Lynkursus i teleskopkonstruktion

Posted on by

Kikkerten er astronomens vigtigste værktøj, det blev opfundet ca. 1605 af en nederlandsk brillemager, hans børn experimenterede med at sætte kasserede brilleglas i et rør, og da de som de første opnåede kikkerteffekten, var det jo en ganske sjov leg.

Galilei hørte om kikkerten og begyndte også at experimentere. Han udviklede en kikkert, som han fandt velegnet til stjernekikkeri. I kikkerten opdagede han bla. 4 af Jupiters måner. Men Galileis kikkert, der også kaldes en refraktor, havde den ulempe, at den lavede et uskarpt billede (kromatisk aberration kaldes problemet).

Englænderen Newton lod sig inspirere af en landsmand til, at udvikle en anden type kikkert der løste problemet med det uskarpe billede. Den kaldes en reflektor, fordi den samler lyset i et hulspejl, reflekterer det via et lille diagonalspejl gennem okularet.

Det er de 2 typer teleskoper der bruges idag, udstyret med al mulig grej der kan optimere natteobservationen.

Reflektorer og refraktorer

Som nævnt ovenfor opdeles teleskoper i refraktorer (linseteleskoper) og reflektorer (spejlteleskoper). Refraktoren opfanger lyset i en linse, lyset gennembryder linsen og i et fixpunkt opfanges lyset af okularet. Reflektoren opfanger lyset i et hulspejl (hovedspejl), lyset reflekteres af hulspejlet, via diagonalspejl opfanges det af okularet.

reflector_refractor_011

Den sorte til venstre er en reflektor og den til højre en refraktor.

Denne type reflektorer kaldes også for Newton-reflektorer. Der findes andre varianter af reflektoren der vil blive omtalt senere i dette dokument.

Teleskopet har to opgaver. Dels skal det opfange så meget lys som muligt, desuden skal det opnå en så kraftig forstørrelse som muligt.

Mængden af lys, som teleskopet kan opfange, er afhængig af apperturen, dvs. linsens/hulspejlets areal og måles i dets diameter (mm eller tommer). Et teleskop med en 100 mm linse opfanger dermed 4 gange så meget lys som et teleskop på 50 mm.

Forstørrelsen er forholdet mellem linsens/hulspejlets fixpunkt og okularets fixpunkt og måles i antal x. Lysstærke fænomener som månens overflade kan lettere observeres ved stor forstørrelse end lyssvage/deepsky fænomener fx. galaxer.

F-nummeret angiver linsens/hulspejlets lysstyrke, og er et forhold mellem linsens/hulspejlets diameter og afstanden til fixpunkt.

Exempel :

7×50 på en prismekikkert betyder, at den kan forstørre 7 gange, og at linsen har en diameter på 50 mm. Hvis vi antager, at det menneskelige øjes pupil har en diameter på 7 mm, så har det et areal på 38 kvmm. Kikkerten på 7×50 har et areal på 1962 kvmm og opfanger dermed 51 gange så meget lys som det menneskelige øje.

Montering

Et teleskop skal også være monteret på et godt stativ for at brugeren kan få en god oplevelse ud af sit teleskop. Generelt kan kravene til et godt stativ være stabilt, flytbarhed, nem at tilpasse fremtidige behov og brugervenligt. De forskellige typer montering opfylder hver især nogle af kravene, men ikke dem alle.

Stativer kan opdeles i 2 hovedtyper. Altazimuth-montering og ækvatorial-montering. Ved altazimuth-montering skal teleskopet dreje om to axer for at følge et objekt i løbet af natten. Ved ækvatorialmonteringen er den ene axe monteret parallelt med jordens axe – polaxen, dermed kan observatøren følge sit objekt ved kun at dreje om en axe. Denne metode anvendes bla. ved astro-fotografi.

Altazimuth-montering kan være en simpel montering på et tre-fodsstativ, en udemærket løsning der anvendes på mange mindre og billige teleskoper. Dobson-montering er også en altazimuth-montering, som er nem at lave for hjemmebyggeren af en reflektor.

Den tyske ækvatorial montering kan anvendes både til refraktorer og til reflektorer, hvor teleskopet er monteret på en søjle. Den ækvatoriale gaffelmontering er egnet til større teleskoper (>150mm) og anvendes til mange reflektorer.

altazimuth_mount

Teleskop altazimuth montering.

dobson

Dobson-montering

german_equa

Den tyske ækvatorialmontering anvendes bla. på Ole Rømer Observatoriet i Århus.

Sammenligning refraktor og reflektor

Følgende oversigt viser fordele og ulemper ved reflektoren sammenlignet med refraktoren :

Fordele :

  • Simpel at konstruere.
  • Få optiske overflader gør det nemt at opnå et korrekt billede.
  • Let at vedligeholde.
  • Mindre lystab.
  • Flest forhandlere leverer dele til reflektorer.
  • Billigste teleskop.
  • Ingen forvrængning af billede (ingen kromatisk aberration).
  • Lys passerer ikke hovedspejl, hvilket medfører færre kvalitetskrav til glas.

Ulemper :

  • Lidt kluntet teleskop.
  • Kigger vinkelret på det objekt der iagttages.
  • Spejloverfladen skal vedligeholdes (allumineres).

Mine erfaringer med teleskopkonstruktion har jeg fra en 6″ (150 mm) reflektor monteret i et 130 cm langt og 20 cm i diameter PVC-rør, et af den slags der kan købes på et byggemarked og som normalt anvendes til afløbsrør. Det er stabilt og nemt at arbejde i. Diagonalspejlet monteres på PVC-røret så fixpunktet kan opfanges af okularet, der monteres på siden af PVC-røret.

-ke/02