Az alt что это в астрономии
Айтишник на отдыхе: а как насчет телескопа?
Вы прочитали пост о том, что наблюдать на небе, посмотрели сами, показали друзьям и заинтересовались темой. Логичное следующее желание — купить телескоп и смотреть на те же красоты уже хорошо вооруженным глазом. Но эта задача не такая простая, как может показаться, выбор зависит от различных параметров. Поэтому пост с описанием различных оптических схем телескопов, монтировок, думаю, окажется полезным.
Необходимая демотивация и объекты для наблюдения
Для того, чтобы не было жалко потраченных денег, необходимо сделать несколько демотивирующее вступление.
Человеческий фактор
Техника превзошла человека
Во-вторых, не стоит разжигать себя фотографиями туманностей с телескопа Хаббл, такого вы точно не увидите. К сожалению, человеческий глаз не может накапливать фотоны как плёнка или матрица фотоаппарата, а сумеречное зрение плохо различает цвета. Поэтому то, что вы увидите самолично, как правило (есть и исключения!), будет хуже выглядеть, чем на фото из Интернета. Поэтому я составил небольшой перечень с иллюстрациями, как будут выглядеть объекты в телескоп. Список отсортирован по простоте для наблюдений и субъективной красоте объектов.
Луна — это один из немногих объектов, которые визуально впечатляют больше, чем на фото. В окуляре Луна очень яркая, четкая, визуально очень большая, и очень красивая. Лучше всего наблюдать Луну в первой и последней четверти (т.е. когда видна примерно половина диска). В этом случае на границе света и тени (линии терминатора) очень хорошо виден рельеф — кратеры различной высоты, неровности морей и прочие красоты. Луна — это самый легкий и доступный для наблюдений объект, который виден каждый месяц, меняется каждый день, и никогда не надоедает. Я взял фотографию тверского астроклуба и несколько подредактировал её, чтобы создать максимально похожий вид:
При использовании большего увеличения можно смотреть на отдельные красивые элементы ландшафта, например, Залив Радуги:
Планеты
Второй по доступности тип объектов. Планеты сменяют друг друга по расписанию, поэтому этот круговорот вряд ли надоест, но, увы, в любительские телескопы они видны гораздо хуже, чем на астрофото, не говоря уже про фотографии с обсерваторий, Хаббла или межпланетных аппаратов.
Юпитер. Большая, яркая и красивая планета. В телескоп видны две полосы на диске и четыре галилеевых спутника, которые стали первыми объектами, открытыми на первом телескопе Галилея. Ио, Европа, Ганимед, Каллисто кружатся вокруг диска планеты яркими точками, иногда выстраиваясь в красивые фигуры — треугольники, ломанные линии. В окуляр телескопа это будет выглядеть примерно вот так: 
Если приглядеться, видны две полосы на диске. На данной фотографии пришлось их пририсовывать, у глаза лучший динамический диапазон, чем у простого любительского астрофото.
Сатурн. Следующий по красоте объект, его уникальность — кольца. В окуляр он кажется нарисованным, но зрелище весьма красивое. В небольшой любительский телескоп щель Кассини видна далеко не всегда, за два года я её видел один раз и то не со стопроцентной уверенностью. 
Венера. Очень яркая звезда на утреннем или вечернем небосклоне в телескоп видна равномерно белой, но у неё есть уникальная особенность — у неё видны фазы: 
Марс. Марс уже находится в зоне разочарования. В небольшой любительский телескоп можно разве что убедиться, что он красный: 
Меркурий и Уран находятся далеко в зоне разочарования. Если сильно интересно, найти их можно, но смотреть особо не на что.
Кратные звёзды
В телескоп уже виден цвет звезд. И если двойная звезда разноцветная, то это очень красиво. Самые яркие представители — Альбирео в Лебеде и Сердце Карла в Гончих Псах.
Альбирео, для лучшего восприятия цвета можно слегка расфокусировать телескоп.
Рассеянные скопления
Рассеянные скопления — это второй тип объектов, который впечатляет сильнее, чем их фотографии. Впервые увидев Хи/Аш Персея в телескоп один мой знакомый вспоминал финал «Космической одиссеи» — «Боже! Там полно звёзд!»
Плеяды. Глаз не видит голубые туманности, которые видны на хороших астрофото, но синий оттенок звёзд будет различим. Плеяды настолько большие, что помещаются целиком только в окуляры с небольшим увеличением.
Хи/Аш Персея
Очень красивые два рассеянных скопления рядом:
Нет, всё-таки смотреть вживую лучше
Шаровые скопления
Тут всё уже печальней. В любительский телескоп шаровые скопления видны как мутные пятна, но, если повезет с условиями наблюдения, то всё-таки можно увидеть, что они образованы тысячами и миллионами звёзд.
Большое скопление Геркулеса.
Туманности
Здесь всё совсем печально. Из-за свойств глаза туманности, во-первых, черно-белые, во-вторых, очень слабо видимые, в-третьих, надо выезжать далеко за город в темные места, чтобы их увидеть более-менее заметными.
Туманность Ориона 
М57. Туманность «Кольцо» в Лире 
И не говорите, что вы тут ничего не видите.
Солнце
Купив специальный фильтр, можно смотреть на Солнце. В обычный фильтр видны солнечные пятна, грануляция (выглядит как сетчатость поверхности). 
Проходение Венеры по диску Солнца, 2012 год, вверху видны солнечные пятна.
Прочее
При наличии некоторого везения и ловкости можно наблюдать пролетающие мимо самолёты, МКС (четыре ряда солнечных батарей вполне различимы), китайские фонарики и прочее.
Также стоит обратить внимание на плагин «Окуляры», идущий в поставке Stellarium. Если ввести параметры телескопа и окуляра, Stellarium покажет размер объекта в окуляре.
Матчасть
Для того, чтобы предметно говорить о телескопах, необходимо разобраться, какие телескопы бывают и какими достоинствами и недостатками обладают.
Термины и определения
Апертура — диаметр главного зеркала телескопа. Говоря простыми словами, чем больше апертура, тем лучше видно. Максимальное реальное увеличение телескопа — это две апертуры. В реальной жизни телескоп редко используется на увеличениях больше 150-200, не стоит гнаться за увеличением. Также, атмосфера редко бывает достаточно хорошей для того, чтобы телескопы с апертурой больше 300 мм смогли полностью проявить себя.
Фокусное расстояние — это расстояние, на котором телескоп строит изображение бесконечно удаленного объекта. Знание фокусного расстояния необходимо для расчета увеличения окуляра: увеличение — это фокусное расстояние телескопа, деленное на фокусное расстояние окуляра. Например, для телескопа с фокусным расстоянием 900 мм окуляр 10 мм даст увеличение 900/10=90х. Обратите внимание на то, что телескопы с маленьким фокусным расстоянием требуют очень короткофокусных окуляров для достижения высоких увеличений. Например, телескоп с апертурой 114 мм и фокусным расстоянием 500 мм потребует окуляра 2,5 мм для своего максимального увеличения. Такие окуляры дорогие и неудобные для наблюдения.
Относительное отверстие — это отношение апертуры к фокусному расстоянию. Важный для астрофото параметр, его можно приблизительно сравнить с диафрагмой фотоаппарата. Для визуальных наблюдений имеет значение то, что у телескопов с относительным отверстием меньше 1/6 возникают искажения на краю поля зрения окуляра.
Термостабилизация. Телескоп, температура которого отличается от температуры окружающей среды, создает дополнительные искажения изображения. Чем меньше время термостабилизации, тем лучше. К сожалению, у некоторых типов оно достаточно большое, а также, время термостабилизации растёт с размером телескопа.
Юстировка — процесс совмещения оптических осей элементов телескопа. В зависимости от конструкции, может быть сделана на заводе на весь срок эксплуатации, или же ей придётся заниматься с некоторой регулярностью самостоятельно.
Оптические схемы телескопов
Монтировки
Меры предосторожности
Какие ошибки можно совершить при выборе телескопа?
Покупка телескопа в гипермаркете. Сейчас много специализированных магазинов с филиалами в крупных городах и доставкой по России. Не стоит рисковать, покупая телескоп неизвестного производителя с неизвестным качеством.
Слишком жадничать. Рефракторы с апертурой не больше 60 мм, рефлекторы не больше 76 мм и катадиоптрики не больше 80 мм не являются серьезными инструментами, как правило, они на очень хлипких монтировках, и если совсем швах с деньгами, лучше подкопить на нормальный инструмент или переключиться на бинокли.
Ньютоны с корректором. Существуют модели рефлекторов Ньютона с корректором в узле фокусера. Они короче обычных Ньютонов, но добавляют искажения.
Короткофокусные рефракторы-ахроматы. Как и в предыдущем случае, за уменьшение размеров заплатили качеством изображения. У таких телескопов сильнее хроматизм.
Логика выбора
Если вы четко представляете свои желания и ограничения, то выбор не будет очень сложным. Есть несколько типичных сценариев, которые можно упомянуть.
Балконные визуальные наблюдения в городе
Для наблюдения на балконе важна компактность телескопа. Поэтому при ограниченном бюджете более предпочтительными становятся рефракторы на азимутальной монтировке — у рефрактора бОльшая часть трубы будет торчать наружу, а с азимутальной монтировкой проще обращаться. Если денег много, то можно задуматься о катадиоптрике на моторизованной монтировке. В любом случае, не стоит сильно гнаться за апертурой, 100-150 мм для города вполне достаточно. Впрочем, подобные советы являются рекомендательными, я вполне успешно эксплуатирую на балконе рефлектор на экваториальной монтировке, потому что при выборе телескопа мне хотелось бОльшую апертуру без хроматизма в условиях ограниченного бюджета, и была запланирована покупка привода для монтировки.
Наблюдения на даче/за городом
В случае, если нет проблем с местом под телескоп и его транспортировкой, то, при наличии бюджета, можно задуматься о большой апертуре. Большая апертура за вменяемую цену — это рефлектор Ньютона. Также, большая апертура требует дорогой, тяжелой и сложной классической монтировки. Поэтому была разработана монтировка Добсона, в которой отсутствует тренога, а телескоп крепится на «табуретку»-лафет: 
Обратите внимание на то, что труба складная — это повышает мобильность. Есть не-складные модели, дешевле.
Подобная конструкция позволяет производить телескопы очень большой апертуры 400 мм и выше. Такой телескоп высотой с человека.
Заключение
На Хабре ещё писали про аренду телескопного времени, это может кого-то заинтересовать как альтернатива. Есть сайт с трансляциями интересных астрономических событий, там показываются данные с телескопов с комментариями на английском языке.
Астрофото — это отдельная большая тема, со своими требованиями, я ей не интересовался, поэтому кроме самой базовой информации писать не стал.
Рекомендую самый большой российский Астрофорум, там есть раздел «Посоветуйте телескоп».
В качестве источника для картинок использовались фотографии arm_ann, отличного ресурса RealSky и ресурса «Два стрельца».
КДПВ — Астрофест 2014.
Раскрыть красоту звезд: выбираем телескоп
В жизни любого, кто увлечен красотой ночного неба, однажды наступает момент, когда хочется взглянуть на это небо вооруженным взглядом. И если для украшения квартиры подойдет любой блестящий телескоп из гипермаркета, то для настоящих астрономических наблюдений придется помучиться с выбором. Сегодня вместе с астрономом Виктором Малыщицем мы узнаем, как выбрать свой первый телескоп.
Труба
Главная деталь телескопа — это, конечно, его труба. Ее устройство предельно простое: объектив собирает лучи и строит изображение, а маленькая лупа-окуляр позволяет это изображение рассмотреть с увеличением. Объективы могут быть разного типа, благодаря чему телескопы делятся на несколько категорий.
Исторически первыми появились телескопы-рефракторы, где объективом служит линза. Именно при помощи такого телескопа сделал революционные открытия великий Галилео Галилей. И хоть пальма первенства в изобретении этого инструмента принадлежит не ему, именно его работы произвели революцию в астрономических знаниях той эпохи. Со временем размеры рефракторов только увеличивались, росла их собирающая способность, но был один непреодолимый фактор, который сдерживал прогресс.
Этот недостаток телескопов-рефракторов получил название хроматической аберрации. Из школьного курса физики мы знаем, что лучи разного цвета преломляются по-разному, следовательно, в таком телескопе невозможно настроить идеальную резкость для всех цветов. Из-за этого изображения предметов будут сильно окрашиваться по краям, а резкость будет падать. Единственный выход из такой ситуации оптики тех времен видели в увеличении фокусного расстояния объектива, т. е. длины трубы. Так появились на свет монстры вроде 50-метрового телескопа польского астронома Яна Гевелия.
Объективы современных рефракторов состоят из двух-трех линз разных сортов стекла, благодаря чему влияние хроматической аберрации в них удалось значительно снизить. Эти телескопы обеспечивают высокую контрастность изображения и являются отличным выбором для наблюдения Луны и планет. Правда, идеальное качество картинки обеспечат лишь рефракторы, в названии которых есть буквы ED или APO, но цена их может отпугнуть новичка (например, Sky-Watcher ED80 или Meade 80 ED Triplet APO). Покупая же «обычный» рефрактор, не забывайте, что фокусное расстояние объектива должно быть достаточно большим — хотя бы в 10 раз больше диаметра.
Принципиально другую схему телескопа предложил в 1668 году Исаак Ньютон. Он заменил в объективе линзу на вогнутое зеркало, а для вывода пучка света из трубы поставил еще одно плоское зеркало под углом. Такая конструкция получила название телескопа-рефлектора. Зеркальная схема дает одно огромное преимущество перед линзами — лучи всех цветов отражаются одинаково и о хроматических ореолах можно забыть. Как только у астрономов появились технологии изготовления легких и качественных зеркал с надежным покрытием, рефлекторы получили ведущую роль среди астрономических инструментов. А схема Ньютона и по сей день является самой популярной в любительском сегменте (Celestron PowerSeeker 114 EQ, Sky-Watcher BK 1309EQ2, Levenhuk Strike 100 PLUS и другие).
Что лучше — рефлектор или рефрактор? Как правило, при одинаковых размерах объектива линзовые телескопы выигрывают за счет большего контраста. Но при одинаковой стоимости чаша весов начинает склоняться в сторону зеркальных инструментов. Поэтому если при наблюдениях Луны и планет качественные и дорогие рефракторы еще могут дать фору, то при изучении слабых галактик и туманностей выигрыш крупных рефлекторов очевиден.
Единственное условие — главное зеркало телескопа Ньютона должно иметь параболическую форму (как, например, у Celestron Omni XLT 150). Предприимчивые китайцы давно полюбили комплектовать простые модели более дешевыми сферическими зеркалами. При коротком фокусном расстоянии такие зеркала дают отвратительное изображение, которое может напрочь отбить желание наблюдать. Поэтому перед покупкой постарайтесь уточнить, какую форму имеет главное зеркало. Кстати, телескоп, который можно собрать, покупая журналы в киосках, является как раз коротким и сферическим.
Третий тип телескопов — зеркально-линзовые — совмещает в себе качество картинки рефлектора и компактные размеры. Из минусов таких телескопов можно назвать более высокую цену, а также слишком долгое остывание при выносе на улицу.
Монтировка
При этом слове у многих в голове возникает образ мини-ломика, но только не у астрономов. В телескопе под монтировкой подразумевается устройство для крепления трубы к треноге и наведения ее на небесные объекты. Казалось бы, что здесь сложного: пусть труба двигается вверх-вниз и влево-вправо, как фотоаппарат на штативе, и наводится куда угодно. Однако в этом случае мы получим лишь один возможный тип монтировки — альт-азимутальную. Среди самых популярных моделей с таким типом крепления можно назвать Celestron AstroMaster LT 70 AZ, Levenhuk Strike 50 NG или Sky-Watcher BK 809AZ3.
При кажущихся простоте и удобстве, у альт-азимутальной монтировки есть и недостатки. Дело в том, что небо постоянно вращается, звезды то поднимаются выше, то опускаются ниже, при этом еще и перемещаются вдоль горизонта. Поэтому чтобы объект не убегал из поля зрения, вам придется постоянно крутить ручки на обеих осях.
Альтернативой этому механизму стала экваториальная монтировка (Celestron PowerSeeker 114 EQ, Sky-Watcher BK 1309EQ2). Как известно, небо вращается вокруг оси, параллельной земной. Одним концом эта ось направлена приблизительно на Полярную звезду. Поэтому если направить туда одну из осей телескопа, то для слежения за небесным объектом придется вращать только ручку данной оси, причем вращение это будет равномерным.
Новичку, правда, такая монтировка может показаться не очень удобной, т. к. вращается она не в привычных для человеческого восприятия направлениях. Масса ее тоже обычно выше, как и стоимость. Увы, более-менее крупные телескопы обычно не комплектуются альт-азимутальными монтировками, за исключением монтировки Добсона.
Известнейший американский популяризатор астрономии Джон Добсон всю свою жизнь старался сделать науку как можно более доступной для всех. В том числе он создал очень простую монтировку альт-азимутального типа, которую можно изготовить даже из фанеры. Никаких ручек, шестеренок и прочих механизмов эта конструкция не имеет, труба фиксируется лишь на трении. Однако за счет простоты и дешевизны монтировка Добсона будет, наверное, оптимальным вариантом в случае покупки крупного телескопа (скажем, Sky-Watcher BK DOB 14″).
«Нафаршируем» телескоп аксессуарами?
Покупая первую зеркалку, начитавшиеся форумов фотолюбители уже знают, что штатный объектив является «всего лишь пластиковой затычкой». И это общественное мнение очень трудно сломать. Не помогают даже сотни примеров успешных снимков, сделанных данным объективом. Увы, при покупке телескопа многие тоже стараются выбросить комплектные окуляры. Взамен приобретаются более дорогие, докупаются светофильтры, гасители вибрации и прочие аксессуары.
Тем не менее первое время стоит попользоваться тем, что вам положили в коробку. Продавцы всегда готовы предложить вам кучу дополнительной оптики, однако торопиться не следует — через пару месяцев вы сами поймете, нужно ли что-то докупать.
Единственное, что можно приобрести сразу, — это пленка AstroSolar для наблюдений за Солнцем: из нее можно самому изготовить фильтр на объектив. При этом сразу же забудьте про сварочные стекла, дискеты и прочие подручные средства — их использование или разочарует, или приведет к серьезным повреждениям зрения.
«Компьютерные» аксессуары
В нашу цифровую эру почти любое устройство уже немыслимо без электроники, и телескопы здесь не стали исключением. К примеру, широкое распространение получили компьютеризированные монтировки. Телескоп требует ввода координат (некоторые модели и сами считывают их через GPS), даты, времени и некоторых других параметров, калибруется путем наводки на известные звезды и после этого готов выполнять любой ваш каприз. Вы можете выбрать любой небесный объект на специальном пульте или из компьютерной программы-планетария, и устройство само наведется на него и будет удерживать в поле зрения.
Более продвинутые пользователи и вовсе могут заменить окуляр миниатюрной камерой, что позволит рассматривать красоты неба на экране компьютера. А еще можно приобрести системы обогрева оптики с цифровыми контроллерами (для спасения от росы), соорудить управление посредством геймпада, сделать электрическую фокусировку и т. д.
Однако вначале от всех этих приспособлений лучше отказаться. Астрономические наблюдения — это прекрасное хобби, которое при насыщении технологиями может потерять свой шарм. Это как с рыбалкой: куда приятнее посидеть несколько часов с удочкой, чем один раз зайти в рыбный магазин, хоть второй вариант и требует меньше усилий. Наводя телескоп самостоятельно, вы хорошо изучите небо, узнаете много интересного про каждое созвездие. Автоматическое наведение все равно требует начальной настройки, да и работает на дешевых моделях не всегда корректно. А некоторые из небесных объектов настолько слабы, что вы не увидите их, пока не воспользуетесь подробной поисковой картой. К слову, автор этих строк имеет хорошую монтировку с системой GO-TO, но наводит телескоп обычно вручную.
Вывод картинки с телескопа на монитор — также причина многих разочарований начинающих астрономов-любителей. С успехом вы сможете транслировать на экран лишь изображения Луны, некоторых планет и соседского окна. Увы, чувствительности доступных карману камер не хватит, чтобы показать вам хоть сколько-нибудь привлекательно некоторые туманности или галактики. Плюс ко всему теряется вся таинственность и романтичность картинки в окуляре — в этом случае проще и вовсе скачать фотографию туманности из интернета.
Также мы не рекомендуем сразу браться за астрофото. Для получения приемлемых снимков вам потребуется много дорогостоящей техники, а также пару лет постоянных экспериментов и тренировок. Опыт показывает, что лишь единицы проходят этот путь до конца.
10 советов начинающему любителю астрономии
1. Главная характеристика телескопа — диаметр его объектива, а вовсе не увеличение. Более крупный объектив соберет больше света и обеспечит бóльшую разрешающую способность. А максимальное разумное увеличение можно оценить умножив диаметр объектива в миллиметрах на два. Иногда на дешевых телескопах можно встретить надписи типа «Увеличение 600 крат!», однако это не более чем маркетинговый ход.
2. В комплекте с любым телескопом обычно идет пара окуляров, которые обеспечивают 2—4 разных увеличения. Начинающему астроному, как правило, их хватает, но если вам нужны другие увеличения, просто докупите соответствующие окуляры.
3. Даже если ваш телескоп и способен на увеличение в 500 крат, использовать его удастся нечасто. Неспокойная атмосфера над Беларусью редко позволяет поставить увеличение больше 200—300 крат.
4. Чем мощнее телескоп, тем он тяжелее. Купив аппарат за несколько тысяч долларов, будьте готовы нанимать грузчиков или строить загородную обсерваторию.
5. Самый лучший телескоп — это тот, в который чаще наблюдают. Можно купить огромный аппарат, но если из-за своих габаритов он не будет покидать квартиру, то эта покупка станет бессмысленной. Кстати, через оконное стекло наблюдать абсолютно невозможно, а с балкона у вас будет очень ограниченный обзор неба плюс паразитные потоки теплого воздуха от дома. Поэтому наблюдать лучше всего с улицы.
6. Если вас интересуют наблюдения туманностей, галактик и звездных скоплений, то в черте города из-за засветки вы практически ничего не увидите. Поэтому, решаясь на покупку, подумайте, сможете ли вы выезжать далеко за пределы населенного пункта.
7. Объекты глубокого космоса даже в самые крупные телескопы выглядят как тусклые серые пятнышки — совсем не так, как на фото с «Хаббла». Но ни один любитель астрономии не променяет наблюдение этих пятнышек на сидение за компьютером.
8. Если вы не видите даже этих пятнышек, попробуйте смотреть боковым зрением — у него гораздо большая чувствительность к свету.
9. Перед покупкой обязательно изучите звездное небо. Трудно представить себе увлеченного географией человека, не знающего карты мира. Так и начинающий астроном должен безошибочно ориентироваться среди звездных узоров.
10. Если у вас ограниченный бюджет, не покупайте самый дешевый телескоп. Лучше выберите хороший бинокль с крупными объективами и небольшим увеличением.