Корректор атмосферной дисперсии

[SergeyG]

Приношу извинения, если эта тема поднималась ранее, или если читатель найдет ее неинтересной.

Кажется, в августовском номере журнала Sky@Telescope была опубликована статья Томаса Доббинса посвященная борьбе с атмосферной дисперсией (Tomas Dobbins, Coping with Atmosferic Dispersion). Суть явления в том, что для объектов (а рассматривались планеты), расположенных  не слишком высоко над горизонтом, атмосфера действует как небольшая призма и приводит к окрашиванию изображения в синий и красный цвета с противоположных сторон. В качестве простого решения предлагалось использовать одиночную клинообразную призму (wedge prism), чтобы скомпенсировать дисперсию, характерную для определенной высоты. Либо брать две такие призмы круглой формы и вращать одну относительно другой , чтобы скомпенсировать дисперсию в более широких пределах. В качестве примера приводились две фотографии Сатурна, причем использование корректора дисперсии весьма существенно повышало качество изображения.

Автор статьи отмечал, что производители оборудования для астрономических наблюдений по какаим-то причинам игнорируют эту тему. Лишь недавно одна из американских компаний выпустила коммерческий “корректор дисперсии” (PLANETARY ATMOSPHERIC DISPERSION
CORRECTOR) который довольно дорогой:
www.astrovid.com/padc%20corrector/ avaplanetart%20atmos%20dispersion%20corrector.htm).

Мой наблюдательный опыт небольшой, но я уже сталкивался с атмосферной дисперсией наблюдая планеты невысоко над горизонтом. В такой же ситуации находится большинство ЛА в нашей стране, поэтому было бы очень интересно если бы участники форума поделились своим опытом решения данного вопроса. Спасибо.

[Ernest]

Простейший общедоступный способ - использование светофильтров, чем они более узкополосые, тем эффективнее (интересно попробовать дип-скай фильтры типа ОIII). Благо планеты светят ярко. Правда, мы-то не в горах живем - рефракция как правило сопровождается сильнейшей турбуленцией.

Объективные призмы (тем более с регулируемым углом) вещь много более кардинальная, но и дорогая (особенно если сделана по уму, из "правильного стекла", с "правильным" просветлением, с хорошей точностью). Они кроме того позволяют фотографировать поля спектров звезд бесщелевым методом.

[SF]

Ernest >>
Правда, мы-то не в горах живем

Так это и хорошо!  ... Для наблюдений светил, находящихся на небольшой высоте над горизонтом.

В противном случае длина "горизонтальной" трассы будет намного больше:

[shandrik]

Дык из точки 2 объект вообще может быть не виден. Лучше уж более толстый слой атмосферы.
В любом случае, когда земля повернется и гора будет над нынешним положением точки 2, слой атмосферы будет меньше.

[SF]

1. А если подумать ? (C) Какая тогда (когда Земля повернется) будет высота светила над горизонтом ?

2. В точке 2 предполагается доступность математического горизонта.

3. Кроме прочего, месидж такой - горы нужны не всегда и не всегда на равнине хуже.

[Ernest]

На равнине всегда хуже!

На равном зенитном расстоянии светила в горах менее обременены влиянием турбуленции (в среднем) и рефракции (всегда).

Ну да и в горах (точнее на одинокой вершине) чуть больше видно (за счет завала горизонта).

не всегда на равнине хуже

Вы хотите сказать, что на равнине тем лучше, что в горах плохо видно то, что на равнине не видно вообще! Странная логика.

[Денис Никитин]

SF, чертежик Ваш, конечно правильный, однако если учесть, что масштаб высоты h на нем преувеличен чуть ли не на два порядка, будет очевидно, что проблема о которой Вы говорите, несущественна. Ну подумаешь увеличится путь света в атмосфере на пару километров, ну и что. Какая разница, если он до этого уже прошел несколько тысяч.

На равнине всегда хуже!

Как “горный” наблюдатель (в том смысле, что в основном наблюдаю в горах, на высотах от 1600 до 2800 м) хотел бы немного уточнить. Есть две составляющие астроклимата – с точки зрения прозрачности атмосферы горы конечно вне конкуренции, но с точки зрения качества изображений это не всегда так.  Я уже много лет ищу идеальное место для наблюдений в горах и однозначно могу сказать – в горах, в зависимости от выбранного места, может быть гораздо хуже, чем на равнине. Почему?

Признаки хорошей горной наблюдательной площадки:
1.Одиноко стоящая вершина, или вершина в составе горного массива, но первая по счету относительно долины со стороны преобладающего направления ветра, а также самая высокая вершина горного массива.
2.Наличие обширных плоских пространств перед горами со стороны преобладающего направления ветра.
3.Сухой воздух.
4.Небольшой перепад температур между днем и ночью.

Признаки плохой наблюдательной площадки:
1.Горная долина (почти всегда).
2.Склон горы вообще и в особенности с подветренной стороны.
3.Горная вершина внутри массива в окружении более высоких вершин.

Интересно, что условия наблюдения могут существенно отличаться даже в пределах небольшой площади в 25 кв.км. Из личного примера, массив Большой Чимган в Ташкентской области, высшая точка 3309 метров. Из признаков хорошей площадки имеем – этот массив первый со стороны долины, далее на восток простирается Тянь-Шань аж до самой пустыни Гоби. Ветер в основном западный, и к западу лежат почти две тысячи километров пустынь Кызылкум и Каракум до самого Каспийского моря, сухой воздух, перепад температур небольшой осенью и зимой, хуже весной, очень большой летом. Четыре площадки в пределах Чимгана.
1.Западная сторона, склон горы, высота 1600 метров, условия наблюдения почти всегда плохие. Причина – горно-долинный ветер, ночью дует всегда со склона в долину, создавая у земли относ. тонкий слой сильнозавихренного воздуха. Километром ниже, на равнине, в Ташкенте – лучше.
2.Западная сторона, каких-то 500 метров от предыдущего места, небольшой холм высотой 1800 м, условия наблюдения почти всегда хорошие – вершина холма слегка приподнята над слоем горно-долинного ветра. Примечание: на вершине автоматическая метеостанция.
3.Юго-западная сторона, примерно 3-4 км от первого места, вершина Кумбель, высота 2500 метров, условия наблюдения (кроме лета) почти всегда идеальные. Seeing 0.5 сек часто, 0.25 сек – рекорд.   Примечание: на вершине Кумбель расположена наблюд. площадка Ташкентской обсерватории.
4.Восточный склон горы, 10 км от первого места, высота 1200   метров – еще хуже западного. К горно-долинному ветру прибавляются сильные завихрения воздуха от вершины Чимгана. На равнине лучше.
Еще пример – Кашкадарьинская область Узбекистана, западные отроги Гиссарского хребта, гора Майданак, высота 2600-3000 метров. Условия почти те же, но в отличие от Чимгана, из-за большей высоты, перепад температур в течении года остается небольшим. Seeing 0.3 сек часто, 0.1 сек – рекорд.  Примечание – на вершине астроф. обсерватория АН Узб…

Ой чего-то я много написал, закругляюсь.
 

[SF]

Ernest
На равнине всегда хуже! ... Если надо работать с внезатменным коронографом.  Тут спора не возникнет.  В других  случаях  - все таки не всегда.

Teleglassmaker >>
SF, чертежик Ваш, конечно правильный,
Я  знаю ;-)

однако если учесть,
Ну так давайте учтем.

(Задачка на теорему Пифагора). Радиус Земли примем равным 6360 км.  Толщину атмосферы посчитаем 20 км, хотя если интересоваться турбулентностью, эту величину можно и  уполовинить.  Получаем очень даже соизмеримые величины, а если взять все таки 10 км-атмосферу  да еще залезть на вершину Мауна Лоа ...

Но пусть увеличится путь света в атмосфере только на пару километров - все равн не следует забывать, что это горизонтальная трасса - вспомните пример с наблюдением через горячий воздух костра - сколько там [кило]метров?

Признаки плохой наблюдательной площадки:
...
3.Горная вершина внутри массива в окружении более высоких вершин.
Этот пункт можно подогнать под описание Санглока, который некоторые оценивают выше Майданака.  Если нет сильных ветров, такая конфигурация может быть даже полезна.

seeing
Английский сиинг - это просто качество изображения (лучше говорить так), чаще всего при визуальных наблюдениях. Он может быть <0.5"...
Русский seeing - термин из профессиональной литературы, характеристика астроклимата в данном пункте, полученная не визуально,  а  аппаратно по объективной методике. (Искусство наблюдателя или адаптивная оптика не должны включаться  в характеристику свойств атмосферы). Это, например, r0 - параметр Фрида. Такой seeing не может быть 0.5 (тем более 0.3)  часто.

однозначно могу сказать – в горах, в зависимости от выбранного места, может быть гораздо хуже, чем на равнине.
Бальзам на душу - к сожалению, смайла с распитием кагора "Узбекистон" нет...

[Денис Никитин]

С Пифагором понятно, но мне не совсем нравятся условия задачи – а именно пункт 2 (вершина горы) выбран таким образом, что пункт 1, пункт 2 и объект находятся на одной линии. Наверное, было бы честно рассматривать два следующих случая.
1. Наблюдаем объект у горизонта, находясь у подножья некоторой горы, затем….
2. Поднимаемся на ее вершину и наблюдаем тот же самый объект.
Что в этом случае скажет нам Пифагор?

Этот пункт можно подогнать под описание Санглока, который некоторые оценивают выше Майданака.  Если нет сильных ветров, такая конфигурация может быть даже полезна.

Согласен, однако отсутствие ветров в горах это скорее исключение, чем правило. Ба-а-льшое исключение.

По поводу seeing – имелся в виду FWHM (Full-Width Half-Maximum), измеряется аппаратно с помощью систем DIMM (Differential Image Motion Monitor). Ниже на графике статистическое распределение для некоторых обсерваторий. Кстати, а нормальный термин (я имею в виду термин - одно слово, а не словосочетание вроде качества изображения) для seeing в Русском языке есть.  

[SergeyG]

"Простейший общедоступный способ - использование светофильтров, чем они более узкополосые, тем эффективнее (интересно попробовать дип-скай фильтры типа ОIII). Благо планеты светят ярко."
Спасибо за совет, я обязательно попробую свой UHC фильтр как только представится возможность.  Он, правда, раза в два-три ослабляет блеск звезд, могут быть проблемы с поверхностной яркостью при больших увеличениях. К тому же, как я понимаю, такие фильтры с шириной пропускания несколько десятков  нанометров просто "вырежут" все детали, видимые в других областях спектра. Это, впрочем, только умозаключения, попробовать будет интересно.

Как житель равнины я бы предпочел бы иметь под рукой  какое-нибудь средство борьбы с эффектом дисперсии вместо горных экспедиций. На данном этапе  "призматический корректор" представляется довольно привлекательным (он, кстати, вставляется перед окуляром) и радикальным средством.

[Дедд]

Так как бороться с атмосферной дисперсиёй? ОIII помогает?

[Дедд]

Так и никто не откликнулся, наверное, в силу малой актуальности темы. Возможно, и я придаю ей значение из за отсутствия опыта (там, возможно атмосферная турбуленция всё перекрывает), но тем не менее изучил вопрос:
-существует корректор дисперсии за 200$ - полная дрянь, "пукалка". Есть очень хороший, за 500, но покупать малонужную вещь по цене телескопа как-то нелогично
- в обзоре светофильтров, Эрнест упоминает #57 зелёный, который якобы помогает от атмосферной дисперсии, но где продаются фильтры такой градации так и не нашёл и главное  отзывов по этому вопросу нет
- фильтр ОIII, советуют, но отзывов нет. Ну, тут я сам попробую, как доберусь до телескопа, поскольку такой фильтр имеется.

[Makssen75]

Ну, тут я сам попробую, как доберусь до телескопа, поскольку такой фильтр имеется.

Здравствуйте! Расскажите, пожалуйста, про Ваш практический опыт больбы с атмосферной дисперсией при помощи оптичнских фильтров для визуальных наблюдений - очень интересная и полезная тема, даже странно, что в ней такая тишина🤷.
Спасибо!

[Vitaly63]

Ну, тут я сам попробую, как доберусь до телескопа, поскольку такой фильтр имеется.

Здравствуйте! Расскажите, пожалуйста, про Ваш практический опыт больбы с атмосферной дисперсией при помощи оптичнских фильтров для визуальных наблюдений - очень интересная и полезная тема, даже странно, что в ней такая тишина🤷.
Спасибо!

Блин, Вы на дету последнего сообщения смотрели? Прошло более 10 лет! 
Ужа несколько лет доступны корректоры дисперсии. Стоят сейчас порядка 10к-12к

[Makssen75]

Ну, тут я сам попробую, как доберусь до телескопа, поскольку такой фильтр имеется.

Здравствуйте! Расскажите, пожалуйста, про Ваш практический опыт больбы с атмосферной дисперсией при помощи оптичнских фильтров для визуальных наблюдений - очень интересная и полезная тема, даже странно, что в ней такая тишина🤷.
Спасибо!

Блин, Вы на дету последнего сообщения смотрели? Прошло более 10 лет! 
Ужа несколько лет доступны корректоры дисперсии. Стоят сейчас порядка 10к-12к

Да, конечно, дату видел. На автор этого сообщения был на форуме всего несколько дней назад - вряд ли ведь забыл?
Да, корректоры я в продаже видел. Не уверен, что хватит выноса фокуса телескопа, хотя и в их оптические особенности сильно не вникал (может, они не "съедают" рабочий отрезок?)
В любом случае, если для визуала получается фильтрами решить проблему - это было бы более интересное решение, ведь так?

[Vitaly63]

Корректор задний отрезок съедает, по другому не получится. Для увеличения выноса можно перед корректором дисперсии установить линзу Барлоу.
 А вообще для визуала есть более простой способ нейтрализации эффекта атмосферной дисперсии, достаточно сместить зрачок наблюдателя относительно оси окуляра и таким образом получится эффект схожий применению корректора дисперсии.

[Makssen75]

А вообще для визуала есть более простой способ нейтрализации эффекта атмосферной дисперсии, достаточно сместить зрачок наблюдателя относительно оси окуляра и таким образом получится эффект схожий применению корректора дисперсии.

О, спасибо большое! Надо будет попробовать и потренироваться!!!