Телескоп-рефлектор, новая схема?

[INPan]

Что бы там не говорили, а я предпочитаю иметь чистое, на 100% свободное от виньетирования поле зрения. Хотя бы для успокоения совести.

Игорь, никак не пойму, почему ты считаешь предложенную тобой схему "на 100% свободной от виньетирования" - Diadem правильно заметил, что раз центральная часть плоского зеркала не будет отражать лучи на параболическое, то это равносильно тому же центральному экранированию обычной диагоналкой.

Саша, ты меня не правильно понял. Это я видимо мысль свою по-дурацки изложил.  
Я имел ввиду не виньетирование дыркой в плоском зеркале, которое безусловно будет, а виньетирование краями этой дырки уже сформированного конуса или в случае с Ньютоном виньетирование краями диагонального зеркала.
Я повторюсь. В представленной схеме линейный диаметр на 100% свободного от виньетирования краями дырки поля составляет 20 мм при малой оси дырки всего 31 мм.
А теперь посчитай какой размер должна иметь малая ось диагонального зеркала обычного Ньютона при таком же на 100% чистом поле зрения диаметром 20 мм, при выносе за пределы трубы на 45 мм. Параметры зеркала: D=150 мм F=874 мм. Так вот, при толщине стенки трубы равной нулю малая ось получается около 40 мм! А если реально то около 42 мм. Разница в целый сантиметр! 20% против 28%. Ощутимо?

[INPan]

Зеркало должно быть строго плоскостью с высокой точностью.

     Не хуже, примерно, 1/20 волны.  К тому же и точность главного должна быть повышена так, что бы суммарная волновая аберрация системы не превысила  рекомендуемой Релеем. Таким образом, если ошибка входного плоского составляет 1/20, то ошибки поверхности главного должны быть не более  1/8 -1/20  = примерно 1/13,3  С «окном» точность главного зеркала так же должна быть повышена.
      Мне, правда, не понятно, почему зациклились на классической Ньютоновской диагонали.  Конечно, если говорить об относительной величине потерь при диагональных зеркалах в 45 и 31 мм при диаметре главного в 150 мм, то разница выглядит довольно внушительной.  Экранирование  45 мм зеркалом в два с лишним раза больше, чем экранирование 31 мм.  Но правильнее говорить не об относительных величинах, а об абсолютных.  Похоже, никто  не посчитал, что экранирование 45 мм зеркалом составит 9,00%, а экранирование 31 мм – 4,27%. Таким образом, выигрыш менее 5%.  Стоят ли эти 5% нескольких тысяч наших хоть и «деревянных», но все равно не дармовых?

Да, Павел, а вот о степени точности то я и не подумал!
А вот на счёт 9% и 4,27% это конечно тоже правильно. Разница в потерях света не велика. Да я о ней и не думал. Тут важно другое - влияние экранирования на дифракционную картину. При наблюдении слабоконтрастных деталей на поверхности планет эта разница будет ощутима. Я для оценки дифракционной картины при ЦЭ программку в MS Excel соорудил. Под коэффициентом экранирования в ней имеется в виду отношение диаметра экранирования к диаметру ГЗ. Вот что она выдаёт:

[Максим Гераськин]

Я для оценки дифракционной картины при ЦЭ программку в MS Excel соорудил. Под коэффициентом экранирования в ней имеется в виду отношение диаметра экранирования к диаметру ГЗ.

Разница внушаить. Правда, непонятно как это в реале будет выглядеть, ибо монитор то того-с, обладает малой "фотографической широтой".

[INPan]

Я для оценки дифракционной картины при ЦЭ программку в MS Excel соорудил. Под коэффициентом экранирования в ней имеется в виду отношение диаметра экранирования к диаметру ГЗ.

Разница внушаить. Правда, непонятно как это в реале будет выглядеть, ибо монитор то того-с, обладает малой "фотографической широтой".

"В реале" видимо разница не так уж велика как на картинке, но на наличие в изображении мелких малоконтрастных деталей точно влияет. Иначе не гонялись бы за АПО. Считается что при ЦЭ=10% (по диаметру) оно практически не влияет на дифракционную картину. А АПО вот что рисует. Красота да и только!

[Diadem]

По такому принципу построен солнечный телескоп и это вполне успешно работает, мало того там по 4 поверхности отражения, только это целые обсерватории, со специализированным оборудованием, где средств не жалеют, да и технологии дай боже.
По видимому проще построить систему Гершеля, вне осевой параболоид, чем сделать подобную систему ... (разумеется для ЛА)

[INPan]

Да, конечно, изготовление такого телескопа обойдётся дорого.
Но всё же хочу повторить свой вопрос к оптикам-практикам.
В какую примерно сумму выльется изготовление оптики для этого телескопа при диаметре ГЗ 10" и сколько будет стоить такого же диаметра объектив АПО?
Какое будет соотношение цен при меньшей апертуре, ну например 6"?

[Mihail Sedyh]

Привет, Игорь!
Эх, позноновато я зашел... Ты не перестаешь меня удивлять фонтаном идей!
Очень интересная схема, хотя ренабельность производства для достижения определенных результатов наблюдений вызывает сомнения....
Но почему никто не отметил интересную особенность: в данном случае труба является осью склонений, то есть не нужны грузы, ниже требования к жесткости монтировки и намного выше вибростойкость.... К тому же эллиптическое отверстие может служить окном для искателя или небольшого автогида (по оси перпендикулярной оси окуляра)....

[INPan]

Привет Миша!
Ты очень здорово дополнил мою идею! Спасибо! Вернее это совершенно независимая идея. На счёт того, что труба может использоваться в качестве оси склонений - это просто гениальная мысль!  Ты в моём "фонтане идей" ещё одну дырку просверлил!   В самом неожиданном месте. Жёсткость действительно будет просто умопомрачительная! Да и компактность (мобильность) тоже. Правда наблюдать будет не очень удобно, но если использовать для фотографии, то всё равно где окуляр. А на счёт окна для искателя - это вторая дырка в фонтане. Короче я просто в восторге от твоих идей! Возьмёшь меня в соавторы?

[Максим Гераськин]

В какую примерно сумму выльется изготовление оптики для этого телескопа при диаметре ГЗ 10" и сколько будет стоить такого же диаметра объектив АПО?
Какое будет соотношение цен при меньшей апертуре, ну например 6"?

Можно прикинуть. Собственно, нас интересует стоимость поского зеркала.
Для 10'' диагоналка будет не дешевле, чем 350мм параболическое. Из ЛК в фирме Ли-Оптика в районе $1000.

В Лыткарино на 15 марта с.г. ценники на АПО такие были

Р 254/9   21.000
Р 228/9   16.800
Р 203/9   11.200
Р 175/8   6.580
Р 152/8   3.250
Р 130/6   2.100
Р 115/7   1.400
Р 105/6,2   1.220
Р 100/8   1.200

"Но к сожалению все модели до 152/8 до конца этого года заказаны на экспорт.
Поэтому в свободной продаже они отсутствуют." (С)

[INPan]

Спасибо Максим!
Эти цены на АПО, как я понял, приведены в штуках баксов?
Я правильно понял?

[INPan]

Только что сам посмотрел цены. Да, действительно, цены астрономические! Что поделаешь?! АПО он и есть АПО. Стало быть разница в цене между 10" АПО и двумя зеркалами моей системы того же диаметра примерно 10/1. Для меньших апертур она уменьшится, но незначительно.
Конечно я ни в коем случае не имею в виду, что система с зеркалами будет равна АПО, но по дифракционным характеристикам весьма близка к АПО за счёт отсутствия растяжек и малого центрального экранирования.

[Максим Гераськин]

Эти цены на АПО, как я понял, приведены в штуках баксов?

Совершенно верно

[tomato]

А приведенные цены- это на готовые трубы или только объективы??

[Максим Гераськин]

На объективы

[Максим Гераськин]

Вообще сильно дорожает, блин  
Год назад было 2100$ за 150мм.
Я даже приценивался...

[Платонов Вячеслав]

INpan! Идея замечательная! Насчет дифракции на центральной дырке беспокоится не следует. Сделать ее на 1-1,5мм больше, чем размер изображения в плоскости зеркала и проблем нет. Тут будет другая проблема. Как просверлить дырку в плоском зеркале не завалив края отражающей поверхности зеракла. Такой завал приведет к ухудшению контраста изображения. Очевидно надо будет высверливать дырку полым цилиндром. И затем полировать зеркало вместе с высверленной центральной частью. Тогда завала не будет. Я такую конструкцию придумал некоторое время назад. Только работать она должна была задом наперед: предполагалось заводить в дыру тонкий кольцевой лазерный пучок и на выходе получался бы кольцевой пучок большого сечения. Естественно. глухое зеркало должно было быть выпуклым сферическим и на выходе нужна фокусирующая линза с фокусом равным "мнимому" фокусу зеркала.    

[Платонов Вячеслав]

В любительских условиях изготовить зеркало с дыркой будет сложновато. А вот на заводе изготовить его я думаю будет не сложнее чем,  главное зеркало Клевцова или положим системы Грегори.  Тут наверное Agas подскажет.

[lorka]

Вполне работоспособная схема. Если я не ошибаюсь, она описана еще Михельсоном.
Но только в таком виде, который предлагает INPan, она не нашла особенного распространения из за сложностей с плоским зеркалом. В таком виде кроме избавления от растяжек (и соответственно от лучей на ярких звездах) мы не получаем. Центральное экранирование остается. Зато сложностей достаточно много как с изготовлением плоского зеркала, так и в особенности с его разгрузкой (в отличие от главного зеркала, плоскость, имеея большие размеры, будет еще и "висеть вниз головой").
Но если совместить главную оптическую ось телескопа с полярной осью, а диагональному зеркалу позволить менять угол наклона, то может значительно упроститься монтировка телескопа, системы разгрузки зеркал, башня и т.д. Часовой привод по сути только вращает телескоп вокруг оси. А другую координату мы ловим меняя наклон плоского зеркала. По этому сложности с плоским зеркалом могут компенсироваться упрощением всего остального.
В таком виде у этой системы есть один очень большой плюс - неподвижный фокус, где можно установить неподвижно большой спектрограф, который может оказаться намного больше самого телескопа.

Вообще надо сказать, что профессионалы идут на всякую экзотику весьма неохотно, только если без этого нельзя (как в случае со спектрографом). Или например "Зеркальный Шмидт", где все как у INPan только главное зеркало - сферическое; а диагональное не плоское, а с рельефом коррекционной пластинки.
А что касается центрального экранирования или растяжек - мне кажется, астрономы-профессионалы не особенно то по поводу них и заморачиваются.

[Agas]

На заводе-то, конечно, можно изготовить и не такое, вот только целесообразность этого предложения, тут я согласен, очень сомнительна. При том что основные недостатки Ньютона при этом удваиваются! Два больших точных  зеркала, которые нужно как-то закрепить. И не тешьте себя надеждой, что закрепление диагонального зеркала за отверстие решит все проблемы. В какой-то мере облегчит, да, но и только. А вес! Даже при 6” большая полуось зеркала будет прядка 220 мм, а это килограмма два. Да плюс главное зеркало… Не многовато будет для 150 мм апертуры? А сколько это все будет отстаиваться? А запотевание – ведь зеркало то почти наруже?!
И ради чего это все? Только чтобы убрать растяжки и уменьшить центральное экранирование? Так это более эффективно можно решить и другими способами…
В общем, идея интересная, но непонятно в чем ее новизна – солнечные телескопы по такой схеме работают уже не один десяток лет, но у них своя специфика…

[Митрофанов Павел]

...Но почему никто не отметил интересную особенность: в данном случае труба является осью склонений, то есть не нужны грузы, ниже требования к жесткости монтировки ...

   Да, с «наскока», это первое, что приходит на ум. Но попробуйте представить себе это в металле.  Если делать трубу осью склонений, то здорово «полезет» масса и самой трубы и всего узла: увеличенная толщина стенок трубы; подшипники; конструкция, несущая эти подшипники; узел крепления этой конструкции к полярной оси. И все это довольно внушительных габаритов для относительно скромного 150 миллиметрового главного зеркала. Так что требования к жесткости монтировки, думаю, значительно повысятся, даже если и не применять противовесов.   Ну а противовесы все равно понадобятся,  если Вы захотите что-либо дополнительно отцеплять-прицеплять к трубе.