Порівняння Arsenal GSO Dob 6 vs National Geographic Refractor 90/900 EQ3

Конструкція характеризує загальний принцип пристрої оптичної системи телескопа.

— Лінзовий (рефрактори). Як випливає з назви, в подібних телескопах за побудову зображення відповідає система лінз. Головними їх перевагами є простота конструкції та використання, а також невибагливість до струсів, ударів і несприятливих погодних умов (що полегшує застосування поза приміщеннями, в т. ч. і в холодну пору року). З іншого боку, дана схема роботи вимагає застосування довгих тубусів, що відповідним чином позначається на габаритах конструкції, а діаметр об'єктивів (див. нижче) у рефракторів загалом помітно менше, ніж у рефлекторів. Крім того, лінзи схильні до різних викривлень, зокрема, хроматичних аберацій, що призводить до появи кольорових ореолів і знижує якість зображення. Втім, в сучасних телескопах часто використовуються різні конструктивні хитрощі, спрямовані на нейтралізацію цих спотворень. Рефрактори добре підходять для спостережень щодо близьких об'єктів на зразок Місяця чи планет, а також оглядових спостережень на відносно невеликому збільшенні. Крім того, цей варіант вважається оптимальним для початківців астрономів, у т. ч. дітей.

— Дзеркальний (рефлектори). У телескопах подібної конструкції роль об'єктива грає увігнуте дзеркало, яке і забезпечує основне збільшення зображення. Найпростіша і найбільш популяр...на рефлекторна схема — телескоп Ньютона — передбачає поєднання увігнутого основного дзеркала з додатковим плоским, яке відображає зображення в окуляр. Зустрічаються й інші варіації рефлекторів, але вони помітно складніше і дорожче, а тому аматорської астрономії поширення не отримали. У будь-якому разі телескопи даного типу, будучи простіше, дешевше і компактніше рефракторів, мають більш великі об'єктиви і менш схильні до спотворень, що дозволяє отримувати високоякісне зображення досить віддалених об'єктів. Їх головним недоліком є делікатність і складність у зверненні. Так, дзеркала чутливі до ударів і струсів, оптику потрібно час від часу юстировать, а перед початком спостереження необхідно дочекатися температурної рівноваги — інакше різниця температур повітря в тубусі і зовні призведе до втрати чіткості зображення (той самий ефект «марева», що можна бачити над нагрітим асфальтом в літній день). Також відзначимо, що більшість рефлекторів дають спотворення на краях зображення (т. зв. «кома»), що звужує фактичне поле зору і ускладнює їх застосування для астрофотографії. Втім, у багатьох моделях цей недолік виправлено, в інших можливе застосування коригувальних лінз та інших подібних аксесуарів, завдяки чому найпопулярнішим варіантом серед астрофотографов є все ж саме рефлектори.

— Дзеркально-лінзовий. Подібні телескопи, по суті, являють собою дзеркальні моделі (див. вище), сконструйовані за специфічними схемами і доповнені коригуючими лінзами для усунення різних спотворень. Завдяки цьому з'являється можливість ще більше покращити якість «картинки» у порівнянні з класичними рефракторами, зберігши в той самий час їхні основні переваги — насамперед, компактність і відносно невисоку вартість. Серед дзеркально-лінзових моделей також зустрічається кілька різних систем. Так, системи Шмідта-Касегрена компактні, недорогі і не так чутливі до дрібних струсів, як класичні рефлектори Ньютона; а системи Максутова (Максутова-Кассегрена для близьких об'єктів та Максутова-Ньютона для віддалених) трохи дорожче, але вважаються більш прогресивними.

Тип монтування, яким оснащений телескоп.

Монтування – це механічний вузол, за допомогою якого телескоп кріпиться до штатива або ( в окремих варіантах) встановлюється прямо на землю. Крім кріплення, цей вузол відповідає також за наведення оптики в певну точку неба. Найбільшою популярністю в наш час користуються азимутальні пристосування в різних варіаціях — AZ1, AZ2, AZ3, а також у вигляді так званого монтування Добсона. Екваторіальні механізми різних моделей (EQ1, EQ2, EQ3, EQ4, EQ5) помітно складніше і дорожче, зате і можливостей дають більше. Зустрічаються системи, що поєднують відразу обидва ці типи монтувань — так звані азимутально-екваторіальні. І, нарешті, окремі телескопи і взагалі постачаються без монтування. Ось більш докладний опис цих варіантів:

— Азимутальне. Повна назва – «альт-азимутальна». Традиційно має дві осі повороту телескопа – одну для наведення за висотою, другу за азимутом. Різні моделі таких монтувань розрізняються за додатковими можливостями управління:

• AZ1. Не мають системи точного руху....
• AZ2. Оснащені системою точного руху по вертикалі (навколо горизонтальної осі).
• AZ3. Оснащені системами точного руху по обох осях.

У будь-якому разі друга вісь (азимутальна) в таких системах завжди розташовується вертикально, незалежно від географічного положення телескопа; в цьому і полягає ключова відмінність від описаних нижче екваторіальних монтувань. В цілому азимутальні механізми досить прості і недорогі самі по собі, при цьому цілком зручні і практичні, завдяки чому саме даний варіант користується найбільшою популярністю в наш час. Крім того, вони ідеально підходять для спостережень за наземними об'єктами. Ключовим недоліком даного варіанту є слабка придатність до безперервного «супроводу» небесних тіл (що рухаються по небосхилу внаслідок обертання Землі). Якщо в правильно налаштованому екваторіальному механізмі для цього потрібно повертати телескоп всього по одній осі, то в азимутальному потрібно задіяти обидві осі, причому нерівномірно. Ситуацію можна вирішити за допомогою системи автостеження, але ця функція помітно впливає на ціну всього приладу. І навіть її наявність не гарантує, що телескоп підійде для астрофотографії на тривалих витримках — адже при такому використанні потрібно забезпечувати не тільки точний рух по кожній окремій осі, але ще поправку на поворот зображення в кадрі (що передбачається далеко не в кожній системі автостеження і ще більше збільшує ціну).

– Добсона. Специфічний різновид описаних вище азимутальних монтувань, що застосовується майже виключно в рефлекторах. Також передбачає дві осі обертання – горизонтальну і вертикальну. Ключовою особливістю монтування Добсона є те, що воно не розраховане на штатив і встановлюється прямо на землю або іншу рівну поверхню; для цього в конструкції передбачається широка масивна основа. Подібні системи відмінно підходять для телескопів Ньютона, у яких окуляр розташовується в передній частині: завдяки низькому розташуванню тубуса на монтуванні сам окуляр виявляється на досить зручній висоті. Також до переваг «добсонів» можна віднести простоту, невисоку вартість і водночас гарну надійність, що робить їх придатними навіть для великих та важких телескопів. З недоліків слід відзначити слабку сумісність з нерівними поверхнями, особливо твердими, на зразок суцільної скелі (тоді як штативи, що використовуються з іншими типами монтувань, цього недоліку позбавлені).

— Екваторіальне. Монтування цього типу дають змогу синхронізувати рух телескопа з рухом небесних тіл по небосхилу, що виникає через обертання Землі. Умовну вертикальну вісь, що відповідає за поворот телескопа з боку в бік, в таких механізмах називають віссю прямого сходження (R. A.), А горизонтальну (для наведення по умовній вертикалі) — віссю схилень (Dec.). Перед використанням екваторіальне монтування налаштовується так, щоб вісь прямого сходження була спрямована на «полюс світу», паралельно осі обертання Землі («осі світу»); конкретний нахил щодо вертикалі залежить від географічної широти місця спостережень. Такий формат роботи помітно ускладнює як конструкцію самої монтування, так і процедуру його встановлення. З іншого боку, екваторіальні системи ідеально підходять для тривалого «супроводу» астрономічних об'єктів: щоб компенсувати рух небесного тіла через обертання Землі і утримувати ціль в полі зору, досить обертати телескоп навколо осі R.A. вправо (за годинниковою стрілкою), причому з чітко визначеною швидкістю – 15° на годину, незалежно від положення об'єкта по вертикалі. Це робить подібні конструкції ідеальним варіантом для астрофотографії – в тому числі об'єктів далекого космосу, для яких потрібні тривалі витримки. Фактично для цього навіть не потрібна повноцінна система автостеження – досить порівняно простого годинникового механізму, що обертає телескоп навколо осі прямого сходження. Зворотною стороною цих переваг, крім згаданої складності і високої вартості, є слабка придатність для великих важких телескопів — зі збільшенням ваги приладу вага підходящої екваторіальної системи збільшується ще швидше.
Що стосується різних моделей подібних монтувань, то вони маркуються буквено-цифровим індексом, від EQ1 до EQ5. В цілому чим більше кількість в позначенні – тим більше і важче сама конструкція (включаючи триногу, якщо вона постачається в комплекті), тим гірше вона підходить для переміщення з місця на місце, проте тим краще гасить вібрації і струси. А ось обмеження за вагою телескопа з моделлю екваторіального монтування безпосередньо не пов'язані.

– Азимутально-екваторіальне. Механізми, що поєднують в собі відразу два типи монтувань. Виглядає це так: на штатив встановлена азимутальна система, а на ній — екваторіальна, в якій вже кріпиться телескоп. Подібна конструкція дає змогу використовувати можливості обох типів монтувань. Так, азимутальний механізм цілком підходить для спостережень за великими небесними тілами ближнього космосу (Місяць, планети) і великими ділянками неба (такими, як сузір'я), при цьому він не потребує складного попереднього налаштування. А для астрофотозйомки або для розглядання об'єктів далекого космосу на великих збільшеннях зручніше використовувати екваторіальну систему. Однак на практиці подібна універсальність потрібна вкрай рідко, притому що поєднання двох типів монтувань ускладнює конструкцію, збільшує її вартість і знижує надійність. Так що цей варіант можна зустріти в одиничних моделях телескопів.

– Без монтування. Повна відсутність монтувальної системи в комплекті не дає змогу застосовувати телескоп «з коробки». Проте, вона буває оптимальним варіантом в деяких ситуаціях. Перша – якщо користувач хоче вибрати монтування на свій розсуд, не покладаючись на рішення виробника, або навіть зібрати його самостійно (наприклад, досить багато астрономів виготовляють свої власні системи Добсона). Другий характерний варіант – якщо в господарстві вже є монтування (наприклад, від старого телескопа, який прийшов в непридатність), і переплачувати за друге просто немає сенсу. У будь-якому разі при виборі подібної моделі варто звертати особливу увагу на тип кріплення, на який розрахована труба – від нього напряму залежить сумісність з конкретним монтуванням.

Діаметр об'єктива телескопа; також цей параметр називають «апертура». У рефракторних моделях (див. «Конструкція») він відповідає діаметру вхідної лінзи, в моделях з дзеркалом (див. там само) — діаметру основного дзеркала. У будь-якому разі чим крупніша апертура , тим більше світла потрапляє в об'єктив, тим вище (за інших рівних) світлосила телескопа і його показники збільшення (див. нижче) і тим краще він підходить для роботи з невеликими, тьмяними або віддаленими астрономічними об'єктами (насамперед їх фотографування). З іншого боку, при тому ж типі конструкції більш великий об'єктив обходиться дорожче. Тому при виборі за цим параметром варто виходити з реальних потреб та особливостей застосування. Наприклад, якщо Ви не плануєте спостереження і зйомки віддалених («діп-скай») обєктів, не варто гнатися за високою світлосилою. Крім того, не варто забувати, що фактична якість зображення залежить від безлічі інших показників.

Конструювання і виробництво великих лінз є непростим і недешевої завданням, а ось дзеркала можна зробити досить великими без значного збільшення вартості. Тому рефракторні телескопи споживчого класу практично не оснащуються об'єктивами з діаметром понад 150 мм, а ось серед приладів рефлекторного типу показники в 100 – 150 мм відповідають середньому рівню, у найбільш прогресивних моделях цей показник може перевищувати 400 мм.

Фокусна відстань об'єктива телескопа.

Фокусна відстань — це відстань від оптичного центра об'єктива до площини, на яку проєктується зображення (екрана, фотоплівки, матриці), при якому об'єктив телескопа буде видавати максимально чітке зображення. Чим довше фокусна відстань — тим більше збільшення здатний забезпечити телескоп; однак потрібно враховувати, що показники збільшення також пов'язані з фокусною відстанню використовуваного окуляра і діаметром об'єктива (детальніше про це див. нижче). А ось на що цей параметр впливає безпосередньо — так це на габарити приладу, точніше, на довжину тубуса. У разі рефракторів і більшості рефлекторів (див. «Конструкція») довжина телескопа приблизно відповідає його фокусної відстані, а ось моделі дзеркально-лінзового типу можуть бути у 3 – 4 рази коротше фокусної відстані.

Також відзначимо, що фокусна відстань враховується в деяких формулах, що характеризують якість роботи телескопа. Наприклад, вважається, що для хорошої видимості через найпростішу різновидність рефракторного телескопа — т. зв. ахромат — необхідно, щоб його фокусна відстань була не менше, ніж D^2/10 (квадрат діаметра об'єктива, поділений на 10), а краще — не менш D^2/9.

Найбільшу корисне збільшення, яке здатний забезпечити телескоп.

Фактична ступінь збільшення телескопа залежить від фокусних відстаней об'єктива (див. вище) і окуляра. Поділивши перше на друге, отримуємо ступінь збільшення: наприклад, система з об'єктивом 1000 мм і окуляром 5 мм дасть 1000/5 = 200х (за відсутності інших елементів, що впливають на кратність, таких як лінза Барлоу — див. нижче). Таким чином, встановлюючи в телескоп різні окуляри, можна змінювати ступінь його збільшення. Однак підвищувати кратність понад певної межі просто не має сенсу: хоча видимі розміри об'єктів при цьому будуть збільшуватися, їх деталізація не покращиться, і замість невеликого і чіткого зображення спостерігач буде бачити велике, але розпливчасте. Максимальне корисне збільшення якраз і є тією межею, вище якого телескоп просто не зможе забезпечити нормальну якість зображення. Вважається, що за законами оптики цей показник не може бути більшим, ніж діаметр об'єктива в міліметрах, помножений на два: наприклад, для моделі з вхідних лінзою на 120 мм максимальне корисне збільшення складе 120х2=240х.

Зазначимо, що робота на даній ступеня кратності не означає максимальної якості і чіткості зображення, проте у деяких випадках може виявитися досить зручною; докладніше про це див. «Макс. дозволяюче збільшення»

Найбільшу дозволяє збільшення, яке може забезпечити телескоп. Фактично — це збільшення, при якому телескоп забезпечує максимальну деталізацію зображення і дозволяє бачити всі дрібні подробиці, які у нього в принципі можливо побачити. При зниженні ступеня збільшення нижче цього значення зменшується розмір видимих деталей, що погіршує їх видимість, при збільшенні стають помітні дифракційні явища, внаслідок яких деталі починають розпливатися.

Максимальна дозволяє збільшення менше максимального корисного (див. вище) — воно становить десь 1,4...1,5 від діаметра об'єктива в міліметрах (різні формули дають різне значення, однозначно визначити це значення неможливо, оскільки багато що залежить від суб'єктивних відчуттів спостерігача та особливостей його зору). Однак саме з такою кратністю варто працювати, якщо Ви хочете розглянути максимальну кількість деталей — наприклад, нерівності на поверхні Місяця або подвійні зірки. Велике збільшення (в межах максимального корисного) має сенс брати тільки для розглядання яскравих контрастних об'єктів, а також у тому випадку, якщо спостерігач має проблеми із зором.

Найменше збільшення, яке забезпечує телескоп. Як і в разі максимального корисного збільшення (див. вище), в даному випадку мова йде не про абсолютно можливого мінімуму, а про межі, заходити за який не має сенсу з практичної точки зору. В даному випадку цей межу пов'язаний з розмірами вихідного окуляра телескопа — грубо кажучи, цятки світла, проєктованого окуляром на око спостерігача. Чим менше збільшення — тим більша вихідна зіниця; якщо він стає більше, ніж зіницю ока спостерігача, то частина світла в око, по суті, не потрапляє, і ефективність оптичної системи знижується. Мінімальне збільшення — це таке збільшення, при якому діаметр вихідного зіниці телескопа дорівнює розміру зіниці ока в нічних умовах (7 – 8 мм); також цей параметр називають «равнозрачковое збільшення». Використання телескопа з окулярами, що забезпечують менші значення кратності, вважається невиправданим.

Зазвичай, для визначення равнозрачкового збільшення використовують формулу D/7, де D — діаметр об'єктива в міліметрах (див. вище): наприклад, для моделі з апертурою 140 мм мінімальне збільшення становитиме 140/7 = 20х. Однак ця формула справедлива лише для нічного застосування; при спостереженні днем, коли зіницю в оці зменшується в розмірі, фактичні значення мінімального збільшення більше — близько D/2.

Світлосила телескопа характеризує загальну кількість світла, що «захоплюється» системою і передається в око спостерігача. З точки зору цифр світлосила — це співвідношення між діаметром об'єктива і фокусною відстанню (див. вище): наприклад, для системи з апертурою 100 мм і фокусною відстанню 1000 мм світлосила буде складати 100/1000 = 1/10. Також цей показник називають «відносним отвором».

При виборі за світлосилою необхідно насамперед враховувати, для яких цілей планується застосовувати телескоп. Великий відносний отвір дуже зручний для астрофотографії, оскільки забезпечує пропускання великої кількості світла і дає змогу працювати з меншими витримками. А ось для візуальних спостережень висока світлосила не потрібна — навіть навпаки, більш довгофокусні (і, відповідно, менш світлосильні) телескопи характеризуються меншим рівнем аберацій і дають змогу застосовувати для спостереження більш зручні окуляри. Також відзначимо, що велика світлосила потребує застосування великих об'єктивів, що відповідним чином позначається на габаритах, вазі і ціні телескопа.

Проникна здатність телескопа — це зоряна величина найбільш тьмяних зірок, що через нього можна побачити при ідеальних умовах спостереження (в зеніті, при чистому повітрі). Цей показник описує здатність телескопа бачити невеликі і слабо світяться астрономічні об'єкти.

При оцінці можливостей телескопа за цим показником варто враховувати, що чим яскравіше об'єкт — тим менше його зоряна величина: наприклад, для Сіріуса, найяскравішої зірки нічного неба, цей показник становить -1, а для набагато більш тьмяною Полярної зірки — 2. Найбільша зоряна величина, видима неозброєним оком — близько 6,5.

Таким чином, чим більший число в даній характеристиці — тим краще телескоп підходить для роботи з тьмяними об'єктами. Найскромніші сучасні моделі дають змогу розглянути зірки завбільшки приблизно 10, а найбільш прогресивні з систем споживчого рівня здатні забезпечити видимість при показниках більше 15 — це майже в 4000 разів тьмяніше, ніж мінімум для неозброєного ока.

Зазначимо, що фактична проницающа здатність безпосередньо пов'язана з кратністю збільшення. Вважається, що свого максимуму за даним показником телескопи досягають при застосуванні окулярів, що забезпечують кратність близько 0,7 D (де D — діаметр об'єктива в міліметрах).