Покушаји израде телескопа

[DraganTesic]

Ову сам тему отворио јер намеравам да започнем израду телескопа.  Тренутно читам све што пронађем о томе и имам неке недоумице. Када започнем са израдом очекујем да ће их бити још више. Претпостављам да на форуму има оних који ће бити вољни да ми помогну одговорима, саветима, искуством.

Па да почнем са првим  питањем. Тиче се минималне дебљине стакла огледала. Сви наводе таблице где препоручују одређену дебљину стакла за одређени пречник огледала и ту има разлика. Потражио сам неку формулу којом бих за било који пречник огледала израчунао минималну дебљину  и нашао сам је. На моју жалост важи за пирекс стакло, не за обично прозорско.

Питање је: какав  је однос механичких  чврстина (механичке константе материјала?) пирекс и обичног стакла?

[vlaiv]

Mislim da ne postoji jedan jedinstveni tip prozorskog stakla i mehaničke karakteristike će zavisiti od proizvođača i njihove formule za staklo - sastava.

U svakom slučaju, evo nekih informacija koje ti možda mogu pomoći:

Prozorsko staklo: https://en.wikipedia.org/wiki/Soda%E2%80%93lime_glass

Slična priča je za pyrex. U pitanju je tip borosilikatnog stakla tako da će i karakteristike zavisiti od proizvođača i sastava, evo jednog primera:

Pyrex: http://valleydesign.com/pyrex.htm

[DraganTesic]

Претпостављао сам да када неко препоручи неку дебљину прозорског стакла да се то односи на неку просечну вредност, која ће, без обзира на произвођача, технологију производње, састав, задовољити тражене захтеве и која ће бити довољно широка да обухвати све те разлике. Исту ствар сам мислио и за пирекс стакло.

Када упоредим податке остајем збуњен. Обично стакло је гушће, има  скоро све коефицијенте веће, мада не разумем шта који коефицијент значи. За мене као лаика изгледа као да је прозорско стакло механички чвршће???

[vlaiv]

Mislim da ti treba Shear moduo - ili moduo smicanja. Nisam 100% siguran.

Moraćeš da izvršiš konverziju jedinica da bi ih uporedio.

Za Pyrex je dato 2.67 x 10 na 3 kg/mm2 ili 2670 kg po mm kvadratnom
Za obično staklo je 29.8 Giga paskala

Ako se ne varam giga paskal je 1000000 kilo njutna po metru kvadratnom, znači 29.8 Gpa je 29.8 KN po mm kvadratnom.
Na zemlji je jedan Kg jednako 9.81 N.

1KN je onda 101.9368 Kg, pa je za obično staklo ova vrednost - 3037.71664 Kg po mm kvadratnom.

Evo, pyrex ima manji moduo smicanja od stakla - 2670 prema 3038

Mislim da je ovo bitno za astigmatizam i debljinu stakla.

[DraganTesic]

У теорији, када се прича о минималној дебљини,  мисли се на деформације стакла од сопствене тежине. Те промене се мере у деловима таласне дужине. Проблем се решава довољном дебљином стакла и или ослањањем огледала на довољан број тачака ослонца у телескопу. Ове тачке ослонца се морају испоштовати још током обраде. Немам намеру, бар не при првом покушају израде, да правим нешто велико и тешко, напротив, али не бих и да промашим из прве. Препорука је да стакло буде највише  1,5 до 2 пута дебље од минималне дебљине, да огледало не би било превише тромо при промени температуре. Дакле повећање дебљине стакла, у циљу повећања чврстине, има своју границу.

[Yagodinac]

Mislim da ti deformacija od sopstvene težine neće biti problem, sve do nekih 300-500mm aperture. Može da se desi fokus shift kod SC, ili da se ogledalo malo pomeri sa različitom visinom gledanja kod dobsona, ali to nema veze sa ugibanjem ogledala pod sopstvenom težinom. Kod reflektora ogledalo "pliva" i pričvršćeno je onim držačima sa prednje strane. To bi trebalo da bude labavo, odnosno da ne steže ogledalo jer će ga u suprotnom trenutno deformisati. Ako usmeriš teleskop ka horizontu može da se desi da ogledalo drugačije legne i da se malo pomeri kolimacija - ništa strašno, vratiš ga ka zenitu i kolimacija opet dobra.

[DraganTesic]

Ух Јагодинац, трудим се да не размишљам тако далеко у будућност. Својеручно направљен телескоп  ми је тако далеко, изненадићу се ако га направим. Покушавам да правим корак по корак, од једног малог остваривог циља до следећег. Први је корак изрезати дискове, ништа више, не изгледа као нешто тешко.

[Yagodinac]

Uvek imaš i opciju kupovine ogledala, a da sam napraviš sve ostalo. To je generalno i samo po sebi dovoljan tehnički izazov, tj. nije ni to lako. A što se optike tiče, svi pričaju da su svojih prvih nekoliko ATM ogledala upropastili i bacili...

[DraganTesic]

Утешио си ме.

[Yagodinac]

 
A šta misliš, zašto ja nisam do sad napravio svoj teleskop?
  

[DraganTesic]

Неко затишје је на форуму, па да искористим тренутак за питања.

Ако већ покушавам да направим телескоп, да онда бар буде онакав желим, а желим телескоп са што је могуће већим видним пољем, да се увек изнова задивим када погледам Млечни пут.

Ево како размишљам:
 * величина видног поља телескопа је количник видног поља окулара и увећања телескопа.
 * очигледно је потребно најмање корисно увећање, а оно је количник пречника објектива и броја 6 (не верујем да ми се зеница може проширити за више од 6мм).
 *најмање корисно увећање је пропорционално фокусу, дакле потребан ми је најмањи фокус. Њутнов телескоп са сферним огледалом задовољава када је  најмањи релативни фокус већи или једнак 1,52 пута трећи корен из пречника објектива.

Нешто сам пропустио, погрешио? 

[vlaiv]

Ако већ покушавам да направим телескоп, да онда бар буде онакав желим, а желим телескоп са што је могуће већим видним пољем, да се увек изнова задивим када погледам Млечни пут.

Mislim da si odabrao najteži i najskuplji projekt za pravljenje.

To što želiš se zove teleskop "najbogatijeg polja" - "richest field" teleskop i u pitanju je izuzetno brza optika tipa F/3.

Praviti takav teleskop je izuzetno teško zbog brze optike i izuzetno skupo zbog dodataka koji idu. Parabolično ogledalo je obavezno ali i koma korektor. Takav teleskop se uparuje sa najskupljim okularima.

Evo jedne računice za 6 inča teleskop F/3 teleskop.

- takav teleskop ima 450mm fokalne dužine
- koma je izuzetno izražena i morao bi se koristiti recimo Explore Scientific koma korektor - 250e (bez poreza i carine)
- Okular koji bi pasoavao takvom teleskopu je - Televue Ethos 17mm 100 stepeni vidnog polja - skoro 700e bez poreza i carine

- Fokuser koji ide na takav teleskop je obavezno dual speed 1:10 fokuser koji je precizan - jer je zona fokusa izuzetno mala (brz teleskop).

Ali, takav teleskop će dati:

450mm / 17mm = ~ x26.5 uvećanje
17 / 3 = 5.67 mm izlaznu pupilu - to je po zahtevu manje od 6mm i na kraju
100 / 26.5 = oko 3.75 stepeni pravog vidnog polja

I sve to sa 6" prečnikom objektiva. To što bi pravljenje takvog teleskopa i dodaci (okular i koma korektor) koštali jedno 2000e - to manje više.

Evo jedan takav teleskop i izveštaji posmatranja od Mela (Mel Bartels)

https://www.bbastrodesigns.com/6inchF2.8/6%20Inch%20F2.8%20Telescope.html

[DraganTesic]

Од параболе ни п! Признајем да бих волео да имам тај телескоп који си описао, нисам ни знао да имам тако истанчан укус. 

Поврх свега бих волео да то буде и мали, лаган, "џепни" телескоп, онако за понети у ранцу.

Да будем мало конкретнији. Нека је пречник објектива 60мм. Минимално корисно повећање је онда 10 (60/6). Најмањи релативни фокус је већи или једнак од 1,52*60^1/3= 1,52*3,91 = 5,9. Најмањи фокус објектива је дакле 5,9*60=357мм, а да сферно огледало не прави хроматске аберације,  можда се провучем и са комом (овако пише у књизи). Нека фокус буде 400мм, ко зна колико ћу прецизно обрадити стакло, ма нека буде и мало већи. Проверио сам на сајту оног центра, има пуно окулара од 40мм и нису ми скупи, а видно поље им је веће од 50 степени. Величина видног поља телескопа је онда 5 степени?

Пре свега ме занимају звезде. Оваквим телескопом би требало да видим звезде  изнад 10 величине. На хиљаде их је, искрено тренутно не знам како  у том мноштву пронаћи неку одређену.

?

 

[Yagodinac]

Dođi obavezno na Letenku pa da pogledaš sa nama u f4, f5 i f6 reflektor bez koma-korektora, na nekom malom uvećanju tipa 15-30mm. Moj 150/750 sa 28mm okularom daje 26x ali bolje je da ne znaš na šta to bez koma-korektora liči... Vrlo brzo će ti sve biti jasno; što brži teleskop to disproporcionalno veća koma i posmatranje na malim uvećanjima tegobnije. Dakle, nije pitanje aperture, niti oblika ogledala, ni bilo čega drugog već mogućnost korekcije optičkih grešaka (za sada kome). Brzi reflektori su pre svega fotografske naprave, za vizuelno široko vidno polje postoje shorty refraktori i dvogledi.
Postoji i druga krajnost, veliki dobsoni tipa pola metra. Njihova ogledala najčešće su veoma brza ali optički nisu nimalo savršena jer koga briga, staviš 8mm okular i već si na frapantnih 250x uvećanja. Preko toga niko ne zna da li je atmosfera problem ili krivo ogledalo.

[vlaiv]

Од параболе ни п! Признајем да бих волео да имам тај телескоп који си описао, нисам ни знао да имам тако истанчан укус. 

Поврх свега бих волео да то буде и мали, лаган, "џепни" телескоп, онако за понети у ранцу.

Да будем мало конкретнији. Нека је пречник објектива 60мм. Минимално корисно повећање је онда 10 (60/6). Најмањи релативни фокус је већи или једнак од 1,52*60^1/3= 1,52*3,91 = 5,9. Најмањи фокус објектива је дакле 5,9*60=357мм, а да сферно огледало не прави хроматске аберације,  можда се провучем и са комом (овако пише у књизи). Нека фокус буде 400мм, ко зна колико ћу прецизно обрадити стакло, ма нека буде и мало већи. Проверио сам на сајту оног центра, има пуно окулара од 40мм и нису ми скупи, а видно поље им је веће од 50 степени. Величина видног поља телескопа је онда 5 степени?

Naizgled tvoja računica je kako treba, ali praktično to neće da poleti.

Da, 60mm je u redu ali svaki dvogled će da "oduva" taj teleskop. Da bi koristio 40mm okular, on maksimalno može da ima 43 stepena u 1.25" varijanti. Nema okulara od 40mm koji ima 50 stepeni u 1.25" varijanti. Za to ti treba 2" fokuser.

Razlog za to je 27mm diametar fokalne ravni koju okular vidi u 1.25" formatu. 1.25" je 31.75mm i kad oduzmeš 2mm sa svake strane za nos okulara - 27mm je otprilike maksimum koji možeš dobiti.

Zašto to pominjem? Pa treba osvetiliti tih 27mm - znači da sekundar mora biti veći od toga. Veličina sekundara zavisi od brzine teleskopa i osvetljenog polja. Uzmimo da je sekundar oko 35mm za F/6 teleskop koji hoće da osvetli 27mm fokalne ravni.

Uzmimo i da je reflektivnost ogledala 94%. Tom teleskopu bi onda ekvivalent bio:

(30*30*pi - 17.5*17.5*pi) * 0.94 * 0.94 = 1650mm2 površina refraktora.

Odnosno sqrt(1650 / pi) = 22.9mm

Refraktor prečnika 45.8mm odnosno tražilac od 50mm.

Bilo koji 60mm dvogled će ti dati bolju sliku. Uzmi neki 60mm x10 uvećanje i dobićeš to što ti treba mnogo jeftinije.

Ako baš hoćeš teleskop - onda ovaj:
http://www.teleskop.rs/teleskop/ahromati-ota/sw-80400-refraktor-ota

To je 80mm F/5. Sa 32mm Plossl okularom ćeš dobiti x12.5 uvećanje, izlazna pupila će biti 6.4mm a imaćeš otprilike 4 stepena vidno polje.

I što je najvažnije - izaći će te jeftinije nego da sam praviš teleskop.