслась, возможно, еще какие мысли появятся. Может камеру перенести за гиперболу, как ты советовал.
Делать чистый астрограф. Я с диагональным зеркалом связался по двум причинам. Первая необходимо было фокус подломить, 500мм зеркало никак не вписывалось в существующий купол. Второе – захотелось визуала. Но смотрю, как-то визуал мне необязателен. Маньяк я астрофото, наснимаюсь до посинения, а потом максимум на пять минут окуляр поставлю, и то изредка. Марс, конечно в 500мм был бесподобный, чуть ли не каналы видны.
В общем, без визуала переживу, и с длиной трубы проблем нет. Зато диагональ выбрасывается. И на ЦЭ наверно можно маленько выгадать. Если фокусное 10 метров и камера в 100мм от гиперболы, сколько получается? И как на ЦЭ влияет расположение гиперболы, если ее подальше от зеркала отодвинуть? Скажем 1800мм. В общем, мне интереснее выжать из схемы все по максимуму без компромиссов.

[INPan]

Видишь ли, тут с ЦЭ некоторая проблема. Если делать вторичку меньше, то она соответственно дальше отодвинется от ГЗ, а это значит ЭФ бешенно растет, а тебе-то надо 10 метров.
Можно посчитать и эту схему и обычный Кассегрен с диагоналкой внутри трубы. У кого будет меньше ЦЭ, и у кого длиннее. Я имею ввиду ЭФ разумеется. Но если тебе надо, я готов пересмотреть законы геометрической оптики.
Стремление поставить камеру сразу за вторичкой похвально. Пора уже выходить на другой уровень планетного астрофото.

[INPan]

даже не 500 миллиметров - это целых полметра!

Виталик, поверь мне, это не одно и то же!
 

[kryptonik]

Видишь ли, тут с ЦЭ некоторая проблема. Если делать вторичку меньше, то она соответственно дальше отодвинется от ГЗ, а это значит ЭФ бешенно растет, а тебе-то надо 10 метров.
Можно посчитать и эту схему и обычный Кассегрен с диагоналкой внутри трубы. У кого будет меньше ЦЭ, и у кого длиннее. Я имею ввиду ЭФ разумеется. Но если тебе надо, я готов пересмотреть законы геометрической оптики.
Стремление поставить камеру сразу за вторичкой похвально. Пора уже выходить на другой уровень планетного астрофото.

Нет, кассегрен с диагоналкой не хочется. Очень все усложняется. Но и фокусного больше 12 метров тоже не хочется. В общем-то 100мм гипербола вполне приемлема. Сейчас у меня 60мм вторичка, 80 без проблем, а 100 вроде много больше, но реально большой разницы не будет.

[INPan]

Виталик, вам с kryptonik-ом предстоит сделать первый шаг под девизом "Ни кто кроме нас!"

[kryptonik]

Игорь, а такой аспект. Как я понял, зона на главном зеркале, которая работает на третьем ходе примерно равна диаметру гиперболы. От этого ограничения быстрый рост ЭФ при попытке уменьшить экранирование. А если скажем, взять гиперболу 80мм, а зону зеркала 120. Тогда возможна паразитная засветка, но по большинству планет это не проблема. А если засветка нежелательна, на гиперболу одевается экран 120мм.
Можно ли таким способом получить более короткие фокусные при минимальном ЦЭ. И вообще вариант со сменными гиперболами, скажем на 6, 8, 12 метров, но расстояние от главного зеркала примерно одинаковое.

[INPan]

Игорь, а такой аспект. Как я понял, зона на главном зеркале, которая работает на третьем ходе примерно равна диаметру гиперболы. От этого ограничения быстрый рост ЭФ при попытке уменьшить экранирование. А если скажем, взять гиперболу 80мм, а зону зеркала 120. Тогда возможна паразитная засветка, но по большинству планет это не проблема. А если засветка нежелательна, на гиперболу одевается экран 120мм.
Можно ли таким способом получить более короткие фокусные при минимальном ЦЭ.

Видишь ли, тут дело в том, что для защиты от засветки светом самой же планеты мы одеваем на вторичку юбку и тем самым увеличиваем ЦЭ. А зачем нам это нужно? При вторичке 80мм получаем ЦЭ 120мм. Мы ж тут копья ломаем чтобы уменьшить ЦЭ.

И вообще вариант со сменными гиперболами, скажем на 6, 8, 12 метров, но расстояние от главного зеркала примерно одинаковое.

Не плохой вариант, только расстояние от ГЗ до каждой из вторичек одинаковым сделать не получится к сожалению, а вот расстояние от ГЗ до ЭФП можно сделать абсолютно одинаковым для всего набора вторичек. То есть камера с барабаном фильтров (колесо фильтров револьверного типа, т.е. механизм который будет по очерёдно опускать и поднимать соответствующие фильтры. Диаметр этого револьвера и самой камеры не должен выходить за габариты самой маленокой вторички.) и фокусирующим устройством висит на пауке фиксировано, а на этот узел уже одеваются разные вторички. Все они будут к сожалению разного размера и будут создавать соответственно разное ЦЭ. Это печально, но ни чего не поделаешь. Но я думаю, что конструктивно вполне возможно обеспечить сохранность юстировки при смене вторичек, но паук должен быть супер жёстким и вторички должны не накручиваться по резьбе, а например примагничиваться или фиксироваться стопорными винтами как окуляры. Каждая вторичка должна иметь свой механизм юстировки и сниматься вместе с ним.
Для начала можно заказать вторичку, дающую 12-метровый фокус, а там будет видно, нужны ли вообще другие ЭФ.

[INPan]

Вот посмотрел сейчас ещё раз вариант с ЭФ 12003мм. ЦЭ получается 17,6% (вторичка 88мм), а поле 198" (11,52мм). По моему не плохо.
И это при заднем отрезке от вершины вторички до матрицы 96мм.
Но тут возникает проблема с револьвером. Дело в том, что фильтры большие и запихнуть их в барабан будет не просто. R, G и B ещё можно обрезать, сделать поменьше, а вот UV-IRcut, даже не знаю. Хотя UV-IRcut при съемке с  R, G и B должен присутствовать обязательно. Поэтому его можно вообще не снимать и не включать в барабан в качестве отдельного патрона. Но если придётся снимать только в UV или IR, то их, придётся менять.
Можно сделать тогда двухъярусный барабан: нижний ярус - 3 фильтра UV, IR, UV-IRcut, и верхний ярус - 3 фильтра R, G и B. При такой компоновке когда всего по три фильтра в каждом ярусе, барабан револьвера не будет большим и это радует.
Поднимать и опускать фильтры желательно конечно с компа. Тут можно зашить логику: когда стоит UV-IRcut, то есть возможность переключать R, G и B, а когда устанавливаем UV или IR, то R, G и B в поднятом состоянии и не работают.
Это я к тому, что надо сначала разработать конструкцию этого револьвера, определиться с его габаритами, а потом уже будет видно, какое нужно расстояние от вторички до ЭФП (эквивалентной фокальной плоскости). Нужно учесть и фокусирующий механизм. Ход ему большой не нужен, думаю и 5мм вполне достаточно. ЭФП в один уровень для всех вторичек можно выставить их юстировкой. Тут ещё надо посчитать на сколько фокус будет убегать при изменении температуры. Думаю без термокомпенсации не обойтись.
Для разных ЭФ (эквивалентных фокусных расстояний) термокомпенсация будет разной, это ещё одна проблема. Хотя фокусрующее устройство всё равно придётся электрифицировать, так что фокусировку можно и кнопочками подгонять.

[INPan]

Так вот, увеличение расстояния между зеркалами на 0,1мм отодвигает ФП на 3,58мм.
ЭФ при этом меняется всего на 0,2мм (это на 12 метрах), т.е.практически не изменяется. Это радует.