Оборудование > Телескопы и монтировки
ПОСТРОИТЬ ТЕЛЕСКОП ПРОСТО.
олег:
Вот решил я взяться за перо, то есть за клавиатуру, и выдать про телескоп.
Дениска:
Очень,очень интересно.
олег:
ПОСТРОИТЬ ТЕЛЕСКОП ПРОСТО!
1.ПРЕДИСЛОВИЕ.
Этот рассказ посвящен постройке телескопа-рефлектора с 300-мм параболическим зеркалом. Такое смелое название «Построить телескоп просто» в полной мере отражает мое видение этого увлекательнейшего процесса. Немного забегая вперед скажу, что постройка зеркального телескопа проходила в кустарной обстановке, которую только можно представить. Использовался весь подручный материал, который буквально валяется под ногами. Было найдено много простых решений в шлифовке и конструкции фермы. Цикл постройки рефлектора можно назвать полным, он включает в себя изготовление оптики, монтировки и нанесение отражающего покрытия.
Я, как и многие из вас, начал увлекаться астрономией с детства. В 80-х годах моими спутниками были бумажная труба из очковых стекол и 8-кратный монокуляр. 300-мм телескоп в ту пору казался какой то не сбыточной мечтой. В нашем городе (Новокузнецке) в местом планетарии был астрономический кружок. Одного из руководителей этого кружка мне хотелось бы упомянуть особенно—это Петров Андрей Николаевич—редчайшей увлеченности человек, настоящий мастер в области изготовления, проектирования и расчета оптических систем, причем не имея специального образования в этой сфере,— настоящий любитель астрономии (рис.1). Я много времени проводил в его мастерской, иногда помогал ему в постройке телескопов.
Спустя 20 лет интерес к изготовлению оптики у меня вновь оживился. Этому способствовало прочтение книг Чикина и Максутова. В трудах этих авторов самым удивительным образом переплетаются простота и доступность изложения сложных технических вопросов в сочетании с изяществом и мастерством. Читая такие книги, в буквальном смысле начинаешь слышать голос автора. Максутов пишет о том, что проводя ретушь, он не спешит получить результат, а начинает изменять характер полировки, наблюдая за профилем рельефа, по его выражению «проявляется некое таинство теней» . Несомненно то, что полировка параболического зеркала приносит неописуемое удовольствие. Само осознание того, что своими руками характер воздействия на оптическую поверхность сравнимы с величиной в доли микрона и то, что этими малыми величинами можно управлять, сравнимо с осознанием глубины Вселенной. А теневые картины не менее захватывающее зрелище, чем кольца Сатурна.
Телескопостроение - не от безысходности, это не гонка, нацеленная на конечный результат,-- это романтика. К тому же дающая много практически ценных навыков. Проектирование и расчет, умение работы с инструментом и осмысливание процесса, выработка терпения и нацеленность на конечный результат – это трудно переоценить. Я бы рекомендовал телескопостроение для людей в возрасте с 16-20 лет. Молодой человек, построивший своими руками рефлектор, — готовый инженер.
Бытует мнение, что первое зеркало должно быть 100-120мм с большим фокусным расстоянием. Это как раз то, что можно назвать «нацеленность на конечный результат». Такие зеркала имеют такие огромные допуски, что вообще не требуют теневого контроля. Идя этим путем можно сразу рекомендовать купить готовый телескоп. Я изготовил первое зеркало диаметром 165 мм с относительным отверстием 1:3,5 специально для приобретения навыков параболизации перед изготовлением 300мм зеркала. И скажу, что первое изготовить оказалось сложнее. И даже, возьмусь утверждать, что изготовить 300мм параболическое зеркало с относительным отверстием 1:5 доступно с первого раза.
Первоначально я планировал закончить 300мм зеркало за 6 месяцев, а вышло за 2. Монтировку и ферму выпилил из фанеры за 2 недели и любовался Луной, которая прекрасно отражалась от не покрытой зеркальным слоем поверхности зеркал.
Хочу выразить особую благодарность товарищам по астрономии: Артему Читайло за подаренную заготовку диаметром 300мм и толщиной 30мм из стекла марки пирекс и Денису Хавкунову за предоставленные хим. реактивы для серебрения. А также Павлу(Azatot) за то, что он хранил долгие годы эту ценную заготовку. Без такой поддержки появление 300мм рефлектора вряд ли состоялось бы.
Телескоп успешно функционирует более 2 лет. На загородном небе прекрасно показывает звездные поля и туманные объекты. Правда по планетам он не превосходит МШР-60. Конструкция оказалась настолько удачной, что за это время не потребовалось никакой доработки. Серебряный слой менял в прошлом году, хотя в этом особой необходимости и не было.
Далее более подробно опишу процесс изготовления телескопа, включающего все этапы: шлифовка и полировка главного зеркала, изготовление фермы и серебрение зеркала.
Все методы доказали свою надежность временем и они настолько просты, что легко воспроизводятся в домашних условиях. Надеюсь, что мой опыт станет руководством для тех, кто не лишен изобретательности и смелости, для тех, у кого все в порядке с силой воли и кто готов взяться за постройку 300мм рефлектора сразу. Уверяю, что наградой будет не только прекрасный телескоп, но и много других приобретений.
Олег Яворский 2012г.
Рис.2. Слева-я, справа - «отец отечественного телескопостроения» Л.Л. Сикорук. 2007г
олег:
Рис.1. А.Н.Петров на фото слева.
олег:
2.ШЛИФОВКА ГЛАВНОГО ЗЕРКАЛА.
Надо сказать сразу, что шлифовка наименее интересная часть работы, здесь в полной мере проявятся требования к терпеливости. Если судить по времени, то шлифовка отнимает почти одну треть. Это грязный и малопроизводительный этап. Я делал так. Взял корундовый камень, черного цвета, судя по тому, что затачивая ножи, от него отделялось мало крупинок, он показался мне прочным. Заворачивая его в тряпку, ударами молотка разбил его на кусочки, затем просеял через сито, а крупные фрагменты перетирал между стальными пластинами. Так я получил абразив для шлифовки. К массивной табуретке саморезом прикрутил поворотный столик, на котором в трех ограничителях закреплялась заготовка зеркала (рис.2.1).
Шлифовальником послужило чугунное кольцо от плиты старой печки диаметром 100 мм (рис.3).
Теперь, расположившись на диване и, поставив перед собой такой примитивный шлифовальный станок можно начинать грубую шлифовку. Громкий стеклянно-металлический хруст порой заглушал даже голос телевизора, за что пришлось выслушать много нареканий домочадцев. Как только хруст сменялся на шипение, это значило, что водно-абразивная смесь измельчала и требуется добавление новой порции. Процесс шел громко, тяжело и медленно. За вечер с перерывами на отдых можно было работать 2 часа, а скорость шлифовки была 0,5 мм/час и она не зависела от скорости перемещения шлифовальника и от давления на него. Уже после нескольких порций, отмыв зеркало, стал виден просвет под линейкой, приложенной к матовой поверхности и указывающий на появление вогнутости. Расчетная стрела прогиба составляла 4 мм. Рассчитать ее можно по формуле
х=D2/16F, (1), где D2 - квадрат диаметра зеркала, F -фокусное расстояние.
Выбор фокусного расстояния заключен между двумя крайностями. С одной стороны: чем оно больше, тем более мягкими становятся допуски на точность поверхности и меньше сказываются аберрации. Но увеличение фокусного расстояния ведет к потере компактности телескопа. Хороший выбор лежит между относительным отверстием 1:5 и 1:6. В моем случае фокусное расстояние 1300мм и относительное отверстие 1:4,5, аберрация комы уже становится хорошо заметна на краю поля зрения, хотя взамен я получил короткую трубу и возможность вести наблюдения сидя на стуле, что очень даже удобно.
Вначале шлифовка велась прямым штрихом, при этом шлифовальник перемещался через центр зеркала без выноса за край. Зеркало постепенно поворачивалось по азимуту с такой скоростью, что бы в пределах сектора 45 градусов укладывалось 4-5 штрихов. Такой способ шлифовки можно применять только в начале, т.к. наиболее активно сошлифовыватся центральная часть. Очень скоро недошлифованность крайней зоны стала выглядеть в виде кольца с матовостью меньшей зернистости (рис.4).
Навигация
Перейти к полной версии