הבדלים בין גרסאות בדף "טלסקופ - מדריך לקולימציה"

מתוך אסטרופדיה
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
שורה 1: שורה 1:
 
קולימציה של טלסקופ (Telescope Collimation)
 
קולימציה של טלסקופ (Telescope Collimation)
  
מאת: אסף ברוולד
+
==הקדמה==
  
אחת ממטרותיו של טלסקופ האסטרונומי היא לרכז אור רב ככל האפשר לעינו של הצופה. ריכוז מדויק ויעיל מחייב סימטריה מושלמת של האובייקטיב(המראה הראשית או עדשת העצם של הטלסקופ) והאלמנטים האופטיים האחרים על הציר האופטי של הטלסקופ. איפוס זה נקרא קולימציה (Collimation) והוא יכול להיעשות ע"י ברגי איפוס שעם סיבובם משתנה כיוון האלמנטים האופטיים בטלסקופ. ביצוע האיפוס מחייב עדינות וסבלנות. פעולות לא נכונות עשויות להזיק מאד לטלסקופ!
+
אחת ממטרותיו של [[טלסקופ]] אסטרונומי היא למקד את [[קרינה אלקטרונגנטית|אור]] עצם כלשהו כ[[דמות אופטית|דמות]] חדשה על גבי מישור המוקד של הטלסקופ (ראו גם: [[טלסקופ - כושר הפרדה]]. ריכוז מדויק ויעיל מחייב סימטריה מושלמת של האובייקטיב (המראה הראשית או עדשת העצם של הטלסקופ) והאלמנטים האופטיים האחרים על הציר האופטי של הטלסקופ. איפוס זה נקרא '''קולימציה (Collimation)''' והוא יכול להיעשות בד"כ ע"י ברגי איפוס שעם סיבובם משתנה כיוון האלמנטים האופטיים בטלסקופ. ביצוע האיפוס מחייב עדינות וסבלנות. פעולות לא נכונות עשויות להזיק לטלסקופ.
  
חוסר-קולימציה מתבטא בדמויות א-סימטריות של כוכבים בתצפית, באיבוד אור כתוצאה מפיזור ואף בחוסר יכולת למקד את הטלסקופ. קולימציה טובה הנה הכרחית בתצפיות הדורשות הפרדה חזקה, כמו תצפיות ירח, כוכבי-לכת וכוכבים כפולים. במצב האידיאלי (קולימציה מושלמת) נמצאים כל הרכיבים האופטיים בטלסקופ בדיוק על הציר האופטי ובזוית הנכונה זה לזה.
+
חוסר-קולימציה מתבטא בדמויות א-סימטריות של [[כוכב|כוכבים]] בתצפית, באיבוד אור כתוצאה מפיזור ואף בחוסר יכולת למקד את הטלסקופ. קולימציה טובה הנה הכרחית בתצפיות הדורשות הפרדה חזקה, כמו תצפיות ירח, כוכבי-לכת וכוכבים כפולים. במצב האידיאלי (קולימציה מושלמת) נמצאים כל הרכיבים האופטיים בטלסקופ בדיוק על הציר האופטי ובזוית הנכונה זה לזה.
  
 
מאמר זה נועד לחובבי אסטרונומיה שברשותם טלסקופ חובבים והוא סוקר את הנקודות החשובות בביצוע קולימציה ברמה הבסיסית ביותר: איפוס המראות של הטלסקופ. גורמים נוספים, שלא מוזכרים כאן, ועלולים להשפיע על טיב הקולימציה הינם: מירכוז המראה המשנית או כיוונון של מיקום הפוקוסר. רכיבים אלה מהווים גורמים משמעותיים בעיקר בשלב של בניית טלסקופ ולא דורשים תיקונים אלא במקרים של פירוק הטלסקופ והרכבתו מחדש או במקרה של עיוות חמור במבנה הטלסקופ.
 
מאמר זה נועד לחובבי אסטרונומיה שברשותם טלסקופ חובבים והוא סוקר את הנקודות החשובות בביצוע קולימציה ברמה הבסיסית ביותר: איפוס המראות של הטלסקופ. גורמים נוספים, שלא מוזכרים כאן, ועלולים להשפיע על טיב הקולימציה הינם: מירכוז המראה המשנית או כיוונון של מיקום הפוקוסר. רכיבים אלה מהווים גורמים משמעותיים בעיקר בשלב של בניית טלסקופ ולא דורשים תיקונים אלא במקרים של פירוק הטלסקופ והרכבתו מחדש או במקרה של עיוות חמור במבנה הטלסקופ.
  
מנגנון הקולימציה בטלסקופים שונים
+
==מנגנון הקולימציה בטלסקופים שונים===
  
 
קיימים הבדלים טכניים מסויימים באופן המיקוד של טלסקופים מסוגים שונים הנובעים מעצם היותם בעלי מבנה אופטי שונה זה מזה.  
 
קיימים הבדלים טכניים מסויימים באופן המיקוד של טלסקופים מסוגים שונים הנובעים מעצם היותם בעלי מבנה אופטי שונה זה מזה.  
  
בטלסקופים מדגמי מקסוטוב קסגריין (כדוגמת דגמי ה-ETX) אין, בדרך-כלל, שום אפשרות לבצע תיקוני קולימציה. איפוס הטלסקופ מבוצע במפעל והוא נשמר הודות למבנה הקומפקטי והקשיח יחסית של הטלסקופ. המראה הראשית של טלסקופים אלה מורכבת על מתקן המאפשר לה תנועה קדימה ואחורה על הציר האופטי לצורך מיקוד הטלסקופ. כאמור, איפוסם האופטי של טלסקופים אלה יישמר כל עוד לא יספוג הטלסקופ חבטות חזקות.
+
בטלסקופים מדגמי [[טלסקופ|מקסוטוב קסגריין]] (כדוגמת דגמי ה-ETX) אין, בדרך-כלל, שום אפשרות לבצע תיקוני קולימציה. איפוס הטלסקופ מבוצע במפעל והוא נשמר הודות למבנה הקומפקטי והקשיח יחסית של הטלסקופ. המראה הראשית של טלסקופים אלה מורכבת על מתקן המאפשר לה תנועה קדימה ואחורה על הציר האופטי לצורך מיקוד הטלסקופ. כאמור, איפוסם האופטי של טלסקופים אלה יישמר כל עוד לא יספוג הטלסקופ חבטות חזקות.
  
 +
[[תמונה:TelescopeCollimation_Focus.jpg|שמאל|250px|ממוזער|תושבת המראה הראשית של טלסקופ מסוג שמידט קסגריין.]]
  
[[תמונה:TelescopeCollimation_Focus.jpg|שמאל|250px|ממוזער|שרשרת התפרקות של פרוטון באטמוספירה]]
+
בטלסקופים [[טלסקופ|שוברי אור]], במרבית המקרים אין אפשרות לבצע תיקוני קולימציה ללא מכשור מיוחד שלרוב אינו נמצא ברשותו של אסטרונום חובב. עובדה זו אין בה משום חסרון, מאחר שטלסקופים אלה נוטים לשמור על איפוסם ביעילות כל עוד אינם סופגים חבטות.
 
 
 
 
 
 
 
 
בטלסקופים שוברי אור, במרבית המקרים אין אפשרות לבצע תיקוני קולימציה ללא מכשור מיוחד שלרוב אינו נמצאברשותו של אסטרונום חובב מן השורה. עובדה זו אין בה משום חסרון, מאחר שטלסקופים אלה נוטים לשמור על איפוסם ביעילות כל עוד אינם סופגים חבטות.
 
  
 
מנגנון קולימציה המאפשר כיוון ע"י הצופה קיים לרוב רק בשוברי אור גדולים במפתח של "4 ומעלה.  
 
מנגנון קולימציה המאפשר כיוון ע"י הצופה קיים לרוב רק בשוברי אור גדולים במפתח של "4 ומעלה.  
  
גם בטלסקופים מסוג שמידט קסגריין (וכאן הכוונה לדגמים הנפוצים המשווקים ע"י חברות Celestron  ו-Meade) אין אפשרות לתקן את כיוון המראה הראשית מאחר שזו מורכבת על תושבת המאפשרת לה לנוע על הציר האופטי לצורך המיקוד. אפשר, לעומת זאת, לאפס את מצב המראה המשנית וזאת ע"י שלושה ברגים קטנים (בדרך כלל ברגי אלן- ברגים בעלי ראש שקוע בעל צורת משושה).
+
גם בטלסקופים מסוג [[טלסקופ|שמידט קסגריין]] (וכאן הכוונה לדגמים הנפוצים המשווקים ע"י חברות Celestron  ו-Meade) אין אפשרות לתקן את כיוון המראה הראשית מאחר שזו מורכבת על תושבת המאפשרת לה לנוע על הציר האופטי לצורך המיקוד. אפשר, לעומת זאת, לאפס את מצב המראה המשנית וזאת ע"י שלושה ברגים קטנים (בדרך כלל ברגי אלן- ברגים בעלי ראש שקוע בעל צורת משושה).
  
מנגנון האיפוס בטלסקופים מסוג שמידט קסגריין
+
==צנגנוני האיפוס==
 +
===מנגנון האיפוס בטלסקופים מסוג שמידט קסגריין===
  
 
שלושת ברגי האיפוס מוחזקים בתוך תושבת המראה המשנית. חלקה הקדמי של תושבת זו הוא החלק הצבוע לרוב בשחור, הנראה במרכז העדשה המתקנת של הטלסקופ. כל אחד משלושת ברגי האיפוס הוא בורג ארוך יחסית שראשו נמצא מחוץ לתושבת וקצהו מוברג אל לוחית אלומיניום עגולה, אליה מודבקת המראה המשנית. במרכזה של לוחית זו ישנו שקע המתאים לבליטה הנמצאת בקצה הפנימי של תושבת המראה המשנית (כך שנוצר מפרק המאפשר תנועה בזוית קטנה בכל הכיוונים). כאשר בורג מסויים מסובב בכיוון סגירה, הוא מושך אליו את לוחית האלומיניום בצד הקרוב אליו וגורם לסיבובה (יחד עם המראה המשנית) סביב נקודת הציר שבמרכז התושבת. כדי לאפשר כיוון נכון וכדי להימנע מהפעלת לחץ על התושבת והלוחית, יש לשחרר מעט את שני הברגים האחרים.  
 
שלושת ברגי האיפוס מוחזקים בתוך תושבת המראה המשנית. חלקה הקדמי של תושבת זו הוא החלק הצבוע לרוב בשחור, הנראה במרכז העדשה המתקנת של הטלסקופ. כל אחד משלושת ברגי האיפוס הוא בורג ארוך יחסית שראשו נמצא מחוץ לתושבת וקצהו מוברג אל לוחית אלומיניום עגולה, אליה מודבקת המראה המשנית. במרכזה של לוחית זו ישנו שקע המתאים לבליטה הנמצאת בקצה הפנימי של תושבת המראה המשנית (כך שנוצר מפרק המאפשר תנועה בזוית קטנה בכל הכיוונים). כאשר בורג מסויים מסובב בכיוון סגירה, הוא מושך אליו את לוחית האלומיניום בצד הקרוב אליו וגורם לסיבובה (יחד עם המראה המשנית) סביב נקודת הציר שבמרכז התושבת. כדי לאפשר כיוון נכון וכדי להימנע מהפעלת לחץ על התושבת והלוחית, יש לשחרר מעט את שני הברגים האחרים.  
  
 
כאשר בורג מסובב בכיוון פתיחה, הוא דוחף את הלוחית והמראה וגורם לסיבובה בכיוון ההפוך. כעת יש לסגור מעט את שני הברגים האחרים כדי למנוע חופש בתושבת המראה המשנית. חופש כזה יגרום לתזוזה אקראית של הלוחית והמראה עם הזזת הטלסקופ.
 
כאשר בורג מסובב בכיוון פתיחה, הוא דוחף את הלוחית והמראה וגורם לסיבובה בכיוון ההפוך. כעת יש לסגור מעט את שני הברגים האחרים כדי למנוע חופש בתושבת המראה המשנית. חופש כזה יגרום לתזוזה אקראית של הלוחית והמראה עם הזזת הטלסקופ.
 
  
 
[[תמונה:TelescopeCollimation_SecMir.png|שמאל|250px|ממוזער|שרשרת התפרקות של פרוטון באטמוספירה]]
 
[[תמונה:TelescopeCollimation_SecMir.png|שמאל|250px|ממוזער|שרשרת התפרקות של פרוטון באטמוספירה]]
 
  
 
[[תמונה:TelescopeCollimation_SecMirTilted.png|שמאל|250px|ממוזער|שרשרת התפרקות של פרוטון באטמוספירה]]
 
[[תמונה:TelescopeCollimation_SecMirTilted.png|שמאל|250px|ממוזער|שרשרת התפרקות של פרוטון באטמוספירה]]
  
 +
===מנגנון האיפוס בטלסקופ מחזיר אור===
  
 
בטלסקופים מחזירי-אור ניתן לטפל בכיווני המראה המשנית והראשית. מנגנון הכיוון של המראה המשנית זהה ברוב המקרים לזה שתואר כאן. המנגנון המכוון את המראה הראשית יכול להיות בנוי בשתי דרכים:
 
בטלסקופים מחזירי-אור ניתן לטפל בכיווני המראה המשנית והראשית. מנגנון הכיוון של המראה המשנית זהה ברוב המקרים לזה שתואר כאן. המנגנון המכוון את המראה הראשית יכול להיות בנוי בשתי דרכים:
  
האחת היא באמצעות ברגים וקפיצים – מנגנון זה מקובל בטלסקופים מחזירי אור קטנים (עד "6 ) והוא פועל באופן הבא:
+
האחת היא באמצעות ברגים וקפיצים – מנגנון זה מקובל בטלסקופים מחזירי אור קטנים (עד "6) והוא פועל באופן הבא:
  
בחלקו האחורי של הטלסקופ ישנם 3 ברגים כאשר קצהו של כל בורג מוברג אל לוחית המחזיקה את המראה הראשית מבסיסה . בין הלוחית לבסיסה (תושבת המראה, הנמצאת בקצהו האחורי של הטלסקופ) יש קפיץ קשיח המושחל על בורג האיפוסאו מקובע בסמוך לו. כאשר בורג מסובב בכיוון סגירה הוא מושך אליו את הלוחית המחזיקה במראה ומטה אותה בזוית. עם סגירת הבורג, נדחס הקפיץ הכלוא בין הלוחית המחזיקה את המראה לחלקו האחורי של תא-המראה. "פתיחת" הבורג מאפשרת לקפיץ לדחוף את המראה הראשית ממנו והלאה וכך מסתובבת המראה בכיוון ההפוך.
+
בחלקו האחורי של הטלסקופ ישנם 3 ברגים כאשר קצהו של כל בורג מוברג אל לוחית המחזיקה את המראה הראשית מבסיסה . בין הלוחית לבסיסה (תושבת המראה, הנמצאת בקצהו האחורי של הטלסקופ) יש קפיץ קשיח המושחל על בורג האיפוס או מקובע בסמוך לו. כאשר בורג מסובב בכיוון סגירה הוא מושך אליו את הלוחית המחזיקה במראה ומטה אותה בזוית. עם סגירת הבורג, נדחס הקפיץ הכלוא בין הלוחית המחזיקה את המראה לחלקו האחורי של תא-המראה. "פתיחת" הבורג מאפשרת לקפיץ לדחוף את המראה הראשית ממנו והלאה וכך מסתובבת המראה בכיוון ההפוך.
  
 
הסוג השני של בית-מראה פועל בעיקרון דומה בהבדל אחד: במקום קפיץ הדוחף את המראה מותקן בורג נוסף קצר בסמוך לבורג המחזיק את המראה הראשית. בסידור כזה יש לסובב שני ברגים בכל כיוון: האחד בכיוון סגירה והאחר בכיוון פתיחה. סוג זה של בתי מראה נפוץ יותר בטלסקופים גדולים בהם המראה הראשית כבדה וכוחו של קפיץ לא יחזיק אותה ביעילות כמו בורג קשיח. יתרונו של מנגנון המכיל 6 ברגים (היינו, 3 לדחיפה ו-3 נוספים למשיכה) הוא בקשיחות רבה יותר ותנועה מדוייקת יותר של בית המראה. חסרונו הוא בצורך לבצע סיבוב של שני ברגים בכל תיקון של האיפוס ולא סיבוב של בורג אחד, כפי שנדרש במנגנון המושתת על ברגים וקפיצים.
 
הסוג השני של בית-מראה פועל בעיקרון דומה בהבדל אחד: במקום קפיץ הדוחף את המראה מותקן בורג נוסף קצר בסמוך לבורג המחזיק את המראה הראשית. בסידור כזה יש לסובב שני ברגים בכל כיוון: האחד בכיוון סגירה והאחר בכיוון פתיחה. סוג זה של בתי מראה נפוץ יותר בטלסקופים גדולים בהם המראה הראשית כבדה וכוחו של קפיץ לא יחזיק אותה ביעילות כמו בורג קשיח. יתרונו של מנגנון המכיל 6 ברגים (היינו, 3 לדחיפה ו-3 נוספים למשיכה) הוא בקשיחות רבה יותר ותנועה מדוייקת יותר של בית המראה. חסרונו הוא בצורך לבצע סיבוב של שני ברגים בכל תיקון של האיפוס ולא סיבוב של בורג אחד, כפי שנדרש במנגנון המושתת על ברגים וקפיצים.
שורה 54: שורה 50:
  
  
 
+
==כיצד בודקים אם הטלסקופ בקולימציה?==
כיצד בודקים אם הטלסקופ בקולימציה?
 
  
 
בטלסקופים מסוג שמידט-קסגריין. בטלסקופים אלה הרכיב היחיד שניתן לאפס הוא, כאמור, המראה המשנית, ולכן התהליך הינו פשוט יחסית. בהמשך אתייחס לתיקוני איפוס בטלסקופים בהם ניתן לכוון גם את המראה הראשית.
 
בטלסקופים מסוג שמידט-קסגריין. בטלסקופים אלה הרכיב היחיד שניתן לאפס הוא, כאמור, המראה המשנית, ולכן התהליך הינו פשוט יחסית. בהמשך אתייחס לתיקוני איפוס בטלסקופים בהם ניתן לכוון גם את המראה הראשית.
  
הדרך הפשוטה ביותר לבדיקת הקולימציה מבלי להשתמש במכשור עזר כלשהו היא איפוס לפי כוכב בהיר (רצוי מבהירות 1 לפחות). את הבדיקה יש לבצע בלילה בו תנאי התצפית סבירים לפחות והכוכב צריך להיות בגובה רב ככל האפשר מעל האופק כדי שלא יופרע יתר על המידה מהפרעות אטמוספיריות.
+
הדרך הפשוטה ביותר לבדיקת הקולימציה מבלי להשתמש במכשור עזר כלשהו היא איפוס לפי כוכב בהיר (רצוי מ[[בהירות]] 1 לפחות). את הבדיקה יש לבצע בלילה בו תנאי התצפית סבירים לפחות והכוכב צריך להיות בגובה רב ככל האפשר מעל האופק כדי שלא יופרע יתר על המידה מ[[ראות אסטרונומית|הפרעות אטמוספיריות]].
  
כמחצית השעה לפני תחילת התצפית יש לפתוח את מכסי האבק של הטלסקופ ולהעמידו באיזור בו תבוצע התצפית. בזמן זה תשתוה הטמפרטורה של האוויר בתוך הטלסקופ וכן של חלקיו השונים לזו של הסביבה והדבר ישפר מאד את איכות הדמויות המתקבלות בטלסקופ (ראה תנאי ראות אסטרונומיים).
+
כמחצית השעה לפני תחילת התצפית יש לפתוח את מכסי האבק של הטלסקופ ולהעמידו באיזור בו תבוצע התצפית. בזמן זה תשתוה הטמפרטורה של האוויר בתוך הטלסקופ וכן של חלקיו השונים לזו של הסביבה והדבר ישפר מאד את איכות הדמויות המתקבלות בטלסקופ.
  
לאחר שאותר כוכב מתאים יש להחליף את עינית הטלסקופ לכזו שתיתן הגדלה השווה לפחות למפתח הטלסקופ במילימטרים (לדוגמה, הגדלה של x200  בטלסקופ של 8 אינץ' [כלומר כ-200 מ"מ]).
+
לאחר שאותר כוכב מתאים יש להחליף את עינית הטלסקופ לכזו שתיתן הגדלה השווה לפחות למפתח הטלסקופ במילימטרים (לדוגמה, הגדלה של x200  בטלסקופ של 8 אינץ', כלומר כ-200 [[יחידות פיזיקליות|מ"מ]]).
  
 
כעת יש לסובב את בורג המיקוד של הטלסקופ ולהוציא את הכוכב ממיקוד עד למצב בו ייראה כ"סופגנייה" ברורה (עיגול מואר עם חור כהה במרכזו, ראה שרטוט).
 
כעת יש לסובב את בורג המיקוד של הטלסקופ ולהוציא את הכוכב ממיקוד עד למצב בו ייראה כ"סופגנייה" ברורה (עיגול מואר עם חור כהה במרכזו, ראה שרטוט).
  
דמות זו נוצרת עקב התאבכות אור הכוכב במפתח הטלסקופ.
+
דמות זו נוצרת עקב ה[[כושר הפרדה זוויתי של טלסקופ|תאבכות אור הכוכב במפתח הטלסקופ]].
  
 
את הדמות הלא ממוקדת יש להביא בדיוק אל מרכז שדה הראייה של העינית.
 
את הדמות הלא ממוקדת יש להביא בדיוק אל מרכז שדה הראייה של העינית.
שורה 73: שורה 68:
 
כעת נתמקד בצורת הסופגנייה. עלינו לשים לב למידת הסימטריה של הדמות ע"פ המאפיינים הבאים:
 
כעת נתמקד בצורת הסופגנייה. עלינו לשים לב למידת הסימטריה של הדמות ע"פ המאפיינים הבאים:
  
·        האם העיגול המואר עגול או שמא פחוס או לא סימטרי.
+
* האם העיגול המואר עגול או שמא פחוס או לא סימטרי.
 +
* האם הכתם הכהה הוא אכן במרכז העיגול המואר.
 +
* האם הכתם הכהה אינו סובל מעיוות כלשהו (פחוס, לא סימטרי).
  
·        האם הכתם הכהה הוא אכן במרכז העיגול המואר.
 
  
·        האם הכתם הכהה אינו סובל מעיוות כלשהו (פחוס, לא סימטרי).
+
אם הדמות סימטרית פירוש הדבר שהאופטיקה של הטלסקופ היא בעלת איפוס טוב למדי. מכאן אפשר להמשיך לשלב הבא אשר נועד לבדוק את איפוס הקולימציה ברמת דיוק גבוהה יותר.
  
 +
אם ישנה אסימטרייה בדמות שהתקבלה, אזי יש צורך בביצוע תיקון לאיפוס.
  
אם הדמות סימטרית פירוש הדבר שהאופטיקה של הטלסקופ היא בעלת איפוס טוב למדי. מכאן אפשר להמשיך לשלב הבא אשר נועד לבדוק את איפוס הקולימציה ברמת דיוק גבוהה יותר.
 
  
אם ישנה אסימטרייה בדמות שהתקבלה, אזי יש צורך בביצוע תיקון לאיפוס.
+
==איפוס הקולימציה==
  
 
במרבית המקרים יש צורך בביצוע איפוס למראה המשנית בלבד. המראה המשנית בטלסקופים מחזירי אור מוחזקת ע"י צלב (Spider) ותזוז ממקומה בקלות יחסית בכל חבטה שיספוג הטלסקופ. המראה הראשית לעומתה מוחזקת באופן יציב יותר ואיפוס שלה נדרש במקרים שכיחים פחות.
 
במרבית המקרים יש צורך בביצוע איפוס למראה המשנית בלבד. המראה המשנית בטלסקופים מחזירי אור מוחזקת ע"י צלב (Spider) ותזוז ממקומה בקלות יחסית בכל חבטה שיספוג הטלסקופ. המראה הראשית לעומתה מוחזקת באופן יציב יותר ואיפוס שלה נדרש במקרים שכיחים פחות.
שורה 90: שורה 86:
 
לפני שאסביר את תהליך התיקון מספר נקודות חשובות שצריך לדעת:
 
לפני שאסביר את תהליך התיקון מספר נקודות חשובות שצריך לדעת:
  
·        סיבוב ברגי האיפוס חייב להתבצע בעדינות. סיבוב של בורג אחד בעשירית הסיבוב יבוא לשינוי דראסטי במצב הקולימציה!
+
* סיבוב ברגי האיפוס חייב להתבצע בעדינות. סיבוב של בורג אחד בעשירית הסיבוב יבוא לשינוי דראסטי במצב הקולימציה!
 
+
* אין לסובב בורג אחד יותר מסיבוב שלם אחד במהלך האיפוס! סיבוב יתר יביא לשחרור לוחית האלומיניום (המחזיקה את המראה) מהבורג. במצב כזה לא תהיה שום אפשרות לצפות בטלסקופ ובד"כ יהיה צורך לפרק את הטלסקופ כדי לתקן את הבעייה.
·        אין לסובב בורג אחד יותר מסיבוב שלם אחד במהלך האיפוס! סיבוב יתר יביא לשחרור לוחית האלומיניום (המחזיקה את המראה) מהבורג. במצב כזה לא תהיה שום אפשרות לצפות בטלסקופ ובד"כ יהיה צורך לפרק את הטלסקופ כדי לתקן את הבעייה.
+
* אין להפעיל כוח אם הבורג תקוע ואינו מסתובב! ברגי האיפוס הם לרוב קטנים והפעלת כוח רב מדי תשחק אותם ואת ההברגות שלהם. נזק אחר העלול להיגרם הוא עיוות של תושבת המראה המשנית. במקרה של בורג המסרב להסתובב אפשר לנסות ולשחרר מעט את שני הברגים האחרים ואז לנסות שוב לסובבו. אם עדיין הבורג העקשן אינו מסתובב מומלץ לפנות לספק ממנו נרכש הטלסקופ לצורך פתרון הבעיה.
 
+
*אם מסובבים בורג בכיוון פתיחה יש לסובב את שני הברגים האחרים בכיוון סגירה כדי למנוע חופש בתושבת המראה, כפי שהוסבר לעיל.
·        אין להפעיל כוח אם הבורג תקוע ואינו מסתובב! ברגי האיפוס הם לרוב קטנים והפעלת כוח רב מדי תשחק אותם ואת ההברגות שלהם. נזק אחר העלול להיגרם הוא עיוות של תושבת המראה המשנית. במקרה של בורג המסרב להסתובב אפשר לנסות ולשחרר מעט את שני הברגים האחרים ואז לנסות שוב לסובבו. אם עדיין הבורג העקשן אינו מסתובב מומלץ לפנות לספק ממנו נרכש הטלסקופ לצורך פתרון הבעיה.
+
* יש להיזהר שלא לגרום לסיבוב תושבת המראה המשנית כולה סביב הציר האופטי. מצב זה עשוי להיגרם עקב שחרור בטבעת ההידוק לעדשה המתקנת (בטלסקופים קטדיופטריים). טבעת זו היא מעין אום המחזיק את מכלול המראה המשנית במקומו בתוך החור שבמרכז העדשה המתקנת. שחרור קל באום זה עשוי לגרום לחופש בחיבור מכלול המראה לעדשה המתקנת ולסיבובו בזמן הברגת ברגי האיפוס. מצב דומה עלול להתרחש גם בטלסקופים מחזירי אור בחיבור תושבת המראה המשנית ל-Spider . במקרה והמראה המשנית הסתובבה, יש לסובבה בעדינות בחזרה לזווית בה הבחנתם כי הייתה תזוזה ולפנות לספק ממנו נרכש הטלסקופ לצורך תיקון הבעיה. (הידוק לא זהיר של בית המראה עלול להזיק לעדשה המתקנת או ל-Spider).
 
+
* לאחר כל סיבוב של בורג יש למרכז מחדש את הכוכב בשדה הראייה של העינית. וכמובן לבדוק את השינוי שחל כתוצאה מהתיקון בדמות.
·        אם מסובבים בורג בכיוון פתיחה יש לסובב את שני הברגים האחרים בכיוון סגירה כדי למנוע חופש בתושבת המראה, כפי שהוסבר לעיל.
 
 
 
·        יש להיזהר שלא לגרום לסיבוב תושבת המראה המשנית כולה סביב הציר האופטי. מצב זה עשוי להיגרם עקב שחרור בטבעת ההידוק לעדשה המתקנת (בטלסקופים קטדיופטריים). טבעת זו היא מעין אום המחזיק את מכלול המראה המשנית במקומו בתוך החור שבמרכז העדשה המתקנת. שחרור קל באום זה עשוי לגרום לחופש בחיבור מכלול המראה לעדשה המתקנת ולסיבובו בזמן הברגת ברגי האיפוס. מצב דומה עלול להתרחש גם בטלסקופים מחזירי אור בחיבור תושבת המראה המשנית ל-Spider . במקרה והמראה המשנית הסתובבה, יש לסובבה בעדינות בחזרה לזווית בה הבחנתם כי הייתה תזוזה ולפנות לספק ממנו נרכש הטלסקופ לצורך תיקון הבעיה. (הידוק לא זהיר של בית המראה עלול להזיק לעדשה המתקנת או ל-Spider).
 
 
 
·        לאחר כל סיבוב של בורג יש למרכז מחדש את הכוכב בשדה הראייה של העינית. וכמובן לבדוק את השינוי שחל כתוצאה מהתיקון בדמות.
 
 
 
 
 
  
  
שורה 110: שורה 99:
  
  
את הבורג אותו יש לסובב קל לזהות ע"פ כיוון העיוות בדמות הכוכב. אם קיים ספק לגבי הכיוונים בשדה הראייה (קל להתבלבל כשצופים בטלסקופ בו מורכב דיאגונל המחובר בזווית. אפשר להסתיר חלק ממפתח הטלסקופ באצבע. צללית האצבע תיראה על דמות ה"סופגנייה". כעת ננוע עם האצבע סביב מפתח הטלסקופ (זהירות לא לגעת בעדשה המתקנת) עד שנגיע לנקודה בה הצללית נמצאת בכיוון הסטייה. כעת כל שנותר לעשות הוא להתבונן בחלקו הקדמי של הטלסקופ ולראות איזה משלושת ברגי הקולימציה נמצא קרוב לכיוון בו נמצאת האצבע שלנו ביחס למרכז המראה המשנית. (ראה שרטוט)
+
את הבורג אותו יש לסובב קל לזהות ע"פ כיוון העיוות בדמות הכוכב. אם קיים ספק לגבי הכיוונים בשדה הראייה (קל להתבלבל כשצופים בטלסקופ בו מורכב דיאגונל המחובר בזווית. אפשר להסתיר חלק ממפתח הטלסקופ באצבע. צללית האצבע תיראה על דמות ה"סופגנייה". כעת ננוע עם האצבע סביב מפתח הטלסקופ (זהירות לא לגעת בעדשה המתקנת) עד שנגיע לנקודה בה הצללית נמצאת בכיוון הסטייה. כעת כל שנותר לעשות הוא להתבונן בחלקו הקדמי של הטלסקופ ולראות איזה משלושת ברגי הקולימציה נמצא קרוב לכיוון בו נמצאת האצבע שלנו ביחס למרכז המראה המשנית (ראו שרטוט).
 
 
 
 
  
  
שורה 125: שורה 112:
 
ניתן לבצע איפוס נוסף כדי להביא את הקולימציה לדרגה קרובה מאד לשלמות ע"י השלב הבא:
 
ניתן לבצע איפוס נוסף כדי להביא את הקולימציה לדרגה קרובה מאד לשלמות ע"י השלב הבא:
  
קולימציה – שלב ב'
+
==איפוס הטלסקופ - שלב ב'==
  
 
נחליף את העינית בטלסקופ להגדלה החזקה ביותר האפשרית. הגדלה זו צריכה להיות לפחות פעמיים או שלוש קוטר האובייקטיב במילימטרים.
 
נחליף את העינית בטלסקופ להגדלה החזקה ביותר האפשרית. הגדלה זו צריכה להיות לפחות פעמיים או שלוש קוטר האובייקטיב במילימטרים.
שורה 131: שורה 118:
 
את דמות הכוכב נוציא שוב מהמיקוד.
 
את דמות הכוכב נוציא שוב מהמיקוד.
  
כעת תתגלה דמות הסופגנייה בצורה מורכבת יותר: במרכז ה"חור" תופיע נקודה בהירה קטנה, והעיגול המואר ייראה כמחולק לטבעות בהירות וכהות לסירוגין.
+
כעת תתגלה דמות הסופגנייה בצורה מורכבת יותר: במרכז ה"חור" תופיע נקודה בהירה קטנה, והעיגול המואר ייראה כמחולק ל[[כושר הפרדה זוויתי של טלסקופ|טבעות בהירות וכהות]] לסירוגין.
  
 
ושוב, מערכת הטבעות צריכה להיות סימטרית לחלוטין והנקודה המרכזית צריכה, מן הסתם, להיות בדיוק במרכז ה"חור".
 
ושוב, מערכת הטבעות צריכה להיות סימטרית לחלוטין והנקודה המרכזית צריכה, מן הסתם, להיות בדיוק במרכז ה"חור".
שורה 139: שורה 126:
 
תנאי התצפית בדרך כלל מגבילים את יעילותו של הטלסקופ כך שגם לו היה מאופס בצורה מושלמת, היה מספק דמות ברמה דומה לזו שתושג בטלסקופ שאופס לפי התהליך שהוזכר עד כאן. ואולם, בתצפית בתנאים טובים מאד יכולים המהדרין שבמהדרין לבצע איפוס ברמה נוספת כדי להביא את הטלסקופ לביצועים הקרובים מאד לאופטימליים מבחינת חדות התמונה.
 
תנאי התצפית בדרך כלל מגבילים את יעילותו של הטלסקופ כך שגם לו היה מאופס בצורה מושלמת, היה מספק דמות ברמה דומה לזו שתושג בטלסקופ שאופס לפי התהליך שהוזכר עד כאן. ואולם, בתצפית בתנאים טובים מאד יכולים המהדרין שבמהדרין לבצע איפוס ברמה נוספת כדי להביא את הטלסקופ לביצועים הקרובים מאד לאופטימליים מבחינת חדות התמונה.
  
קולימציה – שלב ג'
+
==איפוס הטלסקופ - שלב ג'==
 
 
 
 
  
 
[[תמונה:TelescopeCollimation_ImStepC.jpg|שמאל|250px|ממוזער|שרשרת התפרקות של פרוטון באטמוספירה]]
 
[[תמונה:TelescopeCollimation_ImStepC.jpg|שמאל|250px|ממוזער|שרשרת התפרקות של פרוטון באטמוספירה]]
שורה 148: שורה 133:
 
שלב זה יוכל להתבצע ביעילות רק בלילה בו תנאי התצפית מעולים (אויר נקי ויציב מאד), ע"י מיקוד מושלם של דמות הכוכב.
 
שלב זה יוכל להתבצע ביעילות רק בלילה בו תנאי התצפית מעולים (אויר נקי ויציב מאד), ע"י מיקוד מושלם של דמות הכוכב.
  
מיקוד מדוייק קל יותר לעשות ע"י סיבוב בורג המיקוד ומצמוץ תדיר בעין הצופה בעינית. באופן כזה העין אינה מסוגלת לבצע תיקון מיקוד משלה לדמות. תיקון זה מבוצע בעין ע"י רפלקס טבעי ומקשה על מיקוד "אמיתי" של הטלסקופ. יצוין כי שיטה זו מומלצת בכל מיקוד של הטלסקופ במהלך תצפית, מאחר שאם העין ממקדת בעצמה את הדמות (בהעדר מיקוד מדויק של הטלסקופ) מופעל שריר השומר על הקרנית (העדשה הנמצאת בקדמת העין וממקדת את הדמות הנראית אל הרשתית) ולאחר זמן קצר גורם לתחושת אי נוחות עקב התעייפות ואף כאב בעין.
+
מיקוד מדוייק קל יותר לעשות ע"י סיבוב בורג המיקוד ומצמוץ תדיר בעין הצופה בעינית. באופן כזה ה[[העין האנושית וראיית לילה|עין]] אינה מסוגלת לבצע תיקון מיקוד משלה לדמות. תיקון זה מבוצע בעין ע"י רפלקס טבעי ומקשה על מיקוד "אמיתי" של הטלסקופ. יצוין כי שיטה זו מומלצת בכל מיקוד של הטלסקופ במהלך תצפית, מאחר שאם העין ממקדת בעצמה את הדמות (בהעדר מיקוד מדויק של הטלסקופ) מופעל שריר השומר על הקרנית (העדשה הנמצאת בקדמת העין וממקדת את הדמות הנראית אל הרשתית) ולאחר זמן קצר גורם לתחושת אי נוחות עקב התעייפות ואף כאב בעין.
  
כשדמות הכוכב ממוקדת היטב ניתן להבחין בסדרת טבעות סביב מרכז הדמות. טבעות אלה נקראות טבעות איירי (Airy Pattern) והן תוצאה של התאבכות אור בכניסתו אל צינור הטלסקופ. ככל שמפתח הטלסקופ גדול יותר הטבעות קטנות יותר. בטלסקופים גדולים הטבעות כמעט ואינן נראות (ראה גם כושר הפרדה של טלסקופ).
+
במידה ותנאי ה[[ראות אסטרונומית|ראות האסטרונומית]] מעולים כשדמות הכוכב ממוקדת היטב ניתן להבחין בסדרת טבעות סביב מרכז הדמות. טבעות אלה נקראות [[כושר הפרדה זוויתי של טלסקופ|טבעות איירי]] (Airy Pattern) והן תוצאה של התאבכות אור בכניסתו אל צינור הטלסקופ. ככל שמפתח הטלסקופ גדול יותר הטבעות קטנות יותר. בטלסקופים גדולים הטבעות כמעט ואינן נראות מאחר ותנאי הראות האסטרונומית כמעט תמיד גרועים יותר מ[[כושר הפרדה זוויתי של טלסקופ|כושר ההפרדה של הטלסקופ]].
  
 
כאמור, דמות הטבעות תיראה רק בלילות בעלי תנאי ראות טובים במיוחד. הדמות צריכה, שוב, להיות סימטרית לחלוטין.
 
כאמור, דמות הטבעות תיראה רק בלילות בעלי תנאי ראות טובים במיוחד. הדמות צריכה, שוב, להיות סימטרית לחלוטין.
שורה 158: שורה 143:
 
איפוס קולימציה ברמה גבוהה כזו כדאי אם התצפית היא בתנאים טובים, או לצורך צילום של כוכבי לכת או של הירח. למעט מקרים אלה ניתן בהחלט להסתפק בביצוע שלבים א' ו-ב' בלבד וליהנות מהתצפית.
 
איפוס קולימציה ברמה גבוהה כזו כדאי אם התצפית היא בתנאים טובים, או לצורך צילום של כוכבי לכת או של הירח. למעט מקרים אלה ניתן בהחלט להסתפק בביצוע שלבים א' ו-ב' בלבד וליהנות מהתצפית.
  
 
+
==איפוס טלסקופ ניוטוני או שמידט-ניוטוני==
איפוס טלסקופ ניוטוני או שמידט-ניוטוני
 
  
 
בטלסקופים אלה ישנו רכיב נוסף בקולימציה – המראה הראשית.  
 
בטלסקופים אלה ישנו רכיב נוסף בקולימציה – המראה הראשית.  
שורה 169: שורה 153:
 
בטלסקופים מסוימים מסומנת נקודה במרכז המראה הראשית. נקודה זו יכולה לשמש כאמצעי עזר לאיפוס המראה הראשית. לא אכנס כאן לפרטיה של שיטה זו מאחר שבמרבית הטלסקופים שנתקלתי בהם לא מסומנת נקודה כזו.
 
בטלסקופים מסוימים מסומנת נקודה במרכז המראה הראשית. נקודה זו יכולה לשמש כאמצעי עזר לאיפוס המראה הראשית. לא אכנס כאן לפרטיה של שיטה זו מאחר שבמרבית הטלסקופים שנתקלתי בהם לא מסומנת נקודה כזו.
  
שמירה על איפוס הטלסקופ:
+
==שמירה על איפוס הטלסקופ==
  
איפוס הקולימציה, כמו טיפולים רבים אחרים בטלסקופ, רצוי לבצע רק במידת הצורך. ניתן לשמור על איפוס הקולימציה לאחר שהושג ע"י שמירה קפדנית על צינור הטלסקופ מפני רעידות, לחצים וחבטות.
+
איפוס הקולימציה, כמו טיפולים רבים אחרים בטלסקופ (ראו: [[טלסקופ - מדריך לניקוי המרכיבים האופטיים]]), רצוי לבצע רק במידת הצורך. ניתן לשמור על איפוס הקולימציה לאחר שהושג ע"י שמירה קפדנית על צינור הטלסקופ מפני רעידות, לחצים וחבטות.
  
 
השיטות שתוארו כאן מובאות לאחר נסיון אישי מוצלח.
 
השיטות שתוארו כאן מובאות לאחר נסיון אישי מוצלח.

גרסה מ־23:13, 8 בינואר 2009

קולימציה של טלסקופ (Telescope Collimation)

הקדמה

אחת ממטרותיו של טלסקופ אסטרונומי היא למקד את אור עצם כלשהו כדמות חדשה על גבי מישור המוקד של הטלסקופ (ראו גם: טלסקופ - כושר הפרדה. ריכוז מדויק ויעיל מחייב סימטריה מושלמת של האובייקטיב (המראה הראשית או עדשת העצם של הטלסקופ) והאלמנטים האופטיים האחרים על הציר האופטי של הטלסקופ. איפוס זה נקרא קולימציה (Collimation) והוא יכול להיעשות בד"כ ע"י ברגי איפוס שעם סיבובם משתנה כיוון האלמנטים האופטיים בטלסקופ. ביצוע האיפוס מחייב עדינות וסבלנות. פעולות לא נכונות עשויות להזיק לטלסקופ.

חוסר-קולימציה מתבטא בדמויות א-סימטריות של כוכבים בתצפית, באיבוד אור כתוצאה מפיזור ואף בחוסר יכולת למקד את הטלסקופ. קולימציה טובה הנה הכרחית בתצפיות הדורשות הפרדה חזקה, כמו תצפיות ירח, כוכבי-לכת וכוכבים כפולים. במצב האידיאלי (קולימציה מושלמת) נמצאים כל הרכיבים האופטיים בטלסקופ בדיוק על הציר האופטי ובזוית הנכונה זה לזה.

מאמר זה נועד לחובבי אסטרונומיה שברשותם טלסקופ חובבים והוא סוקר את הנקודות החשובות בביצוע קולימציה ברמה הבסיסית ביותר: איפוס המראות של הטלסקופ. גורמים נוספים, שלא מוזכרים כאן, ועלולים להשפיע על טיב הקולימציה הינם: מירכוז המראה המשנית או כיוונון של מיקום הפוקוסר. רכיבים אלה מהווים גורמים משמעותיים בעיקר בשלב של בניית טלסקופ ולא דורשים תיקונים אלא במקרים של פירוק הטלסקופ והרכבתו מחדש או במקרה של עיוות חמור במבנה הטלסקופ.

מנגנון הקולימציה בטלסקופים שונים=

קיימים הבדלים טכניים מסויימים באופן המיקוד של טלסקופים מסוגים שונים הנובעים מעצם היותם בעלי מבנה אופטי שונה זה מזה.

בטלסקופים מדגמי מקסוטוב קסגריין (כדוגמת דגמי ה-ETX) אין, בדרך-כלל, שום אפשרות לבצע תיקוני קולימציה. איפוס הטלסקופ מבוצע במפעל והוא נשמר הודות למבנה הקומפקטי והקשיח יחסית של הטלסקופ. המראה הראשית של טלסקופים אלה מורכבת על מתקן המאפשר לה תנועה קדימה ואחורה על הציר האופטי לצורך מיקוד הטלסקופ. כאמור, איפוסם האופטי של טלסקופים אלה יישמר כל עוד לא יספוג הטלסקופ חבטות חזקות.

תושבת המראה הראשית של טלסקופ מסוג שמידט קסגריין.

בטלסקופים שוברי אור, במרבית המקרים אין אפשרות לבצע תיקוני קולימציה ללא מכשור מיוחד שלרוב אינו נמצא ברשותו של אסטרונום חובב. עובדה זו אין בה משום חסרון, מאחר שטלסקופים אלה נוטים לשמור על איפוסם ביעילות כל עוד אינם סופגים חבטות.

מנגנון קולימציה המאפשר כיוון ע"י הצופה קיים לרוב רק בשוברי אור גדולים במפתח של "4 ומעלה.

גם בטלסקופים מסוג שמידט קסגריין (וכאן הכוונה לדגמים הנפוצים המשווקים ע"י חברות Celestron ו-Meade) אין אפשרות לתקן את כיוון המראה הראשית מאחר שזו מורכבת על תושבת המאפשרת לה לנוע על הציר האופטי לצורך המיקוד. אפשר, לעומת זאת, לאפס את מצב המראה המשנית וזאת ע"י שלושה ברגים קטנים (בדרך כלל ברגי אלן- ברגים בעלי ראש שקוע בעל צורת משושה).

צנגנוני האיפוס

מנגנון האיפוס בטלסקופים מסוג שמידט קסגריין

שלושת ברגי האיפוס מוחזקים בתוך תושבת המראה המשנית. חלקה הקדמי של תושבת זו הוא החלק הצבוע לרוב בשחור, הנראה במרכז העדשה המתקנת של הטלסקופ. כל אחד משלושת ברגי האיפוס הוא בורג ארוך יחסית שראשו נמצא מחוץ לתושבת וקצהו מוברג אל לוחית אלומיניום עגולה, אליה מודבקת המראה המשנית. במרכזה של לוחית זו ישנו שקע המתאים לבליטה הנמצאת בקצה הפנימי של תושבת המראה המשנית (כך שנוצר מפרק המאפשר תנועה בזוית קטנה בכל הכיוונים). כאשר בורג מסויים מסובב בכיוון סגירה, הוא מושך אליו את לוחית האלומיניום בצד הקרוב אליו וגורם לסיבובה (יחד עם המראה המשנית) סביב נקודת הציר שבמרכז התושבת. כדי לאפשר כיוון נכון וכדי להימנע מהפעלת לחץ על התושבת והלוחית, יש לשחרר מעט את שני הברגים האחרים.

כאשר בורג מסובב בכיוון פתיחה, הוא דוחף את הלוחית והמראה וגורם לסיבובה בכיוון ההפוך. כעת יש לסגור מעט את שני הברגים האחרים כדי למנוע חופש בתושבת המראה המשנית. חופש כזה יגרום לתזוזה אקראית של הלוחית והמראה עם הזזת הטלסקופ.

שרשרת התפרקות של פרוטון באטמוספירה
שרשרת התפרקות של פרוטון באטמוספירה

מנגנון האיפוס בטלסקופ מחזיר אור

בטלסקופים מחזירי-אור ניתן לטפל בכיווני המראה המשנית והראשית. מנגנון הכיוון של המראה המשנית זהה ברוב המקרים לזה שתואר כאן. המנגנון המכוון את המראה הראשית יכול להיות בנוי בשתי דרכים:

האחת היא באמצעות ברגים וקפיצים – מנגנון זה מקובל בטלסקופים מחזירי אור קטנים (עד "6) והוא פועל באופן הבא:

בחלקו האחורי של הטלסקופ ישנם 3 ברגים כאשר קצהו של כל בורג מוברג אל לוחית המחזיקה את המראה הראשית מבסיסה . בין הלוחית לבסיסה (תושבת המראה, הנמצאת בקצהו האחורי של הטלסקופ) יש קפיץ קשיח המושחל על בורג האיפוס או מקובע בסמוך לו. כאשר בורג מסובב בכיוון סגירה הוא מושך אליו את הלוחית המחזיקה במראה ומטה אותה בזוית. עם סגירת הבורג, נדחס הקפיץ הכלוא בין הלוחית המחזיקה את המראה לחלקו האחורי של תא-המראה. "פתיחת" הבורג מאפשרת לקפיץ לדחוף את המראה הראשית ממנו והלאה וכך מסתובבת המראה בכיוון ההפוך.

הסוג השני של בית-מראה פועל בעיקרון דומה בהבדל אחד: במקום קפיץ הדוחף את המראה מותקן בורג נוסף קצר בסמוך לבורג המחזיק את המראה הראשית. בסידור כזה יש לסובב שני ברגים בכל כיוון: האחד בכיוון סגירה והאחר בכיוון פתיחה. סוג זה של בתי מראה נפוץ יותר בטלסקופים גדולים בהם המראה הראשית כבדה וכוחו של קפיץ לא יחזיק אותה ביעילות כמו בורג קשיח. יתרונו של מנגנון המכיל 6 ברגים (היינו, 3 לדחיפה ו-3 נוספים למשיכה) הוא בקשיחות רבה יותר ותנועה מדוייקת יותר של בית המראה. חסרונו הוא בצורך לבצע סיבוב של שני ברגים בכל תיקון של האיפוס ולא סיבוב של בורג אחד, כפי שנדרש במנגנון המושתת על ברגים וקפיצים.



שרשרת התפרקות של פרוטון באטמוספירה


כיצד בודקים אם הטלסקופ בקולימציה?

בטלסקופים מסוג שמידט-קסגריין. בטלסקופים אלה הרכיב היחיד שניתן לאפס הוא, כאמור, המראה המשנית, ולכן התהליך הינו פשוט יחסית. בהמשך אתייחס לתיקוני איפוס בטלסקופים בהם ניתן לכוון גם את המראה הראשית.

הדרך הפשוטה ביותר לבדיקת הקולימציה מבלי להשתמש במכשור עזר כלשהו היא איפוס לפי כוכב בהיר (רצוי מבהירות 1 לפחות). את הבדיקה יש לבצע בלילה בו תנאי התצפית סבירים לפחות והכוכב צריך להיות בגובה רב ככל האפשר מעל האופק כדי שלא יופרע יתר על המידה מהפרעות אטמוספיריות.

כמחצית השעה לפני תחילת התצפית יש לפתוח את מכסי האבק של הטלסקופ ולהעמידו באיזור בו תבוצע התצפית. בזמן זה תשתוה הטמפרטורה של האוויר בתוך הטלסקופ וכן של חלקיו השונים לזו של הסביבה והדבר ישפר מאד את איכות הדמויות המתקבלות בטלסקופ.

לאחר שאותר כוכב מתאים יש להחליף את עינית הטלסקופ לכזו שתיתן הגדלה השווה לפחות למפתח הטלסקופ במילימטרים (לדוגמה, הגדלה של x200 בטלסקופ של 8 אינץ', כלומר כ-200 מ"מ).

כעת יש לסובב את בורג המיקוד של הטלסקופ ולהוציא את הכוכב ממיקוד עד למצב בו ייראה כ"סופגנייה" ברורה (עיגול מואר עם חור כהה במרכזו, ראה שרטוט).

דמות זו נוצרת עקב התאבכות אור הכוכב במפתח הטלסקופ.

את הדמות הלא ממוקדת יש להביא בדיוק אל מרכז שדה הראייה של העינית.

כעת נתמקד בצורת הסופגנייה. עלינו לשים לב למידת הסימטריה של הדמות ע"פ המאפיינים הבאים:

  • האם העיגול המואר עגול או שמא פחוס או לא סימטרי.
  • האם הכתם הכהה הוא אכן במרכז העיגול המואר.
  • האם הכתם הכהה אינו סובל מעיוות כלשהו (פחוס, לא סימטרי).


אם הדמות סימטרית פירוש הדבר שהאופטיקה של הטלסקופ היא בעלת איפוס טוב למדי. מכאן אפשר להמשיך לשלב הבא אשר נועד לבדוק את איפוס הקולימציה ברמת דיוק גבוהה יותר.

אם ישנה אסימטרייה בדמות שהתקבלה, אזי יש צורך בביצוע תיקון לאיפוס.


איפוס הקולימציה

במרבית המקרים יש צורך בביצוע איפוס למראה המשנית בלבד. המראה המשנית בטלסקופים מחזירי אור מוחזקת ע"י צלב (Spider) ותזוז ממקומה בקלות יחסית בכל חבטה שיספוג הטלסקופ. המראה הראשית לעומתה מוחזקת באופן יציב יותר ואיפוס שלה נדרש במקרים שכיחים פחות.

איפוס המראה המשנית מבוצע ע"י ברגי הקולימציה (אותם שלושה ברגי אלן קטנים).

לפני שאסביר את תהליך התיקון מספר נקודות חשובות שצריך לדעת:

  • סיבוב ברגי האיפוס חייב להתבצע בעדינות. סיבוב של בורג אחד בעשירית הסיבוב יבוא לשינוי דראסטי במצב הקולימציה!
  • אין לסובב בורג אחד יותר מסיבוב שלם אחד במהלך האיפוס! סיבוב יתר יביא לשחרור לוחית האלומיניום (המחזיקה את המראה) מהבורג. במצב כזה לא תהיה שום אפשרות לצפות בטלסקופ ובד"כ יהיה צורך לפרק את הטלסקופ כדי לתקן את הבעייה.
  • אין להפעיל כוח אם הבורג תקוע ואינו מסתובב! ברגי האיפוס הם לרוב קטנים והפעלת כוח רב מדי תשחק אותם ואת ההברגות שלהם. נזק אחר העלול להיגרם הוא עיוות של תושבת המראה המשנית. במקרה של בורג המסרב להסתובב אפשר לנסות ולשחרר מעט את שני הברגים האחרים ואז לנסות שוב לסובבו. אם עדיין הבורג העקשן אינו מסתובב מומלץ לפנות לספק ממנו נרכש הטלסקופ לצורך פתרון הבעיה.
  • אם מסובבים בורג בכיוון פתיחה יש לסובב את שני הברגים האחרים בכיוון סגירה כדי למנוע חופש בתושבת המראה, כפי שהוסבר לעיל.
  • יש להיזהר שלא לגרום לסיבוב תושבת המראה המשנית כולה סביב הציר האופטי. מצב זה עשוי להיגרם עקב שחרור בטבעת ההידוק לעדשה המתקנת (בטלסקופים קטדיופטריים). טבעת זו היא מעין אום המחזיק את מכלול המראה המשנית במקומו בתוך החור שבמרכז העדשה המתקנת. שחרור קל באום זה עשוי לגרום לחופש בחיבור מכלול המראה לעדשה המתקנת ולסיבובו בזמן הברגת ברגי האיפוס. מצב דומה עלול להתרחש גם בטלסקופים מחזירי אור בחיבור תושבת המראה המשנית ל-Spider . במקרה והמראה המשנית הסתובבה, יש לסובבה בעדינות בחזרה לזווית בה הבחנתם כי הייתה תזוזה ולפנות לספק ממנו נרכש הטלסקופ לצורך תיקון הבעיה. (הידוק לא זהיר של בית המראה עלול להזיק לעדשה המתקנת או ל-Spider).
  • לאחר כל סיבוב של בורג יש למרכז מחדש את הכוכב בשדה הראייה של העינית. וכמובן לבדוק את השינוי שחל כתוצאה מהתיקון בדמות.


שרשרת התפרקות של פרוטון באטמוספירה
שרשרת התפרקות של פרוטון באטמוספירה


את הבורג אותו יש לסובב קל לזהות ע"פ כיוון העיוות בדמות הכוכב. אם קיים ספק לגבי הכיוונים בשדה הראייה (קל להתבלבל כשצופים בטלסקופ בו מורכב דיאגונל המחובר בזווית. אפשר להסתיר חלק ממפתח הטלסקופ באצבע. צללית האצבע תיראה על דמות ה"סופגנייה". כעת ננוע עם האצבע סביב מפתח הטלסקופ (זהירות לא לגעת בעדשה המתקנת) עד שנגיע לנקודה בה הצללית נמצאת בכיוון הסטייה. כעת כל שנותר לעשות הוא להתבונן בחלקו הקדמי של הטלסקופ ולראות איזה משלושת ברגי הקולימציה נמצא קרוב לכיוון בו נמצאת האצבע שלנו ביחס למרכז המראה המשנית (ראו שרטוט).


כיוון הסיבוב של הבורג (פתיחה או סגירה) יימצא ע"פ ניסוי וטעייה. נסו לסגור בעדינות את הבורג ובדקו: האם יש שיפור? האם המצב כעת גרוע יותר? אין שינוי?

בעת ביצוע איפוס הקולימציה יש להתאזר בסבלנות ולהתקדם בשיטתיות. "סגרו" את הבורג שלדעתכם הוא הקרוב ביותר לכיוון הסטייה . אם אין שינוי נסו לסובבו מעט בכיוון ההפוך (לא לשכוח לסגור מעט את שני הברגים האחרים). אם עדיין אין שינוי, התקדמו אל הברגים האחרים.

גם אם בשלב מסויים נראה כי המצב החמיר, אל לנו להילחץ: נסובב בעדינות את הבורג האחרון בו נגענו בכיוון הנגדי. חשוב להימנע מביצוע תיקונים פזיזים או "היסטריים". סיבוב בורג במידה רבה מדי עלול, כפי שהוסבר , להזיק.

לאחר שדמות הכוכב הלא-ממוקד נראית סימטרית, האיפוס הוא, כאמור, טוב למדי ובהחלט יספיק לצורך תצפית על עצמי שמיים עמוקים. ואולם תצפיות בהגדלה גבוהה במיוחד מחייבות איפוס מדוייק מאד, וזאת על מנת להפיק את מירב יכולת ההפרדה של הטלסקופ.

ניתן לבצע איפוס נוסף כדי להביא את הקולימציה לדרגה קרובה מאד לשלמות ע"י השלב הבא:

איפוס הטלסקופ - שלב ב'

נחליף את העינית בטלסקופ להגדלה החזקה ביותר האפשרית. הגדלה זו צריכה להיות לפחות פעמיים או שלוש קוטר האובייקטיב במילימטרים.

את דמות הכוכב נוציא שוב מהמיקוד.

כעת תתגלה דמות הסופגנייה בצורה מורכבת יותר: במרכז ה"חור" תופיע נקודה בהירה קטנה, והעיגול המואר ייראה כמחולק לטבעות בהירות וכהות לסירוגין.

ושוב, מערכת הטבעות צריכה להיות סימטרית לחלוטין והנקודה המרכזית צריכה, מן הסתם, להיות בדיוק במרכז ה"חור".

תיקון האיפוס בשלב זה מחייב סיבוב של לא יותר מעשירית הסיבוב של בורג! העיוות הנראה הוא מועט מאד והתיקון חייב להיות עדין מאד. ניתן לסובב בעדינות את בורג המיקוד של הטלסקופ במהלך האיפוס כדי לבחון את צורת הדמות משני עברי נקודת המוקד. שימוש בשיטה זו הנקראת קולימציה באמצעות הוצאה והכנסה לפוקוס (In focus/Out focus collimation) מקל על הבחנה בחוסר סימטרייה בדמות.

תנאי התצפית בדרך כלל מגבילים את יעילותו של הטלסקופ כך שגם לו היה מאופס בצורה מושלמת, היה מספק דמות ברמה דומה לזו שתושג בטלסקופ שאופס לפי התהליך שהוזכר עד כאן. ואולם, בתצפית בתנאים טובים מאד יכולים המהדרין שבמהדרין לבצע איפוס ברמה נוספת כדי להביא את הטלסקופ לביצועים הקרובים מאד לאופטימליים מבחינת חדות התמונה.

איפוס הטלסקופ - שלב ג'

שרשרת התפרקות של פרוטון באטמוספירה


שלב זה יוכל להתבצע ביעילות רק בלילה בו תנאי התצפית מעולים (אויר נקי ויציב מאד), ע"י מיקוד מושלם של דמות הכוכב.

מיקוד מדוייק קל יותר לעשות ע"י סיבוב בורג המיקוד ומצמוץ תדיר בעין הצופה בעינית. באופן כזה העין אינה מסוגלת לבצע תיקון מיקוד משלה לדמות. תיקון זה מבוצע בעין ע"י רפלקס טבעי ומקשה על מיקוד "אמיתי" של הטלסקופ. יצוין כי שיטה זו מומלצת בכל מיקוד של הטלסקופ במהלך תצפית, מאחר שאם העין ממקדת בעצמה את הדמות (בהעדר מיקוד מדויק של הטלסקופ) מופעל שריר השומר על הקרנית (העדשה הנמצאת בקדמת העין וממקדת את הדמות הנראית אל הרשתית) ולאחר זמן קצר גורם לתחושת אי נוחות עקב התעייפות ואף כאב בעין.

במידה ותנאי הראות האסטרונומית מעולים כשדמות הכוכב ממוקדת היטב ניתן להבחין בסדרת טבעות סביב מרכז הדמות. טבעות אלה נקראות טבעות איירי (Airy Pattern) והן תוצאה של התאבכות אור בכניסתו אל צינור הטלסקופ. ככל שמפתח הטלסקופ גדול יותר הטבעות קטנות יותר. בטלסקופים גדולים הטבעות כמעט ואינן נראות מאחר ותנאי הראות האסטרונומית כמעט תמיד גרועים יותר מכושר ההפרדה של הטלסקופ.

כאמור, דמות הטבעות תיראה רק בלילות בעלי תנאי ראות טובים במיוחד. הדמות צריכה, שוב, להיות סימטרית לחלוטין.

האיפוס בשלב זה קשה מאד משום שסיבוב בורג אפילו בחלק זעיר כמו 1/20 הסיבוב יביא לשינוי גדול בדמות. בטלסקופים רבים מסוג שמידט-קסגריין הנמצאים בידי חובבים, המראה הראשית עשויה לנוע תוך-כדי מיקוד הטלסקופ במידה כזו שהאיפוס שהושג בשלב זה יאבד. במהלך הובלת הטלסקופ ממקום למקום לא סביר שהאיפוס העדין שהושג בשלב ג' יישמר.

איפוס קולימציה ברמה גבוהה כזו כדאי אם התצפית היא בתנאים טובים, או לצורך צילום של כוכבי לכת או של הירח. למעט מקרים אלה ניתן בהחלט להסתפק בביצוע שלבים א' ו-ב' בלבד וליהנות מהתצפית.

איפוס טלסקופ ניוטוני או שמידט-ניוטוני

בטלסקופים אלה ישנו רכיב נוסף בקולימציה – המראה הראשית.

תהליך האיפוס דומה לזה שתואר להלן. כיוון המראה הראשית טעון שיפור רק במקרה בו דמות ה"סופגנייה" המוארת אינה אחידה. במצב זה יש לאפס תחילה את המראה הראשית עד לקבלת דמות מוארת עגולה לחלוטין ורק אז להמשיך באיפוס המראה המשנית.

אופן האיפוס (בחירת הברגים לסיבוב, ביצוע התיקונים) זהה לזה שתואר כאן בשלב הראשון של האיפוס.

בטלסקופים מסוימים מסומנת נקודה במרכז המראה הראשית. נקודה זו יכולה לשמש כאמצעי עזר לאיפוס המראה הראשית. לא אכנס כאן לפרטיה של שיטה זו מאחר שבמרבית הטלסקופים שנתקלתי בהם לא מסומנת נקודה כזו.

שמירה על איפוס הטלסקופ

איפוס הקולימציה, כמו טיפולים רבים אחרים בטלסקופ (ראו: טלסקופ - מדריך לניקוי המרכיבים האופטיים), רצוי לבצע רק במידת הצורך. ניתן לשמור על איפוס הקולימציה לאחר שהושג ע"י שמירה קפדנית על צינור הטלסקופ מפני רעידות, לחצים וחבטות.

השיטות שתוארו כאן מובאות לאחר נסיון אישי מוצלח.

אין כותב המאמר אחראי לכל נזק שיגרם עקב שימוש בחומר שהובא כאן.

לשאלות ניתן לפנות לאסף ברוודלד בדוא"ל: meshoamam@yahoo.com

או בפורום האסטרונומיה של נענע.

המאמר הופיע במקור בדף המאמרים של פורום האסטרונומיה של נענע.