Nawet dla doświadczonego miłośnika astronomii sprawa wyboru teleskopu nie jest prostym zadaniem, tym bardziej więc kwestia wyboru prostego teleskopu dla osoby która nigdy wcześniej nie obserwowała nieba jakimkolwiek przyrządem wydaje się utrudniona.
Oferta wielu producentów jest nieporównywalnie większa od tego, do czego byliśmy przyzwyczajeni w ostatnich latach. Obecnie nie stanowi problemu zakup teleskopu o w zasadzie dowolnych parametrach i rozmiarach. Co prawda do dziś są miłośnicy astronomii budujący swoje teleskopy w własnym zakresie, ale obserwuje się już niestety powolny zanik tego zjawiska, ze względów czysto ekonomicznych. Zakup sprzętu dla zdecydowanej większości miłośników astronomii jest najsensowniejszym wyborem, ze względu na koszta i szybkość otrzymania takiego sprzętu.
Przy zakupie sprzętu należy sobie jednak wcześniej odpowiedzieć sobie na kilka pytań, które ułatwią zakup sprzętu. Oczywiście najważniejszą kwestią są finanse, które przede wszystkim nas ograniczają. Każdy wie, na co go stać i ile chce na swoje hobby przeznaczyć pieniędzy.
Nie da się po prostu kupić sprzętu bez jakiegokolwiek zastanowienia się nad wyborem i bez przynajmniej minimalnej wiedzy, która to umożliwi. Niniejsze opracowanie mam nadzieje ułatwi Państwu wybór odpowiedniego teleskopu dla siebie.
Zacznijmy od typów teleskopów, jakie możemy zakupić, skupiając się tylko na tych najbardziej popularnych.
Reflektor Newtona – czyli teleskop zwierciadlany Newtona
Teleskop, którego optyka składa się ze zwierciadła głównego sferycznego lub parabolicznego, zwierciadła wtórnego płaskiego oraz okularu. Tego typu sprzęt jest tani w produkcji i oferuje najlepszy stosunek możliwości obserwacyjnych do ceny. Stosunkowo łatwo zdobyć jest teleskopy Newtona o średnicach nawet powyżej 300 mm. Sprzęt tego typu ze względów ekonomicznych jest idealnym rozwiązaniem dla początkującego obserwatora (tu polecamy teleskopy Newtona o średnicy równej lub większej 114 mm), największe instrumenty tego typu są niedoścignione, jeśli chodzi o szczegółowość obrazów obiektów mgławicowych, ich duża apertura skutecznie wynagradza pewne wady charakterystyczne dla tego układu. Podstawową jest tutaj koma, którą korygować można przy użyciu odpowiednich korektorów soczewkowych.
Refraktor achromatyczny – czyli po prostu refraktor, a jeszcze prościej luneta
Dobrze sprawdza się jako niewielki sprzęt dla początkującego obserwatora i zawsze spisuje się znacznie efektywniej niż porównywalnej wielkości reflektory Newtona, ze względu na brak tzw. obstrukcji. Wersje krótkoogniskowe a zwłaszcza te wyposażone w wyciąg okularowy 2″ pozwalają na uzyskiwanie znacznych pól widzenia, co pozwala na komfortowe obserwacje gwiazd zmiennych, komet i rozległych obiektów mgławicowych. Podstawową wadą takiego sprzętu jest aberracja chromatyczna, którą możemy jednak ograniczać specjalnymi filtrami np. Semi-APO
Teleskop systemu Maksutowa – czyli MAK
Teleskop składający się z płyty korekcyjnej meniskowej, zwierciadła głównego oraz zwierciadła wtórnego umieszczonego na wewnętrznej części menisku. Teleskopy tego typu mają zredukowaną komę, z reguły wykazują jedynie szczątkową aberracje chromatyczną, dają ostre, wyraziste obrazy. Ze względu na znaczną ogniskową i niewielką światłosiłę doskonale nadają się one do obserwacji Księżyca i obserwacji planetarnych, ze względu na kłopoty z uzyskiwaniem dużych pól widzenia raczej nie nadaje się do obserwacji mgławicowych. Konstrukcja tego rodzaju dobrze spisuje się w warunkach wielkomiejskich gdzie na jasnym niebie trudno jest zaobserwować jakiekolwiek obiekty mgławicowe. Wielka zaletą teleskopów Maksutowa jest niewielka ich długość, zwarta konstrukcja i na ogół niewielka masa. Mniejsze konstrukcje tego typu bywają wykorzystywane jako teleobiektywy fotograficzne oraz jako konstrukcje do obserwacji przyrodniczych.
Teleskop systemu Schmidta-Cassegraina
Teleskop składający się ze zwierciadła głównego, asferycznej płyty korekcyjnej, zwierciadła wtórnego oraz nasadki kątowej z okularem. Teleskopy Schmidta-Cassegraina mają z reguły krótsze ogniskowe niż teleskopy Maksutowa, znajdują bardziej uniwersalne zastosowania. Są krótkie, stosunkowo lekkie, przy dużych aperturach znaczenie praktyczniejsze w zastosowaniu niż teleskopy Newtona. Co ciekawe teleskopu SCT (podobnie jak i teleskopy Maksutowa) nie posiadają wyciągów okularowych w klasycznym tego słowa znaczeniu. Ustawianie ostrości odbywa się przy pomocy pokrętła w tylnej ściance teleskopu, obrót pokrętła powoduje przesunięcie się zwierciadła takiego teleskopu w przód lub w tył, co powoduje zmianę położenia ogniska na wyjściu tuby optycznej.
Oczywiście typów teleskopów jest jeszcze więcej, jednakże celowo nie wspomniałem od refraktorach semiapochriomatycznych (tzw. ED), apochromatycznych (tzw. APO), superchromatach, czy nawet takich hybrydach, jak Maksutov-Newton czy rewelacyjny i bardzo drogim konstrukcji Ritchey-Chretien Cassegrain.
Światłosiła
Przed samym wyborem musimy jednak poznać jeszcze jedno zagadnienie, jakim jest „światłosiła”. W skrócie jest to stosunek ogniskowej teleskopu do średnicy obiektywu (zwierciadła). Przykładowo teleskop Synta SKDOB 8” o średnicy zwierciadła 203 mm i ogniskowej 1200 mm, na światłosiłę równą podzieleniu 1200/203 = f/5,91
W zależności od jej wartości teleskopy dzielmy na typy.
Teleskopy „jasne” do obserwacji obiektów tzw. „głębokiego nieba” z angielskiego „Deep Space”, czyli często używany skrót „DS” i w tym przypadku idealnie sprawdzają się wartości światłosiły f/4 do f/6.
Drugą grupę stanowią tzw „teleskopy do planet”, czyli „ciemne” teleskopy o światłosiłach, f/10 do f/15 idealnie nadające się do obserwacji Księżyca i planet.
Jak widzimy nie ma teleskopu uniwersalnego. Teleskop o światłosile f/5 gorzej się sprawi w przypadku obserwacji planet niż teleskop o światłosile f/12. W przypadku obserwacji mgławic czy galaktyk sytuacja będzie odwrotna.
Musimy pamiętać, że światłosiła wpływa na jasność obrazu w ognisku głównym, ma wpływ na wady optyczne obiektywu i wady optyczne okularów. W tych przypadkach im mniejsza światłosiła tym większa jest tolerancja.
Którą więc konstrukcję wybrać?
Zadać musimy sobie następujące pytania
• Co będziemy chcieli obserwować?
• Skąd będziemy prowadzić obserwacje?
• Jaki i jak wielki montaż i teleskop możemy zaakceptować?
• Ile funduszy chcemy przeznaczyć?
Co będziemy chcieli obserwować?
Zgodnie z tym, co napisaliśmy w temacie „światłosiły” musimy zdecydować czy kupujemy teleskop:
• pod mgławice i inne obiekty „głębokiego nieba”. Tutaj, więc szukamy teleskopu o światłosile f/4 do f/6;
• do planet i Księżyca. Szukamy w tym przypadku teleskopu o światłosile f/10 do f/15;
• czy szukamy rozwiązania uniwersalnego, które nie sprawdzi się tak dobrze jak dwa powyższe przykłady (f/6 do f/10);
Skąd będziemy prowadzić obserwacje?
Stopień zanieczyszczenia światłem nieba nad Polską jest coraz większy i w zasadzie z roku na rok nad głowami mamy coraz bardziej zaświetlone niebo. W skrajnych przypadkach różnica zasięgu obserwacyjnego z miasta w stosunku do najciemniejszych regionów Polski, jakim są Bieszczady i północno-wschodnie rejony Polski, wynosi aż 3 magnitudo. Oznacza to, że tracimy przynajmniej 16 razy tyle ile widzimy na niebie niezaświetlonym. Wiedząc o tym pamiętajmy o doborze odpowiednio dużej apertury (rozmiaru obiektywu czy zwierciadła).
Mapa Light Pollution
Jaki i jak wielki montaż i teleskop możemy zaakceptować?
Jaki montaż? Do wyboru mamy montaże azymutalne, paralaktyczne (zwane też niemieckie), a każda z tych wersji może być sterowana manualnie lub elektronicznie. Przy wyborze montażu musimy pamiętać o nośności montaży, które kształtują się następująco:
Montaże paralaktyczne: EQ1 – do 2-3 kg., EQ2 – do 4-5 kg., EQ3-2 – do 5-6 kg., EQ5 – do 12 kg, HEQ-5 – do 16 kg, EQ6 – do ok. 18-20 kg. Montaże azymutalne: AZ1 i AZ2 – do 2 kg, AZ3 – do 4 kg, AZ4 – do 5 kg. Podtypem montaży azymutalnych jest montaż Dobsona, tu jednak na ogół stanowi on komplet z samą tuba optyczną. Zaletą takiego montażu jest prostota obsługi oraz niska cena.
Sam teleskop też nie jest małym przyrządem. W szczególności dotyczy to teleskopów Newtona, większych refraktorów i dużych Schmidt-Cassegrainów. Jeden z bardziej popularnych teleskopów Sky-Watcher Synta 8” ma wagę z montażem 20 kg, a sama tuba optyczna ma rozmiary 112 na 23 cm. Jeżeli szukamy malutkiego teleskopu zastanówmy się nad systemem Maksutowa.
Wybieramy aperturę
Czyli wielkość zwierciadła lub obiektywu. Tutaj w zasadzie sprawa jest prosta. Czym większą aperturę sobie założymy, tym więcej i lepiej zobaczymy na niebie. Wraz ze wzrostem średnicy rośnie zasięg gwiazdowy (wpada więcej światła do teleskopu) oraz rośnie zdolność rodzielcza.
Przykładowo:
apertura: 70 mm, powierzchnia zbiorcza: 38 cm2 – 100 razy więcej niż oko;
apertura: 80 mm, powierzchnia zbiorcza: 50 cm2 – 131 razy więcej niż oko;
apertura: 90 mm, powierzchnia zbiorcza: 64 cm2 – 165 razy więcej niż oko;
apertura: 102 mm, powierzchnia zbiorcza: 82 cm2 – 212 razy więcej niż oko;
apertura: 114 mm, powierzchnia zbiorcza: 102 cm2 – 265 razy więcej niż oko;
apertura: 120 mm, powierzchnia zbiorcza: 113 cm2 – 294 razy więcej niż oko;
apertura: 130 mm, powierzchnia zbiorcza: 133 cm2 – 345 razy więcej niż oko;
apertura: 150 mm, powierzchnia zbiorcza: 177 cm2 – 459 razy więcej niż oko;
apertura: 203 mm, powierzchnia zbiorcza: 324 cm2 – 841 razy więcej niż oko;
apertura: 254 mm, powierzchnia zbiorcza: 507 cm2 – 1317 razy więcej niż oko;
apertura: 305 mm, powierzchnia zbiorcza: 731 cm2 – 1898 razy więcej niż oko;
apertura: 356 mm, powierzchnia zbiorcza: 995 cm2 – 2586 razy więcej niż oko;
Wielkości apertury przedstawia poniższy rysunek
Musimy pamiętać, że w przypadków teleskopów innych niż refraktory ilość wpadającego światła do teleskopu jest mniejsza o ok. 10% ze względu na tzw. „obstrukcję”, czyli zasłonięcie przez lusterko wtórne w centralnym punkcie części zwierciadła.
Na postawie powyższego zestawienia widzimy dokładnie, że teleskop o średnicy 203 mm, czyli wspomniana już najbardziej popularna „Synta 8 cali” zbiera aż 8,4 razy światła niż 70 odpowiednik! Oznacza to, że teleskopem sięgniemy po ponad 8 razy ciemniejsze obiekty.
Powiększenie
Parametr, który w oczach wielu jest najważniejszym parametrem świadczącym o jakości teleskopu. Niestety jest to nieprawda. Czym większe powiększenie będziemy stosować, tym bardziej spada nam jakość i jasność obrazu. Duże powiększenia stosujemy wyłącznie do obserwacji planet, Księżyca, obserwacji małych obiektów mgławicowych czy też do rozdzielania sładników gwiazd podwójnych. W pozostałych przypadkach kierujemy się mniejszymy powiększeniami, zachowując przede wszystkim chęć otrzymywania wysokiej jakości obrazów, przy szerokim i komfortowym polu widzenia.
Maksymalne powiększenie danego przyrządu optycznego to dwukrotność jego śrenicy wyrazona w milimetrach. Tak więc teleskop o średnicy 70 mm, nie umożliwi nam uzyskiwanie powiększeń ponad 140 razy. Założenie podwajania wielkości średnicy do ustalenia maksymalnego powiększenia działa wyłączenie w przypadku bardzo dobrych warunków obserwacyjnych. W miejsce w zasadzie maksymalne powiększenie to po prostu średnica w milimetrach. Zasada ta nie obowiązuje w przypadku bardzo jasnych obiektów jak Księżyc czy najjaśniejsze planety Wenus, Jowisz, Saturn i Mars.
Obliczenia:
Wiele interesujących danych możemy sami policzyć korzystając z poniższych wzorów
światłosiła (f) = ogniskowa (mm) / średnica (mm)
maksymalne powiększenie (warunki idealne) = średnica (mm) * 2
maksymalne powiększenie (warunki miejskie) = średnica (mm)
minimalne powiększenie= średnica (mm) / 6
najlepsze powiększenie = średnica (mm) / 4
źrenica wyjściowa w okularze = średnica (mm) / powiększenie
najniższe powiększenie w którym rozdzielczość oka jest równa rozdzielczości teleskopu = średnica (mm) / 2
powiększenie rozdzielcze (każdy teleskop o danej średnicy posiada swoje powiększenie rozdzielcze, jest to powiększenie przy którym punktowe detale widoczne w okularze teleskopu są widoczne pod kątem 1 minuty kątowej czyli równym zdolności rozdzielczej naszego oka) = średnica (mm) / 2,3
ilość zbieranego światła w stosunku do ludzkiego oka = (średnica (mm) / wielkość źrenicy (mm))^2
teoretyczny zasięg gwiazdowy (mag.) = 7 + 5 log (średnica (cm))
zdolność rozdzielcza λ=560nm = 14 / średnica (cm)
powierzchnia zwierciadła (mm2) = 3,1416 * (średnica (mm) / 20) * (średnica (mm) / 20)
powiększenie = ogniskowa (mm) / ogniskowa okularu (mm)
pole widzenia w okularze (°) = pole własne okularu / powiększenie
minimalne pole widzenia (°) = 45 / maksymalne powiększenie (* – dla okularu 45°)
maksymalne pole widzenia (°) = 82 / minimalne powiększenie (* – dla okularu 82°)
Objaśnienia do obliczeń:
wielkość źrenicy – uzależniona jest od natężenia światła oraz wieku. Standardowo przyjmujemy iż wielkość ta może wynosić w zakresie od 2 do 8 mm. Dla naszych obliczeń i odpowiedniej adaptacji do ciemności przyjmujemy wielkość 7 mm
