Какой выбрать телескоп

[-=Zoomik=-]

Думаю, этот вопрос задают себе многие будущие астролюбители, а ответ на него не столь прост и однозначен.
Собрав мысли воедино, я попробовал изложить основные особенности наиболее распространенных оптических схем телескопов.
Надеюсь, эта статья облегчит проблему выбора первого телескопа

[-=Zoomik=-]

Рефракторы

Для серьезных наблюдений Луны, планет, шаровых скоплений, двойных звезд, а также для получения впечатляющих видов объектов каталогов Мессье, NGC, и IC многие астрономы-любители предпочитают четкое, высококонтрастное изображение, обеспечиваемое качественным телескопом рефрактором.
Рефрактор не обязательно должен быть большим. Иногда даже бывает, что в хороших условиях наблюдений качественный 100мм рефрактор по количеству деталей на Луне и планетах, разделению двойных звезд и разрешению шаровых скоплений способен превзойти средний по качеству 150мм рефлектор или Шмидт-Кассегрен. Ситуация выглядит несколько иначе, если рефрактор сравнивать с аналогичным или чуть большей апертуры Максутовым-Кассегреном или Максутовым-Ньютоном.
Почему? Дело в том, что рефлекторы и катадиоптрические телескопы, к которым относятся рефлекторы Ньютона, М-К, Ш-К, Ш-Н и другие, в отличие от рефракторов имеют центральное экранирование (ЦЭ) и свет до попадания в глаз наблюдателя несколько раз отражается, что частично снижает контраст и яркость, а также несколько замыливает изображение.
Рефракторы по сравнению с другими телескопами способны передать глазу максимальное количество света. Рефрактор способен донести до наблюдателя не менее 90% собранного его объективом света, рефлекторы порядка 75-80%, катадиоптрики порядка 65-75% в зависимости от качества объектива и наличия просветляющих покрытий. Также стоит учитывать, что выше приведены цифры без учета центрального экранирования, которое забирает обычно около 15-20%.
В итоге даже небольшие качественные рефракторы средней апертуры способны обеспечить вполне приемлемое качество и количество деталей при Лунных и планетных наблюдениях, при этом четкость и контраст изображения, как правило, будет заметно выше катадиоптриков большей апертуры. Особенно хорошо разница заметна в те ночи, когда условия видимости весьма посредственные и изображение больших телескопов размывается атмосферной турбуленцией. Дело в том, что меньший по апертуре рефрактор, условно говоря, «видит» сквозь меньший по размеру участок плохой атмосферы, и поэтому меньше подвержен ее пагубному влиянию. К примеру, хороший 80мм апохроматический рефрактор в средних условиях выдаст больше деталей, которые вы долгое время будете пытаться выловить (возможно даже безуспешно) в больший по апертуре катадиоптирик.
Еще одним плюсом является отсутствие характерных для ньютонов растяжек крепления вторичного зеркала, что также в лучшую сторону сказывается при разделении тесных двойных звезд и разрешении плотных шаровых скоплений.
Каковы же минусы? За исключением дорогих апохроматических рефракторов, ахроматические рефракторы страдают от хроматических аберраций (хроматизма) или так называемых фальшивых цветов, свойственных ахроматическим объективам. Проявляется этот эффект обычно как фиолетовое гало вокруг ярких звезд, Луны и планет, а иногда имеет место быть еще и желтое голо в добавок к фиолетовому. Хроматическая аберрация сильно возрастает с увеличением апертуры и уменьшением фокусного расстояния. Классическим рефрактором принято считать рефрактор-ахромат с фокусным расстоянием 1:10, однако, чем больше вторая цифра, тем лучше и тем меньше будут проявляться хроматические аберрации.
Апохроматические рефракторы практически свободны от аберраций, но не стоит забывать, что степень их коррекции зависит от каждой конкретной оптической схемы объектива. В отличие от ахроматов, объектив которых состоит, как правило, из двух линз, апохроматы бывают трех-, четырех- и даже пяти-линзовые. Но это отдельный и долгий разговор.
Несмотря на малый вес, небольшие габариты и не слишком высокую стоимость рефракторов, все вышеперечисленные преимущества «улетучиваются» как только апертура рефрактора переваливает за 100-125мм отметку. Это уже совсем другой вес, размер, и совсем другая стоимость.

Рефлекторы

Рефлектор в своем роде замечательный инструмент для наблюдения объектов дальнего космоса, потому что имеет самую низкую стоимость каждого миллиметра апертуры. Таким образом, за не слишком большую сумму вы можете приобрести действительно большой телескоп.
Большая апертура и короткий фокус рефлектора обеспечивают яркие изображения объектов дипскай (DSO – deep sky objects), которые слишком тусклые для наблюдения в рефракторы. Помимо этого большая апертура всегда выдает значительно больше деталей по сравнению со скромными возможностями малых апертур.
Невысокая стоимость рефлекторов объясняется в том числе и тем, что они состоят всего из дух зеркал, сложность изготовления которых и себестоимость не высока. В то время как рефракторы и катадиоптрики, сочетающие в себе большее количество оптических элементов более затратны и сложны в изготовлении. В среднем 200мм рефлектор стоит в 2 раза меньше 100мм рефрактора и чуть больше 80мм катадиоптрика и в то же самое время собирает в ~ 4 раза больше света.
Добсоны (рефлекторы на простейшей альт-азимутальной монтировке, сконструированной Джоном Добсоном) по соотношению цена/апертура просто вне всякой конкуренции. Громадные по любительским меркам зеркала (600мм – отнюдь не редкость) собирают такое количество света, что рядом с ними привычные нам телескопы сравнимы с невооруженным глазом.
Некоторые любители даже самостоятельно берутся за изготовление таких гигантов от начала до конца. Безусловно, на это уходит много сил и времени, однако по за тратам получается, что на изготовление того же самого 600мм монстра выходит всего-то порядка 2-3 тысяч долларов, в то время как покупка будет стоить совсем других денег.
Сравнение как по пригодности к DSO, так и по стоимости этих ньютонов с рефракторами или катадиоптриками просто не уместно.
Минусами больших рефлекторов являются значительный вес, габариты, наличие комы в короткофокусных моделях и центральное экранирование.
О негативном влиянии ЦЭ упоминалось выше, но поскольку основное назначение больших рефлекторов – это DSO, то наличие ЦЭ не столь критично, да и потом без него просто не обойтись.
Главное зеркало рефлекторов, как правило, имеет параболическую форму, что порождает кому – звезды ближе к краю поля зрения в окуляре имеют некое подобие хвоста, т.е. не точки, несколько треугольной формы, но в центре поля зрения этот эффект не проявляется. При этом следует помнить, что чем короткофокуснее рефлектор, тем сильнее выражена кома и наоборот.
Конечно, во время наблюдений мы держим объект в центре поля зрения, которое свободно от комы, поэтому ее наличие опять-таки не столь критично, разве что в случае астрофото.
Сравним с катадипотриками? Вес: обычно рефлектор Ньютона примерно в 2 раза легче, но в 2-3 раза длиннее катадиоптрика той же апертуры. Так что не забывайте, что, покупая большой рефлектор, нужно иметь в виду место для его хранения, способ его транспортировки и т.д. Хотя, среднефокусные и короткофокусные (1:4-1:6) рефлекторы до 250мм вполне транспортабельны до загородного места наблюдения на легковом автомобиле.
Еще стоит отметить, что рефлекторы требуют периодической юстировки. Периодичность колеблется от 1 раза за всю жизнь, если это стационарный телескоп, не подвергающийся перевозке и тряске, до 1 раза в каждую поездку. По моей практике (не более ~50 наблюдательных ночей в год) при постоянном таскании туда-сюда я проверяю юстировку каждый раз перед наблюдениями, но при этом юстирую не чаще нескольких раз в год, да и то профилактически. Процесс юстировки рефлекторов не сложен и научиться этому может каждый.
В заключение могу сказать, что если вас интересуют в основном DSO и вопрос компактности не стоит столь остро, чтобы тратить на большой, но компактный катадиоптрик несколько тысяч долларов, то ваш выбор – большой рефлектор Ньютона.

Катадиоптрики

Катадипотрические телескопы сочетают в себе многие плюсы рефрактора и рефлектора, но, безусловно, имеют свои недостатки.
Труба зеркально-линзового телескопа даже большой апертуры, скажем 300мм, все еще остается компактной (не более 50см в длину), ее вес может варьироваться от ~10кг до ~20кг в зависимости от материалов, из которых изготовлена сам труба.
Грамотно спроектированные и изготовленные катадиоптрики не имеют присущей рефлекторам комы и свободны от характерных рефракторам хроматических аберраций. Звезды всегда выглядят точками по всему полю зрения и не окрашиваются в неестественные для них цвета, как это бывает с ахроматическими рефракторами, особенно короткофокусными. Хотя, справедливости ради стоит отметить, что короткофокусных катадиоптриках небольшая кома иногда может присутствовать.
Минусы: высокая цена, меньшая контрастность изображения, низкое светопропускание (в среднем не более 75%), не очень удобное расположение окулярного узла, особенно при наблюдении высоко расположенных объектов и зенитной области.
Теперь по поводу разновидностей. Очень много копий сломано на тему, какой катадиоптрик лучше, думаю, не стоит вновь провоцировать бесконечные дискуссии, поэтому просто ограничусь статистикой. Наиболее часто на нашем рынке астропродукции встречаются Шмитд-Кассегрены, Максутов-Кассегрены, Максутов-Ньютоны, Клевцовы, Ричи-Кретьены и др.
Расклад примерно следующий.
Р-К и М-Н хороши для астрофотографии и, как правило, обладают высоким качеством.
Схема Клевцова более менее универсальна, хорошо подходит как для астрофото (в короткофокусном варианте), так и для визуальных наблюдений. Чтобы ни говорили про телескопы Клевцова, я как владелец с уверенностью утверждаю, что их качество действительно на высоком уровне и тому есть много документальных подтверждений.
Среднестатистический М-К всегда лучше Ш-К, это так же факт, потому как пластина Шмидта не обеспечивает такого же высокого качества изображения как мениск М-К.

Послесловие

Так как за последнее время производство большинства импортных телескопов переехало в Китай, то, к сожалению, нет никаких гарантий, что купленный телескоп окажется с действительно качественной оптикой. Так что можно напороться на конфетку (такое тоже частенько случается) и совсем «не на конфетку».