Vzhledem k tomu, že se téma kolimace newtona vyskytuje velmi často, a je omílané stále dokola, pokusil jsem se o takový stručný návod, jak na to. Kolimaci lze dělat s různým záměrem. V minimálním požadavku jde o pouze o kolimaci optických prvků v tubusu, aby byla zajištěna kvalitní kresba parabolického zrcadla. Druhá věc je kolimace dalekohledu a justáž optiky do stavu, kdy je optická soustava souosá s osou tubusu, zaručuje symetrickou vinětaci a zároveň je zkolimovaná. Zatímco první případ je s laserovým kolimátorem práce nejvýše na pár minut, druhý případ může být dlouhá práce, spojená i se zásahy do dalekohledu. Kolimace newtonova dalekohledu pro první případ (pouze kolimace optiky): Vezmeme laserový kolimátor, a přesvědčíme se, že on sám je zkolimovaný, tedy že při otáčení s ním kolem osy, třeba v okulárovém výtahu, svítí stále na stejné místo. Pokud ne, napravíme to. Obvykle jsou na něm justážní šroubky. Podíváme se, zda je na primárním zrcadle označený jeho střed. Pokud není, vyznačíme ho tam (malým kroužkem lihovou fixou, vyseknutým prstencem ze samolepky a podobně). Zasuneme do výtahu zapnutý kolimátor (nejlépe nastavený na takový jas, aby tečka byla ostře definovaná bez přesvíceného okolí, něteré typy svítí na nejvyšší jaz zbytečně moc a snižuje to přesnost kolimace) Pomocí justážních šroubů na držáku sekundárního zrcátka (v hantýrce tzv. pavouk) naklopíme sekundární zrcátko tak, aby paprsek z kolimátoru dopadal na označený střed primárního zrcadla. Naklápění je obvykle řešené trojicí justážních šroubů a jedním aretačním šroubem uprostřed. Nejprve lehce povolíme ten aretační, pak pomocí manipulace těmi justážními provádíme naklopení zrcátka do správné polohy a nakonec zajistíme polohu dotažením toho aretačního. Pozor, vše musí jít lehce, utahujeme s citem ! Poznámka: v tomto případě kolimace příliš nezáleží na přesné poloze sekundárního zrcátka. Předpokládáme, že je na držáku nalepeno správně, buď symetricky, případně s patřičným offsetem. Pohledem do výtahu je možné zkontrolovat, zda není nalepené nějak výrazně nakřivo, nebo že dalekohled neutrpěl nějakou výraznou deformaci "pavouka". Z místa okuláru bychom ve správně seřízeném sekundáru měli vidět celou plochu primárního zrcadla. Nyní přistoupíme ke kolimaci primárního zrcadla. Paprsek nám již dopadá na jeho střed. Teď je třeba seřídit polohu primárního zrcadla tak, aby odražený paprsek dopadal zpět na čelo kolimátoru a promítal se do
otvoru, odkud vychází. To provedeme tak, že povolíme obvykle tři aretační šrouby na spodku tubusu, a dalšími třemi justážními (které jsou blízko nich) jemně naklápíme primární zrcadlo, až se svazek paprsků vrací, odkud vyšel. Pak opět zajistíme lehkým dotažením aretační šrouby. Co jsou aretační a co justážní šrouby, zjistíme buď z návodu k dalekohledu, nebo metodou pokus omyl tak, že povolíme všech šest, a pak s nimi lehce zatočíme, a zjistíme, pomocí kterého ze dvojice se hýbe zrcadlem. Obvykle jde s větším odporem, kdežto ten aretační jde po povolení otáčet velmi lehko. U světelného dalekohledu může být vhodná a někdy i nezbytná kolimace na hvězdě. Musí jí předcházet kolimace sekundárního zrcadla (svazek z kolimátoru dopadá po odrazu od sekundáru na střed primáru). Následně postupujeme takto: Zamíříme VYTEMPEROVANÝ dalekohled na nějakou hvězdu vysoko nad obzorem, s jasností takovou, aby příliš neoslňovala, a při velkém zvětšení (2D) a malém rozostření byly dobře patrné difrakční kroužky (k tomu je obvykle, hlavně u velkých průměrů zrcadla, potřeba i malý seeing). Vycentrujeme hvězdu v zorném poli, a zhodnotíme symetrii difrakčních kroužků. Pokud jsou soustředné, je kolimace v pořádku. Pokud ne, je třeba jemné doladění kolimace. Otáčíme proto správným justážním šroubem primárního zrcadla tak, aby se hvězda v zorném poli posouvala na tu stranu, kde jsou difrakční kroužky nejvíc rozestoupené od sebe. Hvězdu po každém posunutí zpět vycentrujeme pomocí jemných pohybů dalekohledem. Tento proces opakujeme tak dlouho, až je difrakční obrazec symetrický. Pozor, tato metoda je velmi citlivá a šrouby je třeba otáčet málo, aby hvězda neutekla mimo zorné pole, a průběžně sledovat difrakční obrazec. U většího dalekohledu, kde nedosáhneme na justážní šrouby při současném hledění do okuláru, je lépe dělat to ve dvou lidech. Poznámka: Pokud je difrakční obrazec nesymetrický, i při správné kolimaci, a není ani eliptický, nýbrž nějak zdeformovaný, jde s největší pravděpodobností o zdeformovanou plochu zrcadla (nevytemperované, příliš přitažené v objímce či jiném uložení, nebo dokonce vadné z výroby). ============================== Případ druhý - kompletní kolimace newtona a justáž optiky v tubusu: Oproti předchozímu jednoduššímu případu je zde nutné zajistit i kolimaci okulárového výtahu (tedy to, aby jeho osa protínala osu tubusu a byla k ní kolmá). Pokud je výtah nekolmý, je třeba ho vypodložit, některé dražší typy mívají i justážní šroubky. Pomoci si lze vyznačením protilehlého bodu na protější straně tubusu a laserovým kolimátorem. Pokud je výtah již zkolimován, pokračujeme sekundárním zrcátkem. U něho je třeba zajistit, aby se osa výtahu i osa tubusu protínaly v jednom
bodě na jeho povrchu, vůči němuž je střed elipsy zrcátka případně posunutý o potřebný offset (daný nalepením zrcátka z výroby, nebo si ho vypočtete pro případ, že dalekohled stavíte) Tento bod, kde se mají protínat obě osy, je dobré mít vyznačený tečkou na zrcátku - usnadní to justáž optiky. Se zapnutým kolimátorem ve výtahu nastavíme polohu sekundárního zrcátka ve směru osy tubusu tak, aby svazek kolimátoru dopadal na vyznačený střed sekundáru (případně na vyznačený bod posunutý o ten offset, je-li offset použit). Toto lze udělat současným posouváním všech tří justážních a aretačního šroubu, nebo lze u některých modelů hýbat celým držákem sekundárního zrcátka, či dokonce celým pavoukem. To záleží na konstrukci dalekohledu. Dále pomocí justážních šroubů nastavíme sklon zrcátka, aby paprsek dopadal na střed primárního zrcadla, stejně jako u předchozí jednodušší metody (pozor, abychom již moc nerozhodili podélné nastavení polohy sekundáru, tedy nejlépe jeden aretační šroub povolovat a zbylé dva přitahovat, aby zrcátko zůstávalo stále na místě). Kolimaci dokončíme nastavením primárního zrcadla, aby se odražený paprsek vracel zpět na střed čela kolimátoru, odkud vyšel. Stejně jako v předchozím případě. Dodržení tohoto postupu by mělo zajistit kromě správné kolimace i to, že je osa primárního zrcadla totožná s osou tubusu (mimo jiné důležité pro přesnost GO-TO systému který nekompenzuje kuželovou chybu), zajišťuje symetrickou vinětaci pole, pokud je zároveň zrcátko dostatečně nadimenzované, případně je nalepené s potřebným offsetem. Pro vizuální pozorování plně vyhovuje první varianta. Zkolimovaná soustava kreslí dobře, i když je jako celek v tubusu mírně nakřivo. Pro fotografický dalekohled je dobré provést kompletní justáž. Poznámka k offsetu sekundárního zrcátka: Offset sekundárního zrcátka má vliv na jednu jedinou věc - na míru symetrie vinětace (poklesu osvětlení k okraji pole). Když se podíváme na následující obrázek: newton-offset.png ¬ vidíme, že pokud máme vidět průmět eliptického zrcátka jako kruh soustředný s tubusem okulárového výtahem, tedy okraj zrcátka vidět po celém obvodu pod stejným zorným úhlem vůči optické ose, musí být od ohniska vzdálenější spodní hrana šikmo uložené elipsy dále od optické osy než k ohnisku bližší horní hrana elipsy. To vede k offsetu elipsy, který je tím větší, čím světelnější je dalekohled.
V případě použití offsetu zrcátka je nejlepším řešením zachovat vše symetrické (tedy symetrická ramena pavouka a středový držák sekundáru) a pouze na něj upevnit zrcátko s patřičným offsetem. V tomto případě je pouze nesymetrické (s primárem nesoustředné) centrální stínění (při pohledu do tubusu zepředu je zrcátko vyoseno směrem od okulárového výtahu). Osa výtahu a osa primáru (při správně zjustované optice navíc totožná s osou tubusu) se protínají na povrchu sekundáru, pouze mimo střed elipsy. Podotýkám, že tak, jak je obrázek namalovaný, je sekundární zrcátko nadimenzováno tak, že bez vinětace je pouze bod ve středu pole, a pro další body obrazové roviny již narůstá vinětace. V praxi se dělá sekundární zrcátko o určitou míru zvětšené (ale stále s offsetem) což zajistí určitý průměr pole bez vinětace, tím větší, čím větší je přídavek na velikosti zrcátka oproti tomu modelovému případu. =========================== A ještě další poznámka ode mne pro "fotografisty". Uvažujme, že máme soustavu doplněnou dále ještě o korektor (protože samotné parabolické zrcadlo je pro fotografii velmi omezeno přirozenou vlastností zobrazení pomocí parabolického zrcadla-komou). Mě se osvědčilo kolimovat soustavu nejprve bez vloženého korektoru, a následně ověřit přesnost kolimace pokusným snímkem (pokud jde soustava zaostřit i bez korektoru - což nemusí být pravidlem). Na ose v tomto případě musí být obraz bezvadný, a ve všech rozích musí být obraz hvězd znehodnocen komou ve stejné míře. Teprve nyní vložíme korektor. Je realitou, že korektor funguje správně pouze je-li jeho optická osa totožná s optickou osou objektivu paraboloidu. Pokud ne, vznikají další deformace obrazu hvězdy, různé v různých okrajích snímku. Právě vůle mezi korektorem a stěnou výtahu, a následně po utažení korektor umístěný "nakřivo" bývá problémem, často sváděným na špatnou kolimaci. V takovémto případě je nutné zajistit pevné a souosé uložení korektoru. Třeba jeho vymezením ve výtahu pomocí tenké kovové folie tak, aby šel do výtahu s lehkým třením, případně výměnou výtahu za preciznější typ, který tímto problémem netrpí. U světelných newtonů, určených k fotografování, je tento problém zcela zásadní. Různé druhy korektorů jsou sice různě citlivé na nesouosost, ale tento problém bývá přítomný v různé míře takřka vždy. ==============================
Zacneme nejhorsim pripadem: Jsem na jizni polokouli, nevim kde je zde jizni pol. 1. krok (ustaveni kamery vuci RA ose montaze) Pripnu fotoaparat (ci CCD kameru) s objektivem/ohniskem na, kterem chci pozdeji fotit (mam osobne overeno, ze to funguje od 50 do 500mm), tak aby v jeho zornem poli bylo promitnuta RA osa otaceni montaze ci astrotracu (paralaktickeho stolku...). Toho dosahnu podle velikosti ohniska iterativne s pomoci nekolika expozic s pubeznym pohybem v RA ose: - budto ji mam odaretovanou a hybam rucne ci pouziji RA pohybu montaze ci AT, - AT ma krasny a pomerne rychly pohyb mezi zaparkovanou polohou a pocatecni polohou pro sidericky chod, mezi kterymi lze prejizdet za asi 15s stiskem dvou tlacitek, to je pro tuto metodu naprosto idealni. - Vetsina EQ montazi ma tlacitko jemnych posuvu v RA Fotoaparat, dalekohled zaretuji v teto polohe vuci montazi/AT. Nyni mam RA osu otaceni AT/montaze nekde pobliz zorneho pole sveho fotoaparatu/CCD, cim jsem blize stredu tim lepe, ale neni to uplne nezbytne. Ten kdo foti na CCD ci DSLR ale fotky hned prenasi do PC si muze poznacit presnou X,Y polohu stredu otaceni ve snimku. My ostatni si jen zapamatujeme ktery snimek je ten spravny (pripadne smazeme ostatni iterace at se nam pozdeji nepletou) 2. krok (ustaveni RA osy na pol) Protoze mam nyni sesouhlaseno zorne pole kamery a RA osu sve montaze/AT, prevedu ulohu ustaveni RA osy na ulohu dostat pol do stejneho mista v zornem poli sveho snimace (proto se mi budou hodit ty souradnice ci referencni snimek z predchoziho kroku). Protoze na jihu neni Polarka, je tato uloha trochu tezsi nez na severu. Princip je ale velmi jednoduchy a iteraivni: 1. namirim pohybem Azimutu a Elevace montaze/AT do mista, kde pol predpokladam (na jihu treba udelam rovnoramenny trojuhelnik obou Magelanovych mracen, smerem k mlecne draze a ten chybejici vrchol je uz docela blizko polu:+/- 3st, na severu mame Polarku). Samozrejme tento krok mohu take udelat za pomoci vodovahy, znalosti severni ci jizni sirky a kompasu, opraveneho na mistni magnetickou deklinaci. 2. Se zastavenou montazi udelam cca 1-3minutovou expozici (cim horsi byl prvni nastrel ustaveni tim kratsi bude potreba) a na LCD fotoaparatu ci v PC si zkontroluji zda mam stred obloucku danych prirozenym
otacenim oblohy v zornem poli sve kamery. Pokud se pol v zornem poli nenachazi, tak ze smeru zkracovani obloucku urcim, kterym smerem musim hybat v elevaci ci azimutu abych se mu priblizil. 3. Dokud neni pol na stejnem miste jako stred otaceni me montaze (stejne souradnice v PC nebo prebliknuti snimku na LCD displeyi fotoaparatu) pohnu elevaci a/nebo azimutem pozdovanem smeru a opakuji prvni bod (statickou expozici do 3 minut). Prubezne expozice jednotlivych itereci s ve fotoapartu mazu, tak abych mel vzdy sa sebou "referencni" snimek otaceni osy a aktualni snimek otaceni oblohy. To je v principu cele. Optimalizace: Takhle je to sice univerzani, ale pomerne zdlouhave a tak se do da vyrazne urychlit kdyz si zapamatuji, nebo mam mapu, ktera mi zobrazuje seskupeni hvezd okolo polu v dosahu a zornem poli me kamery a objektivu. Pak staci ve kroku 2 delat jen tak dlouhe expozice (radove 10s misto 3 minut) abych pozadovane uskupeni hvezd dostal na spravnou pozici vyhledem k centru rotace me RA osy. nepovinny 3. krok (overeni) Kdyz si myslim ze je pol a otaceni RA osy sesouhlaseno, mohu udelat overovaci expozici stejnou jako v prvnim kroku (s manualnim pohybem ci motorem pohanenou RA osou) tentkrate uz na skutecnem polu. A pripadne udelat jeste nekolik iteraci... Zaverem Cele to trva tak asi 15-20 minut s presnosti danou jemnosti kroutitek Elevace a Azimutu a ohniskem/velikosti chipu vasi kamery, pri obvyklych hodnotach byva bezne ustaveni s presnosti cca 1 uhlove minuty. Pro astrotrac pak lze delat nepointovane expozice 2 minuty, kdekoliv po obloze i s 500mm ohniskem shocked.gif ¬, u polu nebyl problem jet i 4 minuty. ==============================
