Megfontolásra érdemes "ökölszabályok" kezdő amatőrcsillagászok számára

[Attila]

Előszó a „második kiadás”-hoz

Ezt a blog-ot a Csillagváros korábbi, még a GDPR szabályozás bevezetése előtti honlapján kezdtem el írni, és ott jutottam el 23 fejezetig. Igazság szerint nem foglalkoztam vele, hogy hányan olvassák, mennyire tartják hasznosnak, használhatónak a leírtakat, bár természetesen reméltem a hasznosságát, hiszen ezért kezdtem el írni. Ugyanakkor magam is megdöbbentem, hogy a megszűnését követően milyen sokan írtak akár az itteni új fórumon keresztül, vagy közvetlen üzenetben, de a saját postafiókomra is a folytatás után érdeklődve. Ezért, miután sikerült megoldást találni ezen a honlapon is a blog működtetésére, feltöltöm a korábbi változatot ide (egyelőre minimális változtatásokkal), amit később apránként tovább fogok bővíteni, illetve a meglévő részeket is ki fogom egészíteni, ha szükségét érzem. Egyúttal köszönöm mindenkinek a megtisztelő érdeklődést, amit felelősséggel igyekszem kielégíteni – legalábbis az általam viszonylag jobban ismert területeken. A címen némiképp változtattam, mivel a témák nem mindegyike foglalkozik kizárólag műszertechnikával, valamint át kell szerkesztenem valamelyest a szöveget terjedelmi okok és a képek beillesztése miatt.
A rendszer tulajdonságai miatt visszafelé fogja a topic mutatni az egyes fejezeteket, a tartalomjegyzék pedig a legvégére fog kerülni, vagy át kell állítani a megjelenítés sorrendjét a képernyő alján (görgess le), az erre szolgáló ikonra kattintva.

Mádai Attila

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bevezetés

A Csillagváros különböző fórumain nem ritkán kerülök "összeütközésbe" - többnyire (de sajnos nem mindig csak) kezdőkkel - a csillagászati eszközök minőségének, a feladatukra való alkalmasságának megítélésében. Ráadásul türelmetlen vagyok (ezt tudom magamról, és próbálom kontrollálni...), s így megvan az a hibám, hogy amit először szépen higgadtan és részletesen magyarázok el, azt ötödszörre már talán kissé arrogánsabban teszem. Ezért úgy döntöttem, hogy csokorba szedem (folyamatosan, ahogy eszembe jutnak ilyenek, és lesz időm le is írni ide) ezeket az "alapvetéseket", és nem győzködök senkit, hogy higgye el, vagy fogadja el ezeket; ha nem teszi, előbb utóbb úgyis szembesülni fog velük, legfeljebb addigra elkötött már jó sok pénzt, tök fölöslegesen. Nem célom az adott témák "PhD-szintű" taglalása, de az érthetőség és gyakorlati használhatóság szintjéig mindenképp leások. Egy-egy témát annak feltöltése után is esetenként bővítek, utólag kiegészítek - az én fejem sem káptalan, bocsi...

Végezetül: nem leledzem abban a hitben, hogy nálam lenne a bölcsek köve. Ugyanakkor a több tíz éves tapasztalataim és műszaki végzettségem kialakítottak egyfajta képet bennem a csillagászati eszközökről. Ezeket osztom meg itt, és elsősorban a kezdőket szeretném tanácsokkal ellátni, amit azután vagy figyelembe vesznek vagy nem. Amikben nem érzem magam kellően tájékozottnak, azoktól a témáktól tartózkodom (pl. távcső tükör vagy lencse készítéséről biztosan nem fogok itt polemizálni; bár a mondást igaznak tartom: nem kell tudni tojást tojni, hogy eldönthesd, melyik záp és melyik nem).

[Attila]

Tartalom:

I. Rövid fókuszú, nagy fényerejű (azaz nagy nyílásviszonyú) akromatikus refraktorok kérdésköre
II. Gyenge-e a mechanikám egy ilyen-olyan távcső alá?
III. Hogyan (milyen pozícióban) tároljam a nem használt távcsövemet?
IV. Maradhat-e a CCD kamerám a távcsövön mérés/fényképezés után?
V. Milyen mechanikára van szükségem vizuális észlelésekhez, ill. mire figyeljek fotós mechanika vásárlásakor?
VI. Holtjáték mentes-e a holtjátékmentes csigahajtómű?
VII. Mi a pólusra állás leggyengébb pontja?
VIII. Miért "átverés" a három csillagos pólusra-állás?
IX. Mi az a kúphiba, mit okoz, és hogyan javítható?
X. Az optikák megfelelő tisztítása
XI. A mechanika csapágyazásának kérdésköre
XII. Mennyire jó a távcsövünk optikája (csillagteszt, és annak értékelése)?
XIII. Távcsövek és okulárok "értelmes" összehasonlíthatósága
XIV. Tudnivalók a fókuszálásról
XV. A távcső "bekábelezésének" kérdései
XVI. Mi a jobb: kis ellensúly hosszú dekli tengelyen, vagy nagy, nehéz ellensúly, de rövid tengelyen?
XVII. Az optikai elemek hűtésének / fűtésének kérdésköre
XVIII. Tudnivalók a mechanika-hajtómű (ó-görögül: óragép) nyűgjeivel kapcsolatban
XIX. Színszűrők
XX. Érdemes-e lambda/10-es optikáért felárat fizetni, avagy mihez kezdhetünk egy Ferrarival Budapest belvárosában (a magamutogatáson kívül...)?
XXI. Unistellar eVscope – parasztvakítás vagy használható is lesz valamire?
XXII. Hogyan nézzünk a távcsőbe, hogy minél többet lássunk is benne...?
XXIII. Küzdelem a légkörrel
XXIV. A katadioptrikus optikai rendszerű távcsövek fókuszálási problémái
XXV. Gondolataim a távcsőválasztásról

[Attila]

I. Rövid fókuszú, nagy fényerejű (azaz nagy nyílásviszonyú) akromatikus refraktorok kérdésköre

Szerintem ezt a távcsőtípust azoknak a – távcsöveket szinte még hírből sem ismerő – kezdőknek találták ki a marketingesek, akik mindenáron lencsés távcsővel akarják fárasztani (főleg fotózni) az eget, de nincs pénzük egy erre alkalmas eszközre, vagy valaki rábeszélte őket, hogy a rövidebb jobb. Ők a helyett, hogy vennének egy jó minőségű "dióverőt", azaz egészségesen hosszú fókuszú akromátot (ami általában nem kerül többe, mint a rövid fókuszú nyomorék öccse, sőt, esetenként még olcsóbb is...), vagy ha mindenáron fotózni akarnak, akkor – a távcsövek képességeit jobban ismerőkhöz hasonlóan - spórolnának még egy kicsit, és vennének egy Newton reflektort, ED vagy APO refraktort (zsebük mélységéhez mérten). E helyett inkább beesnek – jobb esetben – a kevés hazai távcsőbolt valamelyikébe, rosszabb esetben pedig valamelyik multi vegyesboltba, és megveszik az első kezük ügyébe eső legolcsóbb F/5-ös kaleidoszkópot. (Ha nekem lenne távcsőboltom, akkor ilyen leképezéssel rendelkező eszközöket már nem is tartanék...)

Ezek a "távcsövek" (rövid fókuszú klasszikus korona-flint akromátok) oly mértékű kromatikus és szférikus aberrációval rendelkeznek, hogy gyakorlatilag nem lehet őket normálisan fókuszálni. Én például - a kimondottan vezetőtávcső céljára vásárolt - 80/400-as SW refraktorral nem kapok éles képet a CCD síkjában sehol (még a LM közepén sem). Csak "kis lufi pöttyel", és "nagy lufi pötty nélkül" között választhatok (még IR-UV blokkszűrővel is). Ráadásul ez nem azért van, mert a kínaiak nem tudnak precízen dolgozni (bár ez sem zárható ki...), hanem a két üveg (az objektív lencse két tagja) eleve, optikailag sem képes a látható tartományban elfogadhatóan aberrációmentes(-nek látszó) képalkotásra ilyen forszírozott fényerő mellett. Ez fizika. Nem véletlenül mentek el a fejlesztések jobb (és drágább) üveganyagok kifejlesztése (ED üvegek), illetve a több tagú lencsék (apo-k) irányába.

F/10-F/12 körül, pláne az alatti nyílásviszonynál, igényes tervezéssel, jó üveganyagokból és precíz csiszolással, polírozással lehet olyan akromátokat is készíteni, aminek a képétől valóban tátva marad az ember szája (pl. a 150-200mm-es Jaegers-ek). Tehát nem "akromát-ellenes" vagyok, de az akromatikus távcsövek csak - fókusztávolságtól függően - F/10 és F/15 körül (sőt, a nagyobbak a fölött) adnak jó, vagy egyes esetekben akár kiváló képet. (Lásd pl. az MCSE Polaris-ban lévő 200/2470mm, azaz F/12 alatti fényerejű refraktorának D&G Optical gyártmányú akromatikus lencséjét...)

Az F/5, F/6-os akromátok ma már – finoman fogalmazva – nem korszerűek, esetleg a szegény ember vezetőtávcsövének még elmennek, mivel a vezetőcsillag centroidját egy némileg defókuszált csillag szóródási köréből is meg lehet határozni, sőt, sokszor akár még pontosabban is, mint egy egy-két pixeles csillagnyomból. Illetve, ha már megvan, kis nagyítással (20-30x) esetleg használhatók fényesebb és nagyobb kiterjedésű mélyég objektumokra vagy nyílthalmazokra. Nagy nagyítást kívánó bolygómegfigyelésre, és nagy kontrasztú objektumok (tipikusan a Hold, főleg a peremén lévő kráterek) élvezhető megfigyelésére alkalmatlan.

Egyébként halottam már olyan "okoskodást", az ún. "mindenhez is értőktől", hogy nem gond, ha pl. a Hold vagy a Jupiter peremén látszik a színezés, mert úgyis a krátereket, illetve a felhősávokat nézzük leginkább, és nem a bolygóperemet. És ezt a baromságot ráadásul szent meggyőződéssel mantrálják... Számukra az a rossz hírem van, hogy természetesen a színszórás nem csak a bolygóperemeken van jelen, hanem a bolygók korongján is lerontja a finom részletek élességét és kontrasztját, pusztán a peremen sokkal feltűnőbb, könnyebben, nyilvánvalóbban jelenik meg. De ha egy ilyen kaleidoszkóp után belenézne a delikvens egy távcsőbe is, akkor őt is orrba verné a különbség a két bolygókép között.

[Attila]

II. Gyenge-e a mechanikám egy ilyen-olyan távcső alá?

Ez a következő gumicsontom... A mechanikaként emlegetett szerkezeti egység két fő részből áll: a láb (pier) vagy háromláb (tripod), és a tengelykereszt (mount).
A tengelykereszt viszonylag rövid, és ahhoz képest vastag acéltengelyekből (esetleg még vastagabb csőtengelyből) áll, amelyek - ideális esetben - jól illesztett golyós, görgős, vagy tű- (esetleg kúp-) csapágyakon forognak. A csapágyfészkek általában "brutál merev" alumínium öntvény szekrényszerkezetekben helyezkednek el. Egy ilyen szerkezet lehajlása – acéltengelyeket feltételezve, akár statikus, akár dinamikus terhelésre - kutyafüle egy bármilyen emberi méretű távcső alatt. (Végeztem rá végeselemes szimulációt.) Rendkívül szélsőséges esetekben, nagy tömegű távcsövek, és csak fotografikus használat esetén lehet néhány vagy néhányszor tíz pixelnyi, vagy ívmásodpercnyi észrevehető lehajlás a tengelykereszt alulméretezettsége okán, de expo közben ez sem releváns, mivel a néhány perces expozíció alatt a lehajlás első deriváltja, azaz a lehajlás-változás gyakorlatilag észrevehetetlen mértékű. Csak a goto pontosságát rontja, de azt is csupán minimális mértékben. Ez még az EQ sorozat - egyébként messze nem csúcsminőségű - tagjaira is igaz. Ha a távcső iránytartása flexibilis (magyarul a „konyulás” szó terjedt el erre a jelenségre), az sokkal inkább a tubus nem megfelelő megfogása, vagy az optikai elemek elmozdulása az oka, semmint az acéltengelyek elmozdulása az előfeszített gördülő csapágyakban.

A csigahajtómű terhelése lehet ugyan kritikus (de az is főleg a gyors mozgások indításakor és leállításakor, és rugós megtámasztású csigaorsó esetén), de ez is csak szélsőséges esetekben okozhat problémát (pl. nagyon nagy méretű Newton esetén, amelynek nagyon nagy az inerciája, azaz forgási tehetetlensége.
Magyarul a tengelykereszten SZINTE (azaz az szélsőséges eseteket kivéve, mint pl. egy 300/3000-es Newton egy EQ-2-n...) nem múlik, hogy mit bír el a cuccunk, és mit nem. (A vezetés pontosságát némileg befolyásolhatja, de erről majd később.)

Annál inkább szűk keresztmetszet azonban a LÁB!!! (Akármilyen láb.) A háromlábú állványok között csupán elvétve találni megfelelőket, de azok is csillagászati árban vannak (nyilván nem véletlenül). Senkit ne tévesszen meg a reklámban, hogy acéllábat adnak a cucchoz. Ugyanis (90%-ban) nem azon múlik a dolog. A láb lehetne akár fából is (még jobb is lenne…).

A kutya a lábak horizontális platformhoz történő csatlakozásánál van elhantolva. A csapok illesztése, rögzítése 100-ból 99 esetben – már bocsánat, de ez az adekvát kifejezés – ún. lószar. Az egész szerkezet lötyög, nyeklik-nyaklik ezeken a pontokon, még akkor is, ha látszólag szorosnak tűnik a csatlakozás. Ráadásul nem is könnyű javítani ezt a hibát, mivel a rövid forgó-csapok és hosszú lábak miatt brutálisan nagy nyomatékok ébrednek ezeken a pontokon, és még egy tisztességesen méretezett acél-csap és fészek is képes "kilötyögősödni" egy idő után. Itt csak a megfelelően hosszú illesztések segítenek, azaz 20-30mm hosszú illesztőcsapok helyett (bár sok kínai cucc esetében csak sima csavarokat tesznek ide...) legalább 80-100mm hosszú, h7/H7-es illesztett acélcsuklót kell (acélperselyben elhelyezve) itt kialakítani. A hosszú csapok jelentősen csökkentik az ébredő nyomatékot, ami nagyon jótékonyan hat a láb merevségére!!! A lengések csökkentése érdekében pedig a háromlábat - bármilyen kialakításút is használunk - minél alacsonyabbra húzzuk ki, és inkább sámlira ülve használjuk a távcsövet.

De ha muszáj hosszú, kihúzott háromlábakkal (tripod) dolgoznunk, és azokat merevíteni akarjuk, akkor ne azt a butaságot csináljuk, amit MINDEN távcsőgyártó eszetlenül csinál (nincs ott egyetlen hozzáértő sem???); nevezetesen, hogy a központi oszlophoz, vagy ha ilyen nincs, akkor a lábak között középen kötik be a láb-merevítő tagokat. Ez csak a lábak szétcsúszását akadályozza meg, de a torziós lengésekre (ami miatt remeg, leng a távcsövünk) gyakorlatilag nincs érdemi hatással. E helyett mindegyik láb alsó végét az egyik oldali szomszédos láb közepéhez rögzítsük egy-egy összekötő taggal, végükön merev bilinccsel (lásd az alábbi rajzon). Ez a legnagyobb hintázást szünteti meg. Ez után - ha még mindig nem elég merev a cucc - alkalmazhatjuk a lábközepek központi oszlophoz rögzítését is, de az a Pareto listában csak a második helyen áll.

Tripod-erősítés.JPG

A legjobb viszont egy lebetonozott, 3-5mm falvastagságú, acél vagy alumínium cső (pier), aminek a beton alapját a fagyhatár alá kell leásni. Persze csak ha nem kell hordozni a cuccot... A legeslegjobb pedig egy elöregedett fa a kert végében, amit ki kellene már vágni, de csak derékmagasságban vágd ki, szereld rá a tengelykeresztet, és készíts fölé egy bodegát. Ennél NINCS JOBB!

A fenti láb-konstrukciókkal egy EQ-3 is csodákra képes...

Zárógondolatként tehát, ha javasolhatok valamit a kezdőknek, akkor azt mondanám, hogy elsősorban működési pontosság, igényesség és precizitás szempontjából válogassanak a mechanikák között. Ez persze nem könnyű, amikor itthon csak rossz és rosszabb kínai vasakkal van tele a padlás, bár az utóbbi időben látszik a fejlődési szándék... Természetesen a terhelhetőség is fontos (egy 30kg-os tubust azért semmiképp se tegyünk pl. egy pipaszár EQ2-re), de ezt meggyőződésem szerint nem kell túldimenzionálni. Ez utóbbi szempontból inkább a lábat érdemes ellenőrizni; vagy akár az sem ördögtől való, hogy csak a tengelykeresztet veszik meg, és egy masszívabb lábat külön választanak hozzá, vagy a meglévőt megerősítik. De kis műszaki vénával készíteni is lehet sokkal jobbat is, mint a gyári változat.

S végül, hogy ne csak arról írjak, hogy mi miért nem jó, szerintem a legolcsóbb, de már komolynak tekinthető kis és közepes mechanika a Losmandy G8 és G11; legalábbis az általam eddig megismert és tesztelt közel két tucat mechanika közül. (Nem kapok tőlük bónuszt…) Drágábbak, mint a SW-ek, de olcsóbbak, mint a Fornax-ok, és nagyon precízek (bár nem hibátlanok), de pl. a csapágyazásuk és a láb-kialakításuk mintaszerű. A két legjobb az Astro-Physics és a Paramount volt, de ezek a hazai zsebekből nagyon-nagyon kilóknak, egy olcsóbb középkategóriás autó ára...

[Attila]

III. Hogyan (milyen pozícióban) tároljam a nem használt távcsövemet?

Akár szét kell szedni a műszert észlelés után, akár nem, a megfelelő tárolási pozíció a zenitre néző tubus. Ebben a helyzetben abszolút centrikusan terhelődik az üveg (a gravitáció által), és a legkevésbé deformálódik az optika, legkevésbé válik aszimmetrikussá az olajréses lencsékben az olajréteg, és a Newton (és egyéb, "jusztírozás-igényes" optikai rendszerek) is ebben a helyzetben állítódnak el tárolás közben legkevésbé. Természetesen az objektív-sapkát vagy tubus-sapkát fel kell tenni a cső végére, hogy ne porosodjon az optika.

Ha nem maradhat a mechanikán a tubus, de a fenekére sem állíthatjuk (a refraktorokat), hogy a zenitre nézzen, akkor állítsuk "fejre", azaz nadírra nézzen. Még ez is jobb, mint az oldalára fektetett (vagy egyéb ferde) helyzet. A tükrös rendszereket viszont ne állítsuk fejre, mert a tükör - rossz esetben – kieshet, de minimum elmozdul, és elmegy a kollimációja. Ha meg nem mozdul el, akkor le van húzva és feszül, e miatt torzul, tehát az sem oké...

Még egy ötlet: porosodás (és pókhálók...) ellen vásároltam egy motorkerékpár-takarót (beszerezhető pl. a Homasita-ban, vagy az Auchan autós-motoros osztályán), ami UV-álló, vízlepergető, viszonylag erősebb műanyagból készült, mérete éppen megfelelő, és ezzel takarom le a nem használt távcsövet (bár kupola alatt van, de ez kültérre is jó megoldás).

[Attila]

IV. Maradhat-e a CCD kamerám a távcsövön mérés/fényképezés után?

Igen (sőt, ha valaki gyakran végez méréseket, akkor inkább jobb is, ha marad, és nem kell mindig elölről beállítani mindent), de a vezetékeket (a tápkábelt és a jelvezetéket is) feltétlenül húzzuk ki a kamerából!!! Nekem már egy kamerám tönkre ment, mert egy nyári vihar alkalmával a közelben (de nem a csillagdába) csapott be egy villám, és az indukciós hatás miatt a kábelek "átmentek antennába", és a vezető kamerám áramkörei behaltak az áramlökésbe... (Hál' Istennek, a biztosító kifizette.)

[Attila]

V. Milyen mechanikára van szükségem vizuális észlelésekhez, ill. mire figyeljek fotós mechanika vásárlásakor?

Nagy általánosságban kijelenthető, hogy vizuális észlelésekhez, az égben történő gyönyörködéshez kevésbé precíz, olcsóbb mechanika is (pl. Dobson, vagy bármelyik EQ-X) megfelel, míg a fotózáshoz (főleg mélyég-fotózáshoz hosszú primer fókuszban) kompromisszum-mentes, nagyon pontos működésű ekvatoriális cucc kell (ami természetesen jóval drágább is). Csak a teljesség kedvéért: ritkábban, jellemzően a nagyobb, vagy inkább a legnagyobb átmérőtartományok esetén lehet a fotós mechanika is azimutális (mérnöki, statikai okok miatt), de ott több problémát (precízen!!!) orvosolni kell. Ugyanakkor, ha közelebbről is megvizsgáljuk ezt a kérdést, akkor azért látni fogjuk, hogy nem ennyire "sík-egyszerű" ez a döntés sem...

-----> V/1. A vizuális észlelés esetén is nagy könnyebbség, ha néhány alapvető tulajdonsággal bír a mechanikánk. Legelőször is elég stabil, "remegés-mentes" legyen (lásd a II. pontot kissé feljebb), hiszen állandóan kézzel kell hozzányúlnunk, a pozícióját állítani, fókuszálni. Ezek során óhatatlanul ugrálni fog a kép a LM-ben; minél nagyobb nagyítást alkalmazunk, annál inkább. Bárki bármit mond, remegés mentes mechanika márpedig nem létezik!!! A kérdés az, hogy adott lökés hatására mennyire leng be, és mennyi idő alatt csillapodik le. Ugyanezen okból célszerű egy motoros fókuszálót is venni hozzá; de nem kell ám a hőmérséklet-kompenzált, ASCOM-os, léptetőmotoros drága csili-vili cucc, a legolcsóbb elemes villanymotoros is megteszi. Bár egy kétsebességes meghajtás nem butaság hozzá. Hasonlóképp, a bökdösés okozta remegést küszöböli ki egy legalább nagyjából pontos óragép. E két utóbbi természetesen nem alapfeltétel, de SOKKAL kényelmesebb lesz a munka, csakúgy, mint egy nagy látómezejű és fényerejű, a főtávcsővel párhuzamosított keresőtávcsővel. Itt kivételesen egy nagy fényerejű akromát is segíthet. A kereső távcső egyébiránt itt sokkal fontosabb tartozék, mint egy goto-s fotós mechanika esetében, mondhatni alaptartozék, tehát érdemes jobb minőségűt választani. De ha nincs, akkor adott esetben egy zöld lézer is be tudja tölteni a keresőtávcső funkcióját. Nem tudom, ki hogy van vele, de én az ég alatt észlelni szeretek, és nem szerencsétlenkedni...

Azután célszerű ezt is pólusra állítani (nyilván itt nem az azimutális Dobson-ról beszélek, hanem az ekvatoriális rendszerekről); természetesen nem annyira hajszál pontosan, mint fotózáshoz kellene, de azért jó, ha nem két irányban kell bökdösni a követéshez, hanem csak a rektát kell mozgatni.

Ha Dobson-nal futunk neki az éjszakai égnek, akkor pedig különösen figyeljünk az egyszerű és lehetőleg stabil (...) kollimálhatóságra, és készüljünk fel a talajszinten lévő tükör párásodásának megakadályozására (ventilátorral, esetleg hajszárítóval - de csak távolról fújva a tükörre!!!)
Hasonlóan fontos, hogy a Dobson-zsámoly lábai stabilan álljanak a talajon. Ha kimegyünk a mezőre, vigyünk magunkkal annyi téglát, amennyi lába van a zsámolynak, és azokra tegyük a zsámolyt, mivel a kis átmérőjű lábak alatt nagyobb a felületi nyomás, és a távcső súlya alatt folyamatosan sűlyedni fog a zsámoly. A tégla nagyobb felülete elosztja a távcső súlyát, így még lazább talajon is stabilabb pozíciót biztosít.

Végül érdemes egy - lehetőleg állítható magasságú - széket beszereznünk, vagy készítenünk, mert pl. egy gyönyörű nyílthalmaz komoly hátfájást tud okozni egy félórás görnyedés után.

-----> V/2. Ismét alaptétel: olyan "fotós mechanikát" nem lehet kapni a hazai boltokban, amit összerakunk, és már nyomhatjuk is a gombot az exponáláshoz. És ez nem túlzás, hanem több évtizedes tapasztalatom! Bár úgy láttam, hogy az utóbbi időkben a hazai kereskedők (legalábbis kettő a háromból) "beállított" távcsöveket és mechanikákat hirdet, de ez csak arra elég, hogy ne teljesen nulláról kelljen kezdni a görcsölést.

A legelső, amit el kell végezni egy mechanikával (a terhelések, azaz tubus és ellensúly felhelyezése után) a megfelelő kiegyensúlyozás. Fontos: a tubust és az ellensúlyokat mindig kilazított mechanikára helyezzük fel!!! Ha rögzítve vannak a tengelyek, akkor a jelentősen félreterhelt mechanika miatt (pl. tubus már felhelyezve, de még ellensúly nélkül, vagy fordítva) a csigaáttétel menetprofilja megsérülhet, és akkor a mechanika "szíve" hal meg, amit lehet cserélni... (Nem olcsó!!!) A másik lehetőség, hogy rögzítjük ugyan a tengelyeket, de stabil vagy instabil egyensúlyi helyzetben. Azaz az ellensúly-tengely pontosan fölfelé vagy pontosan lefelé áll. Ekkor is jóval kisebb terhelés éri a csigaáttételt, mint a köztes helyzetekben.

Kevesen tudják, de két, alapvetően eltérő bánásmódot igénylő csigahajtómű létezik: a rugó-feszítéses (ú.n. "holtjáték-mentes", de erről még írok egy külön fejezetben), és a fix rögzítésű ("holtjátékos") csigaorsós változat. Pl. az összes EQ-X - tudomásom szerint - az utóbbiak közé tartozik, de pl. az iOptron iEQ45 rugó-feszítésű. Míg a rugósat lehetőleg tökéletesen ki kell egyensúlyozni, addig a holtjátékosat TILOS!!! Ez utóbbiban kötelező hagyni egy "kis-közepes" félreterhelést, mindegy, hogy milyen irányban (azaz mindegy, hogy Kelet, vagy Nyugat felé kottyan a távcső, ha kézzel ellenőrizzük a holtjátékát). A holtjáték a fix rögzítésű csigahajtóművekben azért szükséges, hogy a csigakerék - kisebb-nagyobb mértékű, de mindig jelenlévő - excentricitása ellenére a hajtómű semmilyen szöghelyzetben se szoruljon meg, akár 360°-ban körbe forgatva sem. A félre terhelés pedig azért kell, hogy a csigaorsó és a csigakerék menetprofiljai folyamatosan érintkezzenek egymással (és ne lötyögjenek a menet-árokban oda-vissza, a holtjáték két véghelyzete között) az instabil egyensúlyi helyzet miatt, miközben forgatja őket a motor. A legnagyobb problémát a meridián-átmenet környékén okozza a holtjáték, amikor átbillen a másik menetprofilra, és amit semmilyen korrekciós mechanizmus (TDM, autoguider) nem képes real-time módon korrigálni. Ezért nagyon nem javasolt meridián-átmenet közelében fotózni ilyen mechanikával annak ellenére, hogy ott vannak felső kulminációban az objektumok, és így - az adott objektum vonatkozásában - ott legjobbak a légköri viszonyok is, ráadásul ott nulla a deklinációs drift.

A következő a megfelelő mértékű holtjáték beállítása. Ezt úgy kell megtalálni, hogy a "leglötyögősebb" állapotból folyamatosan csökkentve a holtjátékot, körbeforgatjuk a távcsövet az adott tengely körül (természetesen rögzített tengely mellett, a motorral a hajtóművön keresztül mozgatva a tengelyt - ezt "slew"-nak mondja a művelt görög), és amikor már megszorul (általában csak egy pozícióban), akkor egy "minimális" mértékben (pl. egy negyed vagy fél fordulattal) visszahúzzuk az állítócsavart, és ebben a pozícióban rögzítjük a mechanizmust. (A megszorulás közben esetleg hallható erős, recsegő hangtól ne ijedjünk meg; nem károsodott se a mechanikánk, se a motor, csupán a léptetőmotor forgórésze esik ki ilyenkor a szinkronból, s e tényt ilyen hangosan közli...) Ez után azért csináljunk egy próbát, mert a kiváló kínai mechanikák képesek megfeszítés közben elállítódni...
A harmadik teendőnk a pontos pólusra állás nagy kalandja, de ez akkora nagy kaland, hogy inkább egy külön pontban írom majd le. Persze félni nem kell tőle, de itt rengeteg időt el lehet cseszni, ha nem ért hozzá az ember, vagy még nincs megfelelő gyakorlata benne.

Ha a fentiekkel megvagyunk, akkor elvileg el lehet kezdeni a próbálkozást egy-két kép készítésével. (Természetesen a távcső-vezérlő inicializálásával és az auto-guider vagy TDM szerepkörével itt nem foglalkozom.) Általában ekkor derülnek ki a mechanikába Kínában behelyezett meglepetések... Ezek azonban olyan sokrétűek (pl. a rögzítőcsavar rögzítés közben elfordítja a távcsövet, forgács került a szerkezetbe, és a legrejtélyesebb hibatüneteket produkálja, axiális kotyogása van a csigaorsónak, a magassági pólushelyzet állító csavar megszorul a rossz konstrukció miatt, stb., stb., stb.), hogy ezt itt nem tudom/akarom felsorolni; majd ha lesz rá időm, akkor egyenként, egy-egy rövidebb pontban leírom.
Ha valaki nem akar a fentiekkel görcsölni, de asztrofotózni mégis szeretne, akkor alap- vagy kis teleobjektívvel piggy-back szerelésben, vagy kis, erre szolgáló, kevésbé pontos, de a rövid fókuszhoz elegendő mechanikával (pl. Fornax-10) próbálkozhat a siker reményében. Erről talán majd később.

[Attila]

VI. Holtjáték mentes-e a holtjátékmentes csigahajtómű?

A fenti pontban már érintettem ezt a kérdéskört, de úgy érzem, ez egy külön fejezetet is megér. (Szívtam vele eleget...) Rövid válasz a kérdésre: nem. Bővebben: nagy odafigyeléssel és precíz tervezéssel, gyártással el lehet érni. (De ilyet a kínai kereskedelmi termékek között eddig nem találtam, pedig többet is próbáltam.) Részletesebben alább.

-----> VI/1. Emlékeztetőül: a fix csigaorsós megoldás esetén (pl. EQ-6 és társai) a csigaorsó a rekta vagy a dekli tengely házának erre a célra kialakított fészkében van csapágyazva, ami - elvileg - a forgáson kívül semmilyen más elmozdulást nem tesz lehetővé az orsó számára. Ha mégis elmozdul, az nagyon durva vezetési hibát okoz; mehet kukába az expo. Mint írtam, ELVILEG.

Mit mutat a gyakorlat? A vezetésen (bár ez nagyítás-, azaz fókusztávolság-függő) már 1"-es, azaz egy ívmásodperces hiba látható nyomot hagy, amit főleg a leghalványabb csillagok képén figyelhetünk meg. A fényes csillagok hatalmas szóródási köre (a szcintilláció, azaz seeing, azaz légköri nyugtalanság miatt) elfedi a kisebb vezetési hibákat. Csak hogy érzékletesebb legyen: 1"-es szög alatt látszik egy 100Ft-os érme 5km távolságból. A radiális golyóscsapágyak radiális terhelés felvételére készültek, axiális erőhatásokkal szemben SOKKAL KEVÉSBÉ merevek. Általános alkalmazások esetén ez nemigen okoz problémát, de az 1"-es felbontás már megmutatja. E miatt - főleg nagyobb tömegű távcsövek esetén - a vezető algoritmust (PID) adott esetben nem kis futási bizonytalansággal terhelik meg a csapágyak, ami a vezetési pontosság rovására megy. Sajnos azonban én eddig még nem láttam a megfizethető kategóriában akár csak ferde hatásvonalú golyóscsapágyakat alkalmazni itt, hogy a tűgörgős axiális támcsapágyról már ne is beszéljük... Tehát a fix csigaorsós megoldás egyébként is "hivatalból" meglévő holtjátéka mellett ez is növeli a bajt; ráadásul ez még rosszabb, mert a holtjáték a félreterheléssel gyakorlatilag megszüntethető, ez azonban nem. Ettől persze még lehet szép képeket készíteni a távcsővel, csak a vezetés hiszterézise nő meg, ami azért a tűszúrásnyi csillagok rovására megy.

-----> VI/2. A rugós előfeszítéses megoldás sem fenékig tejfel, bár elsőre sokkal pontosabbnak tűnik, de ott is vannak problémák bőven.
Alapvetően kétféle megoldást alkalmaznak: az egyoldalas (szakszóval: konzolos megfogású) vagy a kétoldalas (mindkét végén rögzített) foglalatú hajtómű. Az elsőre példa a Fornax, míg a másodikat az iOptron használja. Mindkettő esetében a legnagyobb probléma elsősorban a forgásirány-váltáskor bekövetkező terhelés-váltások, de a vezetés során fellépő terhelés-változások is.

Látszólag ez a "ultimate" megoldás a fentiekben már leírt meridián-átmenettel összefüggő problémára, és vezetés közben ez még talán így is van, de terhelés változáskor, és főleg irányváltás esetén a menetemelkedésnek megfelelő szögben érintkező menetprofilokon ébredő erőhatásnak a csigaorsó forgástengelyére merőleges összetevője eltolni igyekszik az orsót az adott helyzetéből (amit bizonyos mértékben meg is tud tenni, mivel itt az orsó megfogása nem fix). Ez által természetesen a csigakerék pozíciója is megváltozik, ami csúnya követési hibát okoz. Pl. picit visszafelé akarom mozgatni a tubust, de csak késve indul el, vagy ha előre mozgatom, akkor a mozgatás leállása után egy darabig még mindig előre megy, s csak utána veszi fel a korrekt követési sebességet a rekta tengely.

Tehát hiába van résmentesen (azaz holtjátékmentesen) összenyomva a két menetprofil rugóval, maga a csigaorsó pozíciója mozdul el (akár a rugó ellenében, akár a nem tökéletes illesztésű alkatrészek - pl. kulissza - miatt), mivel nincs (nem lehet) teljesen mereven megfogva a hajtómű mozgó része (hiszen akkor nem lehetne összenyomni a menetprofilokat). Na ez a 22-es csapdája... Természetesen megoldható a probléma, de nagyon precíz tervezés, gyártás és szerelés kell hozzá. 1"-en belül kell tartani a rekta (vagy dekli) tengely helyzetét úgy, hogy elmozduló pozíciójú elem van a hajtásláncban... Szerintem ez a jobb megoldás (szemben a fix orsóval), de sokkal nehezebb jól megvalósítani. Meggyőződésem szerint ez minden távcső-mechanika Achilles-sarka.

Be kell ismernem, hogy egyfajta „önfejlődésen” magam is keresztül mentem, mikor a holtjátékos csigahajtás hibáit látva megesküdtem, hogy a rugó-feszítéses lesz a tuti megoldás. De azután látva azok hibáit a saját (át)építésű mechanikámon, de pl. a Fornax-okon is, visszatértem a fix megfogású, s így merevebb felépítésű változathoz, mivel azok hibái könnyebben kezelhetők.

[Attila]

VII. Mi a pólusra állás leggyengébb pontja?

Pontosítok: pontjai. A TDM fejlesztések kapcsán "volt szerencsém" nagyon sokféle mechanikát kipróbálni és tesztelni velük a TDM működését, így természetesen mindegyiket "maximális” pontossággal pólusra is kellett állítanom. A tesztelt mechanikák listája megtalálható a honlapomon: http://mda-telescoop.com/index.php?opti ... &Itemid=67

Roppant tanulságos volt ez a munka; az általam használ mechanikák két véglete (pólusra állíthatóság szempontjából) - nem fogjátok kitalálni (...) az EQ-6 mint legrosszabb, és Astro-Physics mint legjobb. Kétfelé bontom a témát: a beállítás know-how-ja, és az eszköz alkalmassága a feladatra
De mielőtt részletesebben is megnézzük a kéréskört, azt fontos leszögezni, hogy nem mindig és nem feltétlenül érdemes a pólushelyzet pontosságát hajszolni, mivel kis nagyítás (rövid fókusz) esetén kisebb követési hiba még nem jelenik meg a képen, nagyobb nagyítások alkalmazásakor pedig az autoguider használata némi pólushibát gond nélkül korrigálni képes. De ha pontatlanabb a beállítás, akkor a követő algoritmusnak is nehezebb a dolga, valamint a látómező is elfordul az optikai tengely körül, s így a csillagok bemozdulnak a pontos követés ellenére is.

-----> VII/1. Know-How

Amikor "ipar-szerűen" foglalkozni kezdtem a pólusra állás témájával 2007 körül (a TDM-tesztek kapcsán), idehaza gyakorlatilag - akkori tapasztalatom szerint - még a Schiener-módszer használata volt egyeduralkodó, természetesen a pólustávcsöves beállításon túl. (A módszert nem írom itt le; a neten több forrásból is megtalálható.) Lehet, hogy mások ügyesebbek, vagy jobban értenek hozzá, én mindenesetre képtelen voltam az óratengely (rekta) magassági beállítását pontosan elvégezni, pedig elég alapos embernek ismerem magam.

A gondot a beállításhoz nem pontosan előírt keleti vagy nyugati csillagpozíció, valamint az ott már jól érzékelhetően megjelenő refrakciós elhajlás okozta. Ezért - bár a k-ny-i, horizontális platform-pozíciót halál-pontosan be tudtam állítani webkamrás méréssel a helyi meridián és az égi egyenlítő metszéspontjában, ahogy kell, de a magassági beállítás sohasem volt jó.

Ezért keresgélni kezdtem az interneten más lehetőségek után, és több, pozíció-korrekciós algoritmussal dolgozó pólus-beállító szoftvert is kipróbáltam (pl. EQAlign, de az AlignMaster-t jelesül meg is vettem). Bár a célhoz közelebb vittek, de sajnos ezek egyikével sem tudtam a szükséges pontosságot elérni, így a drift-módszert használó megoldásokat kerestem tovább. Így találtam rá Edward Skinner King 1933-as könyvére, és az abban leírt módszerére. (A könyvet - eredetiben - sikerült egy amerikai antikváriumból beszereznem...) A beállítás mikéntjét szintén leírtam a honlapomon szemléltető fényképekkel együtt (angolul): http://mda-telescoop.com/index.php?opti ... &Itemid=81 King könyvének releváns oldalait is "bekopiztam" az írásom végére, de a Meteor valamelyik akkori számában is közöltem cikket róla.
Most csak röviden összefoglalom. A beállítást két részre szedtem szét. Az első rész a horizontális platform k-ny-i beállítása Scheiner módszer szerint. Ehhez - mint írtam - web- vagy egyéb, video képfolyamra alkalmas kamerát használtam a főműszer primer fókuszában, és a K3CCDTools nevű programmal értékeltem ki a felvételt, ami real-time-ban jeleníti meg a csillag pozíciós drift-jét 0.1"/perc léptékben. Ezzel - összesen kb. 20 perces-félórás mérési-beállítási idő alatt el tudtam érni a 0.0"/perc eredményt.

Ezután következett a rekta tengely magassági beállítása. Ehhez már a frissen megismert King-módszert alkalmaztam; leszereltem tehát a webkamerát, és hosszú expozícióra alkalmas CCD-t szereltem a távcső primer fókuszába. Majd a távcsövet az északi pólusra irányítottam és készítettem King-féle pólus fotókat (3-3, majd 5-5 végül 10-10 perces expo-k működő, majd leállított óragép mellett, de ugyanazon képkockára) és azok szerint állítotam a magasságon. A King -fotó esetén fontos lenne tudni a kép orientációját, hogy a szükséges beállításokat és azok irányát meg tudjuk határozni, de mivel a horizontális pozíció már tökéletesen be lett állítva az előző lépésben, így teljesen fölösleges volt az irányokkal bíbelődni, csak a magasság-állító csavart kellett addig tekerni, míg megszűntek a kapák a képen, s helyette "spermák a lefolyóban" (ez Csák Balázs szemléletes hasonlata; őt plagizáltam e helyt) című kép jelent meg.

A fenti módon az Astro-Physics-et egy-két óra alatt, míg az EQ-6-ot egy éjszaka alatt tettem pólusra, jóval ívpercen belüli, néhányszor 10"-es pontossággal. Az alábbiakban pedig leírom, hogy mi volt a két mechanika durván különböző időszükségletének az oka.

Előtte még annyit, hogy a közelmúltban terjedt el az ún. Pole Master kamera, és a hozzá tartozó szoftver használata, ami rendkívül gyors és nagyon pontos pólusra állást tesz lehetővé. A fenti hosszadalmas állítgatás elfelejthető, és – némi gyakorlattal – 10-15 perc alatt kb. 20-30 ívmásodperc pontossággal a mechanika beállítható. Én is vásároltam egy ilyet, és nagyon szeretem; később írok majd néhány sort a használatáról.

-----> VII/2. A hardver megfelelősége, vagy "nem annyira megfelelősége"

Amint azt már fentebb ecseteltem, itt nagyon kicsi, irinyó-pirinyó szögekkel (max. ívperc, de inkább még kisebb) kell a mechanikát elfordítani vagy emelni-süllyeszteni, ráadásul kontrollálható módon. Ez nem kis kihívást jelent a felhasználó számára, ha belegondolunk, hogy erre a feladatra gyakran használt M8-as normál metrikus menet emelkedése pl. 1.5mm fordulatonként. Hogy ez mekkora változást okoz a rekta tengely szöghelyzetén, az a tengelykereszt geometriai kialakításától függ, de amikor már a pólus közelében járunk a beállítással, akkor már csak ívperces nagyságrendben kellene tudni elforgatni az állítócsavart, ami - valljuk be - nem magától értetődően egyszerű feladvány... Éppen ezért a "jó mechanikák", pl. AP-1200 finom menetes (0.75mm-nek megfelelő, de náluk collos szabvány van) csavart használ itt, és nagy átmérőjű forgató tárcsával. A SW EQ-6 ezzel szemben marad a durung 1.5mm-es emelkedésnél, ráadásul 100mm körüli csavarhosszal, és ferdén (kb. 45°-os) szögben támadja az emelő-tönköt a rekta-öntvényen, ami így garantáltan kihajlik, elgörbül, megszorul, és a beállítást lehetetlenné teszi. De nem csak az állítócsavarok milyensége fontos, hanem az egymáson elforduló felületek kialakítása, lötyögése, felületi érdessége, súrlódási együtthatója stb. Itt a precizitás kulcskérdés!!!

Az AP mechanikájánál tapasztaltam szinte kizárólag, hogy ha jobbra akartam fordítani, akkor jobbra fordult, ha balra akartam fordítani, akkor balra fordult; ha kicsivel emeltem, akkor kicsit ment, ha sokkal, akkor sokat ment. A SW esetében ez koránt sem volt biztos... Sőt, bár a Losmandy-t nagyon jónak tartom, de a pólus-állító mechanizmusa sajnos annak sem elég precíz. Bár az új AZ-EQ6 sokat fejődött elődjéhez képest (volt is honnan...), de a pólus-beállítás fontosságát még mindig nem érezték át eléggé a kínaiak.

[Attila]

VIII. Miért "átverés" a három csillagos pólusra-állás?

Az újabb távcsővezérlő szoftverek segítségével lehetőség van 1, 2 vagy 3 csillagos pólusra állást elkövetni. Ez alapvetően egy nagyon jó dolog, de jó, ha tudjuk, ez mit is jelent valójában, mert esetleg többet várhatunk tőlük, mint amire képesek...

Egy kis elmélet (bocsi):

A csillagos égen a csillagok és egyéb objektumok helymeghatározásához ugyanúgy koordinátarendszert használunk, mint pl. egy hajó a saját pozíciójának meghatározásához a Föld egyik tengerén. Ráadásul a két koordinátarendszer tengelye tökre megegyezik (a Föld forgástengelye, É-D), és koordinátái is hasonlók: a földrajzi hosszúságnak az égen az ún. rektaszcenzió (RA), a földrajzi szélességnek az égen a deklináció (Decl.) felel meg; a földi egyenlítő fölött pedig ott "lebeg" az égi egyenlítő. Képzeljétek el az egészet úgy, mintha egy zseblámpaizzó világítana a Föld közepén, és kivetíti a földrajzi koordinátahálót az égre. Csak éppen a földi háló együtt forog a Földdel, míg az égi hálózat nem. Így a csillagok koordinátái (RA; Decl.) nem változnak a napszakok szerint. (A tavaszpont vándorlást most felejtsük el egy kicsit.)

Amikor "pólusra állítunk" egy távcsövet, akkor tulajdonképpen a mechanika óratengelyét (RA tengelynek is mondják) párhuzamosítjuk a Föld forgástengelyével. Ha ez tökéletesen sikerül, akkor minden szép és jó, mindenki mehet aludni... De ha nem, akkor hiába szinkronizáljuk a távcsövet egy adott csillagra, amikor onnan egy másikra küldjük a műszert, akkor a vezérlő bár el is viszi az új pozícióba a távcsövet, de mivel a két fenti koordinátarendszer nincs párhuzamosítva, ezért a belső, rendszer-koordináta szerinti pozícióban nem lesz ott a várt csillag. (Ezen segít a fejezet címében említett 2 vagy 3 csillagos betanítás, ami fedésbe hozza az egyébként ferde, azaz szöget bezáró tengelyű koordináta-rendszereket, lásd alább.)

De a rossz hírem az, hogy a pólusra állás SOHASEM lesz tökéletes. Közelíteni lehet, mint a fénysebességet, de tutira pontos nem lesz. Márpedig, ha nem pontos, akkor a csillagok képe a fotólemezen (CCD vagy CMOS érzékelőlapkán) nem lesz tökéletesen pontszerű, hanem kis elnyúltságot mutat. Ez kis eltérés esetén akár meg sem látszik, mert részben a légköri nyugtalanság okozta szcintilláció elfedi, részben a kicsi, de véges pixelméreten belüli mozgások nem is jelennek meg a képen. Nagyobb eltérés esetén viszont csúnya csíkok jelennek meg a csillagok helyén, pontok helyett (ezen persze az autoguider adott esetben sokat segíthet).

Akkor tehát célszerű minél pontosabban "pólusra állítani" a mechanikánkat. Ez persze nem egyszerű, és meglehetősen időt rabló feladat, főleg a kezdők számára. Ezért csábító lehet az egészet letudni egy szoftveres barba-trükkel, a fejezet címében említett módon. Ez a megoldás a vezérlő algoritmus által ismert "rendszer-koordinátákat" képezi le a valós égi koordinátákra, 2 csillag esetén kisebb, 3 csillag esetén nagyobb pontossággal. (Ehhez természetesen ismernie kell az észlő földrajzi koordinátáit, és a pontos helyi időt; ezeket a GPS vevőből tudja, vagy bekéri a kézi vezérlőn keresztül).
A fenti betanítással elérhető, hogy a GoTo mozgások jóval pontosabbak lesznek - függetlenül attól, hogy az óratengely valójában mekkora hibával mutat az északi pólusra. Ez a jó hír.

A rossz hír viszont az, hogy ettől még a távcső vezetése (a művelt görög ezt tracking-nek hívja) semmit sem változik; azaz továbbra is sziderikus sebességgel forog az óragépünk, miközben a dekli meg sem moccan. S mivel a VALÓDI pólushelyzet most - minden valószínűség szerint - még rosszabb, mintha legalább megpróbáltuk volna beállítani, így a csillagok tutira el fognak húzni. Ezen ugyan segíthet az autoguider (ha tud), de a látómező forgását az sem tudja kiküszöbölni.
A magam részéről tehát a "valódi" pólusra állást egy szükséges, és nem megspórolható lépésnek tartom. Ráadásul, mintegy bónuszként, így a GoTo is pontos lesz - a háromcsillagos "betanítás" nélkül is...

Csak érdekességképpen: az Alt-Az mechanikák vezérlése esetén a fenti koordináta-transzformációt szintén elvégzi a vezérlő-algoritmus, de ott - mivel a követéshez szükséges azimut és magasság irányú, és folyamatosan változó sebesség-komponenseket a transzformációs képletből számolja a gép, ezért ott az égi pozíció tartása IS pontos lesz!!! De itt is van rossz hír: a LM-forgás itt sokkal nagyobb, mint egy rosszul beállított EQ mechanika esetén, és pozíció-függő módon változó mértékű, ezért itt az ún. "field-rotator" (vagy "field-derotator"-ként is emlegetik) használata nélkülözhetetlen (természetesen csak fotózáshoz).