Гиперстар и все-все-все... или всё, что Вы хотели узнать о светосильных инструментах, но стеснялись спросить.
В общем, как видно из заголовка темы, предлагаю обсудить тут интересную для многих группу светосильных инструментов, таких как семейство корректоров совместимых с зеркально-линзовыми схемами Шмидта-Кассегрена, а так же их ближайших родственников зеркально-линзовые RASA - астрографы от Celestron изготовленные по схеме Роу-Аккерманна (Rowe-Ackermann).
Опуская из моего небольшого обзора, нюансы оптической схемы, хочу сделать акцент направленный в сторону их использования и эксплуатации. Но у кого есть желание, запилить информацию по оптическим схемам, со спот-диаграммами - Велкам, как грится.
И так, что первое приходит на ум, когда мы слышим словосочетания, Hyperstar и RASA - ну пожалуй: Вау! Светосила! А затем, маленькое поле, неминуемые ужасы юстировки, корявые работы в Интернете, пухлые звезды и кривые поля.
Давайте разберемся, что из этого миф, а что правда.
1. Светосила, да - она впечатляет, в зависимости от модели Гиперстара это F:1.9 - 2.0, у РАСА это F:2.0 для восьмидюйсовой модели, F:2.2 для 11 и 14 дюймовых моделей.
2. Маленькое поле:
семейство Гиперстаров, HyperStar 6 v3, 6 дюймовая версия (да-да, на такую малепуську, тоже есть свой гиперстар) - диаметр поля 16 mm, не много, но при фокусном F:1.9 и например сенсоре Sony IMX174 - это поле размером: 2.24° x 1.41° с разрешением 4.17"/pixel - потрясающий обзорник, целиком помещаются все объекты каталога Месье и не только, чтобы понять сколько это - FSQ106 и матрица APS-C, звучит уже не так плохо
HyperStar 8 v4, 8 дюймовая версия, светосила F:1.9, поле диаметром 28 мм, легко покрывает формат APS-C
HyperStar 9.25 v4, 9.25 дюймовая версия, светосила F:2.2, поле диаметром 28 мм, касательно версии 9.25 это единственная модель, которая подходит как на серию HD, так и на обычный ШК, в других вариациях из-за разного посадочного диаметра, есть версии как HD, так и обычные, оптически они абсолютно идентичны, если у Вас есть Гиперстар от обычного 11" ШК, можете приобрести за отдельную небольшую плату механический адаптер для HD и продолжать его использовать на новом HD ШК.
HyperStar 11 v3 светосила светосила F:2.0, поле диаметром 27 мм / HyperStar 11 v4 светосила светосила F:1.9, поле диаметром 35 мм.
HyperStar 14 v3 светосила светосила F:1.9, поле диаметром 27 мм.
Семейство RASA,
8 дюймов, светосила F:2.0, размер точки 4.6 μm, поле диаметром 22 мм.
11 дюймов, светосила F:2.2, размер точки 4.4 μm, поле диаметром 43.3 мм с возможностью использования вплоть до 52 мм.
14 дюймов, светосила F:2.2, размер точки 6.3 μm, FOV поле диаметром 60 мм.
Итак коротко о маленьком поле, размер поля колеблется от 2.24° x 1.41° при использовании ШК 6 с гиперстаром и матрицей Sony IMX174 до 3.77° x 3.77° с RASA 11" и матрицей KAF16803.
3. Неминуемые ужасы юстировки, сложность юстировки Гиперстара и РАСА миф или реальность?
И да и нет! Да, можно всю ночь провозится с юстировкой но так и не получить ровного поля по кадру!
Из-за чего и как этого избежать? Выполнив один раз не сложную, простую для домашних условий процедуру, по центрированию корректора ШК, RASA на оптической оси с главным зеркалом (ГЗ), дальнейшая юстировка становится не сложнее чем на обычном ШК и занимает от силы минут 5.
И так, что нам нужно знать прежде всего перед началом использования Гиперстара или RASA - это то как у нас отцентрирована пластинка корректора, делается это просто и совсем просто, для тех у кого есть лазерный коллиматор HOTECH Advanced CT, может воспользоваться им и проверить центровку пластины относительно главного зеркала, но подозреваю, что обладателей таких коллиматоров прям таки скажем не очень много, привожу быстроспособ для ленивых:
Откручиваем вторичное зеркало ШК, у РАСА заглушку, направляем трубу горизонтально, отходим метра на два-три, удобно садимся в мяклое кресло, открываем бутылочку коньяка, принимаем внутрь грамм 50-100 исключительно для улучшения остроты зрения и всматриваемся в направленную в нашу сторону морду ШК.
Часть окружностей которые мы видим являются физическими, часть отражениями, наклонами головы добиваемся концентричности физических окружностей (край главного зеркала, основание морковки, входное отверстие морковки, основание вторичного зеркала) и смотрим, что происходит с их переотражениями, ИДЕАЛЬНО если все окружности у нас концентричны, если нет - плохо и требует немедленного устранения, если децентровка сохранится - это приведет к тому, что по одному из краев поля будет постоянно вылезать кома, как вы не пытайтесь вывести ее наклонами гиперстара (юстировочными винтами RASA)...
И так, если на глаз определили, что все хорошо и у Вас сенсор не больше 22мм, можете все ставить на место и приниматься к дальнейшей "тактической" юстировке по звезде.
Если нет, то ослабляем обод который крепит коррекционную пластину к основанию ШК,
ОБЯЗАТЕЛЬНО! ослабляем все 4 перпендикулярных винта, которые есть на ШК версии EdgeHD и RASA и которых нет на обычных ШК и ВНИМАНИЕ руками двигаем коррекционную пластину ШК из стороны в сторону, добиваясь ее максимально возможной концентричности, руками не этими 4мя винтами, использование винтов может привести к тому, что: минимальный вред - появится астигматизм от пережатия, максимальный - разрушение стекла на пластине ШК/RASA от чрезмерного усилия. Добившись концентричности, прижимаем пластину ободом, и затем до легкого упора фиксируем ее на месте 4мя винтами. Только в такой последовательности.
И так, что делать если сенсор уже чуть больше чем ASI1600? У кого супер идеальное зрение, может не беспокоится, у кого с этим не все так гладко и он не состоит в когорте остраглазых суперменов, пользуемся лазерным коллиматором
у кого его нет, но точность нужна, делаем следующим образом. Берем бутылку коньяка, но уже не для улучшения остроты зрения, а для получения удовольствия от последующей процедуры юстировки, ноутбук с вебкамерой или просто вебкамеру подключенную к компьютеру, относим вебкамеру на мягкое кресло, а еще лучше сами садимся в кресло, ставим на столик рядом ноутбук с вебкамерой, запускаем любую программу по видеозахвату изображения, направляем вебкамеру в морду направленного в сторону ноутбука телескопа и вооружившись штангенциркулем, добиваемся абсолютной концентричности физических окружностей, замеряя их на экране, а затем и их переотражения, путем смещения коррекционной пластины из стороны в сторону. Насчет штангенциркуля - я не шучу, именно такой способ я видел на ютубе, но это из разряда
Месье хочет советского консула? Месье, знает толк в извращениях... В общем, на просторах Интернета скачиваем вот такую программку автор Gilbert Grillot,
http://sweiller.free.fr/collimation/Collimation03.exe и запускаем ее, что она делает? Рисует поверх экрана нужное количество идеально концентричных окружностей, совмещаем по этим окружностям изображения контуров и их переотражения...штангенциркуль оставляем в покое.
Ура - теперь у нас корректор и ГЗ - концентричны и находятся на одной оптической оси, устанавливаем Гиперстар, перед этим приводим его в следующее состояние, берем три полоски примерно толщиной 1-1.5 мм, ослабляем юстировочные винты, засовываем эти полоски рядом с юстировочными винтами и затягиваем их, слегка прижав полоски, после того, как винты будут зафиксированы, вытаскиваем полоски из гиперстара. Что это нам дает - а это дает нам небольшой и необходимый ход для последующей юстировки по звезде. Многие авторы советуют сделать предварительную юстировку по яркому объекту с установкой маски экранирующей как минимум половину апертуры телескопа, чтобы скрыть тень от габаритов камеры, если она выступает за края гиперстара и получить более четко читаемую тень и кольцо. В общем на вкус и цвет, я предпочитаю переходить сразу к внефокалам по реальной звезде, слегка разъюстировав звезду, благодаря светосиле, на небольшой выдержке от 0.05 до 0.5 секунд мы получаем море хорошо читаемых внефокалов, юстировка по ним проходит аналогично ШК, слегка отпустив толкающий винт и затянув прижимной, смотрим, что происходит с комой по центру изображения, если все концентрично, юстировка прошла идеально и звезды, если нет перекоса на матрице - будут круглыми по всему полю.
Внимание! Юстировку проводим без каких-либо фильтров, блик от фильтра имеющего небольшой наклон в месте его установки легко введет Вас в заблуждение о наличии комы, которой нет. Если видим диаметрально противоположенные искажения, с одной стороны относительно центра вертикально вытянутые звезды, с другой горизонтально - занимаемся выравниванием матрицы камеры. Дело тут уже не в юстировке Гиперстара или блока RASA.
4. Пухлые звезды, порывшись в Интернете, наверняка наткнетесь на отличный материал от John Hayes, собственно от него я вынес очень много полезной информации о настройке и особенностях эксплуатации этой системы, всё, что описано выше базируется практически на его материалах.
https://www.cloudynights.com/articles/cat/articles/the-amazing-hyperstar-a-guide-to-optimize-perf-r3013Так вот, что он пишет конкретно о выборе камеры для Гиперстара.
The diameter of a diffraction limited Airy pattern is 2.44lF/#. As we’ve said, the HyperStar is designed to produce a spot roughly 2.5x the Airy diameter so the spot size will be around 6.7 microns under idealconditions. Depending on the size of the telescope and the conditions, seeing effects will typically add 1-‐4 microns to that diameter so the typical seeing limited spot size will be in the range of 8-‐11 microns—if everything is perfectly set up. Therefore, any camera with pixel size in the range of about 4-‐7 microns will work quite well with the HyperStar system.Воспользовавшись своим знанием английского языка или любого онлайн переводчика, мы узнаем о том, что Гиперстар не обладает диф. качеством и что оптимальный размер пикселя для этой оптической системы лежит в переделах от 4 до 7 микрон. По своему опыту могу заметить, что пиксель больше 5 микрон является избыточным для Гиперстара, по крайней мере для 3й версии на 11 дюймовом ШК.
Гиперстар по моему мнению - это отличный инструмент для Лаки-имэджинга, короткими выдержками, можно накопить много хорошего сигнала, даже по достаточно тусклым объектам, в качестве моей тестовой площадки я использовал HyperStar HD 11” v.3 - именно у 3й версии такое “огромное” пятно, к слову в 4й версии точка на 25% меньше, в качестве камеры использовалась ZWO ASI174 c размером пикселя в 5.8 микрон.
Съемка на этом сетапе 5 секундными выдержками привела к тому, что FWHM звезд в пикселях составил 1.1-1.2 пикселя. То есть звезда банально ушла в квадратную точку.
Длинные выдержки, будут неминуемо приводить к тому, что звезды начнут пухнуть, энергии на такой светосиле в пиксель поступает много и она начнет перетекать на соседние - приводя к распуханию. Но именно этим и занимается большинство обладателей гиперстара - пытаются перенести классическую схему съемки на быстрые системы.
Фильтры при такой светосиле - тоже становятся проблемой, необходимы очень хорошие и дорогие фильтры обладающие минимальным бликом, об отсутствии бликов вообще речи не идет, я такие если честно не встречал. Поставив, обычные бюджетные CCD фильтры - мы неминуемо получим огромные ореолы, дорогие фильтры дадут ореолы послабее но, они будут. Поэтому самый логичный вариант при съемке цвета отказаться от фильтров и пользоваться цветным сенсором. Данное утверждение проверено мною на собственном опыте и шкурке.
Узкополосная съемка так же сопряжена с определенными трудностями в использовании фильтров, точнее не то, чтобы это сложно, но фильтры из первого астро-супермаркета за рубль пучок уже не подойдут. К слову на рынке присутствуют специальные узкополосные фильтры от Baader Planeterium с декларированным минимальным бликом и неизвестной шириной канала, компания держит эти сведения в тайне, но как альтернатива можно использовать узкополосные фильтры с шириной пропускания от 12 нм и выше (до разумного предела), при такой ширине сдвиг полосы еще не гасится горбом и полезный сигнал проходит в достаточном количестве, поставив фильтры более узкие мы конечно получим сигнал, но львиная доля уйдет в отражение, то есть банально потеряем преимущество быстрой системы.
Термостабилизация телескопа, ШК и RASA являются закрытыми трубами, поэтому теплое зеркало неминуемо будет приводить к тому, что теплый воздух будет скапливаться у коррекционной пластины приводя к тому, что звезды будут иметь лохматый кометный хвост, очень похожий на кому, учитывая, что света прилетает много - термосопля будет практически у всех регистрируемых звезд.
Подводя небольшой итог, сделав быстрый обзор работ в Интернете, мы легко найдет море пушистых, пухлых звезд и как правило это будет из-за обозначенных причин - блики, термостабилизация и длинные выдержки, исключив хотя бы термостабилизацию, организовав продув коррекционной пластины и снизив выдержки, при пикселе, даже размером в 3.8 микрометра, мы получим звезды с FWHM в районе 1.5 пикселей, опять же проверено на собственном опыте с использованием камеры с пикселем в 3.8 микрометра.
На этом пока все, у кого есть информация делимся ее тут, по возможности проиллюстрирую все вышесказанное.