Быстродействующий необслуживаемый телескоп

[Stepanov]

Есть идей создания автономного телескопа с управлением по IP размещаемого на крыше, балконе или в огороде. Идея специфична - облегченная оптика, ПЗС, специальная монтировка с GOTO и быстродействующими мощными приводами, и какой-то комп с веб-сервером в герметичном ящике.  Такая мысль периодически всплывает. Этот проект нужен для "быстрого доступа к небу" из инета и как часть системы видеосъемки быстролетящих объектов, спутников и болидов. Для типичный наблюдений и астросъемок эта конструкция не оптимально подходит поскольку тут всё отдано к алтарю скорости. Основное свойство - постоянная готовность к наблюдениям, т.е. заходим в сеть, открываем броузер и вот уже можно задать координаты и сделать наблюдения, и можно открыть доступ всем желающим, с известными ограничениями по времени и углам, чтобы на солнце не наводили и в окна соседних домов не заглядывали, только Небо. Вопросы по механике пока отложим.
Для себя я сформулировал следующие вводные данные:
ГЗ 100...150мм, Ньютон без диагонального зеркала.
Необходимость техобслуживания - раз в квартал.
Температура рабочая -30...+60
Температура сохранности -50...+60.
Московский регион.
Установка на крыше на уровне 5го этажа. Вопрос вандалостойкости не стоит, с улицы не видно, чужие не ходят.

Для начала хочу с уважаемыми форумчанами обсудить вопрос кожуха оптики.

(нижеприведенная конструкция к марту 2012 идейно устарела, обновление на пятой странице)

Мыслю такое решение: стандартный Ньютон помещен в герметичный ящик (кожух) с окном. Ящик металлический с крышкой на болтах и уплотнителе. Обклеен внутри пеноизолом.  Внутри ящика есть вентиляторы и небольшой ТЭН достаточной мощности чтобы прогреть окно до выше нуля зимой и выше точки росы в другое время.
Снаружи на окно смонтирован омыватель от автомобильной фары, в отдельном ящике предусмотреть бочек с изопропиловым спиртом (омывайка) для периодической дистанционной промывки окна. Будем включать цикл промывки раз в неделю, бочка на три месяца вполне хватит.  На окно, ГЗ и снаружи закреплены датчики температуры.

Рабочий цикл видится:
1) После прекращения осадков, включаем (дистанционно, по команде человека) ТЭН внутри ящика и вентиляторы . После прогрева выше точки росы (или +5С зимой) выключаем ТЭН, оставляем вентиляторы. Летом в сухую погоду этот пункт пропускаем.
2) Включаем один цикл омывателя.
3) Вентиляторы выключаем после того как температура и окна и ГЗ приблизятся к внешней температуре до 3...7С.
Система готова к наблюдениям.
Вводим координаты и параметры работы ПЗС.
Производим наблюдения.

Нерешенный вопрос: из чего практически делать окно в кожухе?
Нужна пластина с точными плоскими поверхностями, не обязательно строго параллельными, но обязательно плоскими. Как проверить - известно. Непонятно где раздобыть.

[Борис Юрьевич]

Проект смелый, интересный и по своему перспективный. А как вы будете решать вопрос с главным зеркалом? Его основные параметры?

[Олег Чекалин]

Нерешенный вопрос: из чего практически делать окно в кожухе?
Нужна пластина с точными плоскими поверхностями, не обязательно строго параллельными, но обязательно плоскими. Как проверить - известно. Непонятно где раздобыть.

Ставь пока любое флоат-стекло. Когда дело дойдет до реальной работы заменишь на покупное оптическое окно.

[Piter_Korn]

...на крыше или "в огороде"...

Тогда и окно не нужнО, достаточно непрозрачной откидной крышки.

[Дядя Лёша]

Основное свойство - постоянная готовность к наблюдениям,

  Позвольте поинтересоваться, а что наблюдать будем?

[Stepanov]

У меня в огороде засветок мало,  и на крыше тоже поскольку дом на отшибе. Вероятно больше проблем будет с вибрациями здания при большой выдержке. Но не предполагается что это должна быть предельно хорошая обсерватория, но такой инструмент отлично бы пригодился например для таких тем как соседняя "В небо новая звезда, что это такое... Я высунул фотоаппарат из форточки, и направил примерно на юг..." К тому же дети растут, им интересно, а сидеть в -20 на поле - не очень, особенно второй раз.

Про использование временного флоат-стекла идея правильная, но нужно представлять чего потом будет стоить найти правильное стекло если дело таки упрется именно в него, нужно будет не просто найти а определенного диапазона размеров.

Насчет главного зеркала - думаю поступить прямолинейно - для начала использовать собранную трубу 125мм китайца, которая уже есть. И с ней довести до эксплуатации, ну а потом если вдруг это окажется действительно полезно и интересно, поставить более приличную оптику и доработать кожух с использованием накопленного опыта эксплуатации.

Есть еще и второй не решенный вопрос: трансфокатор. Вещь конечно не астрономическая по сути и сложная. Пришел к выводу, что и не нужная как таковая, и для обзора лучше использовать вторую ПЗС с худшими характеристиками (вебкамеру) и объектив к ней с апертурой 40...60мм и углом обзора 20...30гр установленную в том же кожухе рядом с телескопом.

[Smirnov Andrey]

Как и многие из присутствующих, подумываю о автономном вет-телескопе на крыше или "в огороде".
...

Для начала:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,78074.0.html
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,91232.msg1773879.html#msg1773879
и вот это до кучи, там тоже удалёнка ставится https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,54342.0.html

[Stepanov]

Спасибо за ссылки. Это серьезные проекты и хочется снять шляпу. То про что говорю - обсерваторией назвать трудно, разные весовые категории. У нас тут не Чили, открытый телескоп требует аккуратного обращения, если "забыть" закрыть створки и на оптику нальет дождь, налетят листья и пролетит стая ворон, то без тщательной ручной уборки не обойтись. Тут же ставка делается на неприхотливость. Снимки очевидно будут весьма заурядные, но опыт реальной эксплуатации будет ценен, надеюсь не мне одному. Уверен очень не многие точно могут предсказать как долго, в разных погодных условиях, турбулентные потоки теплого воздуха от разогретого и остывающего окна будут портить изображение, это рассчитать не представляется возможным, надо проверять.

[Smirnov Andrey]

... Снимки очевидно будут весьма заурядные, но опыт реальной эксплуатации будет ценен, надеюсь не мне одному. ...

Снимки будут, очевидно, низкого качества. Опыт реальной эксплуатации будет сродни опыту с граблями.
У меня скепсис относительно этого проекта прежде всего из-за закрытого прогреваемого объёма.

...  Уверен очень не многие точно могут предсказать как долго, в разных погодных условиях, турбулентные потоки теплого воздуха от разогретого и остывающего окна будут портить изображение, это рассчитать не представляется возможным, надо проверять.

Всё это считается, правда, не на калькуляторе.

Почему я упомянул грабли? Потому что всё это уже проходилось на протяжении столетий. И обсерватории с закрытым объёмом никто не строит.
Возьмёте тонкое стекло, оно будет быстро прогреваться и струить тёплыми потоками перед апертурой, возьмёте толстое - из-за разности температур на его гранях форма поверхностей будет меняться (см Максутова).

[Борис Юрьевич]

Если нет ещё главного зеркала 125 мм, то зачем связываться с зеркальной оптикой, при такой малой апертуре, когда линзовый 100мм апланат типа ОР-451 можно приобрести через интернет без особых проблем. Разрешающая способность, поле зрения, светосила на стороне линзовой оптики, а габариты системы позволят сделать достаточно ветроустойчивую монтировку., для тех целей, что Вы определили. При малейшем ветерке Ваш ньютон будет трясти, так, что для успешной эксплоатации ПЗС камеры нет ни малейших условий. 

[kismet]

При малейшем ветерке Ваш ньютон будет трясти, так, что для успешной эксплоатации ПЗС камеры нет ни малейших условий. 

Ну, собственно это тот же Ньютон:  http://lfvn.astronomer.ru/news/2010/08/0001/index.htm
На нем за 1,5 года открыто 2 кометы и 800 астероидов. А Вы говорите - условий нет для ПЗС-наблюдений

А вот этот АПО как раз трясло со страшной силой:  http://lfvn.astronomer.ru/news/2008/06/0002/index.htm

[Stepanov]

Оптика 125мм уже есть. Насчет ветерка - сомневаюсь, расчетный вес монтировки с кожухом порядка 70кг. Жесткость и точность приводов обсудим позже, и тут будет большой запас, в приводной технике есть большой опыт.

[Anatoly]

Как и многие из присутствующих, подумываю о автономном вет-телескопе на крыше или "в огороде". Идея обычна - типовая оптика, вместо окуляра ПЗС, монтировка с GOTO (хотя по русски это ЧПУ), и какой-то комп с веб-сервером в герметичном ящике.  Тут такая мысль периодически всплывает. Для многих наблюдений эта конструкция в принципе не годится или требует серьезных усложнений, но для многих - годится. Основное свойство - постоянная готовность к наблюдениям, т.е. заходим в сеть, открываем броузер и вот уже можно задать координаты и сделать наблюдения, и можно открыть доступ всем желающим, с известными ограничениями по времени и углам, чтобы на солнце не наводили и в окна соседних домов не заглядывали, только Небо....

просто для информации - посмотрите вот такое ИМХО вполне "бюджетное" решение схожей с Вашей задачи - http://oleg.milantiev.com/material/?id=611  - полноценная астрофото обсерватория с удаленным доступом

[Борис Юрьевич]

У меня имеется защитное плоскопаралленьное круглое стекло диаметром 150 мм, толщиной 10 мм., марки К-8, с центральным отверстием диам. 20 мм. под стойку вторичного зеркала 135 мм телескопа системы Кассегрена. мне думается оно вам подойдет. В центральное отверстие смонтируйте вэб камеру. Тогда Вам не понадобятся стойки. А тепла вэб камеры достаточно, что бы прогревать защитное стекло, до температуры выше точки росы.

[Anton]

Идея бестолковая.
Телескоп в радиусе 100 км от москвы - это как постройка подводной лодки в пруду на даче.
Построить то можно, но плавать негде. На узкополосники можно особо не расчитывать.
А с учетом реальных метеоусловий в московском регионе крышка на этом девайсе будет открываться один-два раза в год.

[Stepanov]

Стекло с отверстием не очень подходит, отверстие придется тщательно заткнуть заподлицо с внешней плоскостью, т.е. не целесообразное использование и размер маловат.
Насчет 100км, категорично, даже не знаю что сказать. Огород-то находится на расстоянии 95км от МКАД, есть и запасной огород с 102км, но поверьте там не сильно темнее. Кстати в каких единицах измеряют засветку атмосферы?

Еще подумал насчет трубы, масса в данном случае не критична, и по предварительным прикидкам целесообразно трубу совместить с кожухом. А кожух сделать прямоугольным с несколькими внутренними Х образными распорками. Рама из стального прямоугольного профиля 35х35 обшитая стальными листами на заклепках и герметике. Порошковая покраска. Оклейка изнутри черной пористой резиной.

И еще есть спорный вопрос: правильно ли я понимаю, что практически для того чтобы на апертуре 125мм не иметь проблем с точностью ведения, надо применять либо прецизионную червячные передачи с шаговиками. Либо безлюфтовой механизм с датчиком на оси обеспечивающим _дискретность_ не хуже 0.1" и соответствующей, по полосе пропускания, параметрам жесткости конструкции систему регулирования с ОС? Другими словами достаточно ли обеспечить угловое отклонение реального положения от расчетного в любой момент времени в пределах 0.1" то этого будет достаточно чтобы полосы Юпитера не смазывались на экспозиции более 10сек (угловой размер Юпитера 43").

[Serj]

Идея как раз нормальная. Девайс можно где угодно установить, и при необходимости перенести. Также, отличный вариант для обкатки технологий, чтобы потом установить удаленку где нибудь на Канарах. А на счет частоты использования лучше у Олега (Moscow) спросить, думаю это сильно больше пары раз в год.

[Stepanov]

Если доступ из инета включить то вероятно использоваться будет почти постоянно, особенно если организовать запись заявок, пользователь вводит требуемые звездные координаты, экспозицию, желаемое время, узнает когда по графику возможно сделать данный снимок, и после отработки получает себе на почту заказ в сыром виде.
Нашел свою старую вебкамеру, PCVC740K думаю её и привинтить, точнее ПЗС вынести на шлейфе и закрепить на радиаторе, правда не удается найти драйвера к ней под XP. Нашелся и древний ноутбук.

Еще вопрос: если предусматривать место под ромашку с фильтрами то достаточно будет ромашки с таким набором: ?
/ссылка запрещена правилами форума//product/nabor-cvetnyh-filtrov-baader-planetarium-6-sht-125/
Т.е. 7 позиций одна из которых без фильтра.

[knoleg]

Осмелюсь высказать свою точку зрения на данный вопрос. Стекло Вам не нужно. Во- первых хорошее стекло стоит денег, во вторых требуется точность его установки.  Затем, желательно, чтобы плоскость стекла была перпендикулярна оптической оси, т.е. двигалось вместе с телескопом - это усложнение конструкции кожуха. С учётом "вандалонедоступности" места установки, проще сделать просто открывающийся верх - ведь в дождь наблюдать никто не будет, ну а вороны и листья могут и во время наблюдений пролететь - тут дело такое... Для удалённого контроля погоды можно снаружи поставить ту же вебку под стеклянным колпаком...

[Anton]

Кстати в каких единицах измеряют засветку атмосферы?

В звездных величинах с квадратной угловой секунды фона.

Хихи.