Доработка ТАЛ-120 для астрофото

[SAY]

Об этом инструменте уже очень много сказано негативного и нет смысла повторяться. Все недостатки известны.
ТАЛ-120 был моим первым инструментом, купленным в 1998 году. Посмотрел в него тогда несколько раз и понял, что ошибся с покупкой. Для планетных наблюдений он практически непригоден, т.к. не различает деталей, а для дипскаев слишком мала апертура. Безнадежная ситуация, но избавляться от него не стал. Монтировку с часовым механизмом стал использовать под изготовленный Ньютон 150 f/8, а труба может еще для чего-нибудь пригодится.

Потом появилась компьютерная программа OSLO для расчета оптики и возник вопрос, так ли безнадежен ТАЛ-120 ?
Самое слабое его звено – корректор. Избавляемся от него (это не сложно сделать) и забываем навсегда. В итоге получаем фокусное расстояние главного зеркала около 700 мм (в дальнейшем использую эту цифру - 700 мм) вместо эквивалентного фокусного расстояния телескопа 805 мм. Уже лучше в смысле использования для фотографирования дипскай объектов (относительное отверстие главного зеркала 1:5,93 при рабочем диаметре зеркала 118 мм). При этом следует укоротить насадку фокусера на 10 мм во избежание проблем с фокусировкой.
В итоге имеем неприемлемый уровень сферической аберрации. Единственное средство – диафрагмирование (вторичное зеркало также выполняет роль диафрагмы). Сферическое зеркало и диафрагма – сразу же всплывает в уме схема Шмидта для астрографов. Но практическая реализация этой схемы нецелесообразна – получится телескоп длиной за 140 см. Да и не требуется для такой светосилы.
Вполне приемлем следующий компромисс (квази-Шмидт):
- Диаметр диафрагмы 95 мм (центральное экранирование 42% - для астрофото дипскаев не принципиально).
- Диафрагма располагается в 250 мм от оси фокусера на конце склеенной из ватмана насадки на трубу, которая (насадка) выполняет одновременно функцию противоросника.
- Вынос фокуса 180 мм (фокусер остается на штатном месте).
- Относительное отверстие 1:7,3.

По проницающей способности такой аппарат будет приблизительно соответствовать рефрактору 80 мм аналогичной светосилы.
Поставленная задача – астрофотосъемка дипскай объектов на ПЗС-камеру (конечно не со штатной монтировкой от НПЗ).
Ниже привожу цифры качественных показателей, которые выдает программа OSLO для рассматриваемой схемы. Никакой отсебятины. Понимается, естественно, что зеркало имеет идеальную сферическую форму. За базу берется ПЗС-камера с диагональю 8,3 мм (типа Sbig ST-7):
- Радиус кружка Эри (дифракционный предел): 5,285 микрон.
- Фотографическое поле: 33,6’ х 22,6’ = 40,5’ (диагональ).
- GEO RMS радиус пятна аберраций в центре/крае поля зрения по диагонали: 5,13 / 5,26 микрон при фокусировке по минимуму отклонения по волновому фронту на оси и 4,73 / 5,05 микрон при фокусировке по минимуму размера пятна аберраций на оси.
- Число Штреля в центре и на краю: 0,934 / 0,847 и 0,888 / 0,81 соответственно.
- Фотографическая разрешающая способность по всему полю: 58,5 и 53 линий/мм соответственно при контрасте 0,4 (при контрасте 0,2 - более 100 линий, точнее сказать не могу, т.к. график ограничен значением 100).
- Невиньетированное поле: радиус 34’ (6,95 мм).
Комментарий: определяющий тип аберраций – сферическая. Кома и кривизна поля незначительные, астигматизм пренебрежимо мал.

По моему приличные показатели для фотографического телескопа при минимальных усилиях на переделку. Для сравнения: при контрасте 0,4 максимальное фотографическое разрешение «идеального» телескопа такой апертуры и светосилы составляет 67,5 линий/мм.
Кстати, на краю линейного поля диаметром 40 мм (диагональ кадра фототопленки 36х24 мм) при фокусировке по минимуму размера пятна аберраций на оси:
- Угловой размер поля по диагонали: 3,28 градуса.
- GEO RMS радиус: 9,32 микрон.
- Число Штреля: 0,713
- Разрешение 24 и 36,5 линий/мм при контрасте 0,4 и 0,2 соответственно.
Тоже неплохо для фотопленки, но к сожалению нереализуемо из-за огромного виньетирования по полю.

Доработанный телескоп все еще пылится без дела и вот почему. ПЗС-камера Sbig ST-7 слишком дорога для аппарата такого класса (да и для семейного бюджета тоже). Meade DSI Pro появилась у нас недавно, но она маловата будет (26,8’ х 16,6’). Приспосабливать дешевую веб-камеру в моем возрасте как-то несолидно, да и снимки хочется получать качественные. Можно конечно подождать появления у нас DSI ProII (диагональ 8 мм), правда цена уже будет соответствующая.
А можно пойти другим путем – поставить в фокусер двухлинзовый редуктор фокуса-корректор с эквивалентным фокусом порядка 500 мм. Тогда подойдет DSI Pro и светосила увеличится.

О редукторе фокуса поговорим в следующий раз, а пока хотелось бы услышать мнение любителей, занимающихся астрофотографией, по существу вышеизложенного. Стоит ли ломать копья, чтобы попытаться снимать с монтировкой VIXEN GP-DX c родным приводом без гидирования с выдержкой 1-1,5 минуты (время полного оборота червяка в монтировке – 10 минут, искатель полюса классный, со шкалой точной коррекции положения места наблюдения и даже с метками дрейфа полярной звезды по годам)? Ну снимают же на ней любители за рубежом без гидирования с фокусом 700 мм! Мнение модератора Anton мне известно заранее.
При установке движков на монтировку тщательно соблюдал все рекомендации опытных зарубежных ЛА (если не лукавят, можно добиться периодики +/- 8 угловых секунд). В частности, для обеспечения параллельности плоскостей соединительных шестерен пришлось устанавливать прокладки под кожух двигателя в местах присоединения к монтировке. Возможно следует ввести небольшую разбалансировку по полярной оси для выборки люфта промежуточного редуктора (но это уже мои не проверенные на практике мысли).
И еще, кроме поправки на 1 час на летнее время при выставке по искателю полюса надо ли вводить поправку еще на декретное время (введено в СССР в 1930 году, стрелки часов переведены на 1 час вперед)? Я мыслю, что надо.

[Oleg Chekalin]

Без гидирования фотографировать совершенно бесполезно и незачем. В наше время полно дешевых и сердитых решений реализации автогидирования.

А с телескопом вообще ничего пока делать не нужно, кроме удаления корректора и обрезания фокусера. Сферическая аберрация утонет в турбуленции.
Олег.

[VN]

У меня тоже Виксен. Вот что он дает с автогидом http://www............../forum/index....,13786.40.html
Виксен GP-DX вполне позволяет делать выдержки на малых фокусах без гидирования. Если надо я дам Вам ссылки, а еще более приемлемые результаты на фокусе порядка 1м дает EQ-5 DS.
Камеру Вам надо брать из этой темы - все получается весьма разумно http://www............../forum/index....c,11681.0.html
Кстати лапоть KAF3000CE 15х20мм я буду продавать после получения КАF6303 а это 19х29мм.

[SAY]

Олегу. Без диафрагмы, т.е. с апертурой 118 мм, имеем разрешение 28,5 линий/мм, GEO RMS радиус пятна аберраций 9,3 микрон на оси и 11,2 на краю диагонали 8,3 мм при радиусе кружка Эри 4,26 микрон. Не слишком плохо?

[Oleg Chekalin]

Это сказочное абсолютное качество. В реальности таких звезд почти невозможно добиться.

[SAY]

Прошу прощения. Забыл умножить на 2 угловые размеры полей для Sbig ST-7 и DSI Pro. Внес необходимые поправки в текст первого сообщения.

[SAY]

Спасибо, Олег.
Но может быть все-таки есть смысл поставить редуктор фокуса-корректор. Очень хочется попробовать снимать без гидирования. Я сделал на программе OSLO расчет двухлинзового корректора (ТК-16 и ТФ-1) с эквивалентным фокусным расстоянием 443,6 мм (расчет проводился с учетом диафрагмы 95 мм для снижения сферической аберрации). Полностью убирать диафрагму, т.е. делать stop field на зеркале по моему в этой схеме нежелательно, т.к. уже заявляет о себе кома и стучится астигматизм. Поэтому оставляю диафрагму 114 мм.

Качественные показатели в этом случае при использовании DSI Pro (диагональ 6,1 мм = 46,8'):
- относительное отверстие 1:3,89
- фотографическое разрешение 44 линии/мм
- GEO RMS радиус пятна аберраций 6,63 микрон на оси и 7,73 микрон на краю при радиусе кружка Эри 2,8 микрон.
- виньетирование на главном зеркале порядка 3%.
Не думаю, что НПЗ делает сферические зеркала, близкие к идеальным. У меня уже был опыт со 150 мм зеркалом (покупалось в 1999 году в "Звездочете" как комплект оптики для ТАЛ-2). Пришлось даже самому теневой прибор сделать, чтобы узнать причину экзотического изображения при тесте по звезде. Луна со своими морями даже близко не стояла в сравнении с теневой картиной зональных ошибок. В итоге отдал на переполировку и заодно на параболизацию (не на НПЗ конечно). Так что в реальности пятно аберраций должно быть больше.

Сергей

[Oleg Chekalin]

Сергей, на мой взгляд Тал 120 - инструмент не того размера, чтобы тратить время и силы на изготовление компрессора для него.
Тем более, что с сокращением фокусного расстояния такой астрограф стремительно теряет смысл, приближаясь по характеристикам к китайской продукции начального уровня( аля 114 F/4.5), но превосходя ее в весе и уступая в компактности.

[Oleg Chekalin]

Прикольная конструкция на основе мелкого рефлектора, но с заменой фокусера, установкой гида и установкой корректора комы:
http://www.skyphoto.de/picpages/astr...%20112-440.htm
и картинка, полученная на этом телескопе. Пиксел камеры 6,45 мкм.:
http://www.skyphoto.de/picpages/leo1_n112-440.htm

[SAY]

Если зрение меня не обманывает, на этом скопе очень смутно проглядывается полноопертурный корректор на входе.