Обсерваторія на дачній ділянці, з

Навіщо потрібна обсерваторія

Збираючись зайнятися спостереженнями небесних об'єктів, кожен любитель астрономії стикається з низкою проблем. Перша з них - несприятливий астроклімат. У середніх широтах європейської частини нашої країни спостерігати небо в телескоп вдається всього лише кілька разів на рік. Друга проблема - підготовка до спостережень: збірка техніки, вивезення її на місце спостереження, установка і т.д. на що втрачається дорогоцінний астрономічний час. Вихід з цієї ситуації - стаціонарне розміщення інструменту в обсерваторії, яку найчастіше доводиться будувати самому. Зараз, правда, можна купити розбірну обсерваторію. Однак вартість її занадто велика, а недоліки конструкції вельми істотні.

Обсерваторія класичної конструкції

У літературі з любительського телескопобудування приведена класична конструкція аматорської обсерваторії. Методи будівництва такої споруди, з одного боку, мають скромний набір технічних рішень, з іншого боку, в ньому містяться елементи, які практично неможливо виготовити самостійно. Невеликий будинок і опора телескопа такий обсерваторії стоять на різних фундаментах, щоб зменшити вібрацію інструменту через рух спостерігача і вітру. Перекриття дуже невисокої другого поверху, на якому встановлювався інструмент, рекомендується робити дерев'яним з люком. Вінчає споруду купол, виготовлений або з металу, або дощок або пластику, що обертається на якомусь рейці. Такі будови вимагали найменших витрат, але і можливостей давали порівняно небагато.

проектування обсерваторії

Я починав астрономічні спостереження, як і багато любителів, на невеликому телескопі ТАЛ120, що випускається Одессаім заводом. Коли ж я придбав 300-мм рефлектор Річі - Кретьєна на екваторіальному монтуванні Альтер Д6, виникла необхідність будівництва обсерваторії. Винести і встановити такий інструмент в поодинці неможливо (вага телескопа 30 кг, вага монтування 78 кг).

Оптична схема телескопа Річі-Кретьєна: 1 - головне гіперболічне дзеркало; 2 - вторинне гіперболічне дзеркало; 3 - лінзовий коректор, що розширюють корисне фотографічне поле зору телескопа.

Я вирішив спроектувати обсерваторію з класичним куполом, в якій можна розмістити 0.5 м телескоп і одночасно кілька спостерігачів. Доступ до інструмента через люк в підлозі мене не влаштовував. Комфортніший вхід забезпечує гвинтові сходи. З іншого боку, вартість будівництва повинна бути невисокою.

У класичних конструкціях опорою телескопа зазвичай служить труба, наповнена піском, гравієм або будь-яким іншим наповнювачем для зниження вібрації. Якщо такий «олівець» зробити високим, що необхідно для максимального огляду, то в ньому можуть розвиватися коливання, які не дозволять проводити ні візуальні, ні тим більше фотографічні спостереження. Тому я вирішив зробити стіни споруди несучими і прибрати інші опори, замінивши їх досить надійним перекриттям. Воно повинно бути дуже важким (в десятки разів перевищувати вагу людини) і вібростійким. Найкраще відлити перекриття з бетону, армованого сталевими балками для надання необхідної форми і цілісності, а потім покласти його на міцну стіну, наприклад, з цегли.

При виборі матеріалу для стін потрібно врахувати, що для усунення нелюбимих астрономами теплових потоків, приміщення під обсерваторією не опалюється. Тому товщину несучих стін з деяких матеріалів в такому випадку слід обмежити. При товстих стінах волога, замерзающая всередині цегли, руйнує його протягом дуже короткого терміну (5-10 років). Якщо стіна тонка, то волога встигає випаровуватися і не конденсується всередині. Але на тонкі стіни не встановити важке перекриття, і, швидше за все, вони стануть джерелом вібрацій всієї конструкції.

Вихід з цієї ситуації може бути наступним. Згадаймо, що цегляна заводська труба, що має висоту до 100 м і більше, витримує найсильніші вітрові, термічні і статичні навантаження. Такі труби коштують десятки років. Круглий перетин спорудження в порівнянні з квадратним витримує набагато більше навантаження. Але ще більш потужне навантаження винесе багатогранний переріз стін. З огляду на це, можна зробити стіни такої товщини, щоб вони витримали тяжкість перекриття і не були схильні до руйнування постійно замерзає і відтаює вологою. Таке будівля обсерваторії - у формі багатогранника з бетонним перекриттям - я і побудував. Поставивши спорудження на фундамент (відповідно до будівельних норм), залив бетоном і армованих підлогу першого поверху. В результаті вийшов «запаяний гранований стакан», який здатний витримати фантастичні навантаження уздовж осі. Розмір межі стіни зручно зробити типового розміру дверної коробки (60, 80 або 100 см).

Ескіз обсерваторії. Будівля має форму багатогранника. Важке перекриття (1) спирається на цегляну стіну (2). Комфортний доступ до інструменту забезпечує сходи (3). Спорудження стоїть на фундаменті (4).

Найскладніше питання - як сконструювати купол (від вибору матеріалу до технології кріплень і механізмів обертання)? Відоме рішення - купол обсерваторії виготовити з Тесів каркаса і обшити невеликими дошками, з вигляду нагадують паркет або сучасну вагонку. Ця технологія дозволяє зробити елементи купола вручну. Нарізані по заготівлях і склеєні між собою елементи з 20-мм фанери - прекрасний каркас для купола, що володіє міцністю, вологостійкістю і естетичністю. Для нарізки і збірки такого каркаса потрібні тільки електричний лобзик, шуруповерт і саморізи.

Опора купола - найважча частина проектування і роботи. Зазвичай його основою служать металеві рейки, по яких рухаються закріплені на куполі ролики. Але така конструкція має на увазі дуже високу точність виготовлення і вимагає застосування спеціального устаткування. Я поступив таким чином: встановив ролики на стінах вежі, а на них поклав багатошарове фанерне кільце. Щоб кільце при обертанні з'їжджати зі свого місця, прикріпив додаткові наполегливі ролики, що зупиняють купол при радіальному зміщенні. Це досить сміливе рішення, і воно повністю себе виправдало. Після того, як опорне кільце лягло на місці і вільно обертається, можна на ньому змонтувати каркас всієї конструкції купола. І, нарешті, потрібно обшити каркас тонкої листової фанерою і тонким оцинкованим залізом.

Електропривод обертання купола і опорне кільце.

Ще один момент, який необхідно врахувати, - це ефективна вітрова захист купола. Часто рекомендують кріпити його тросами і різними замками. Але це не найнадійніший спосіб. Захист повинна функціонувати і в робочому положенні при спостереженнях, забезпечуючи вільне обертання купола. Ось мій варіант такого захисту. Над кільцем з невеликим проміжком у 5-7 мм встановлюється шторм-захоплення у вигляді сталевих куточків, що мають потужне анкерного кріплення в перекритті і притягнутих до стіни. Такий куточок не заважає обертатися куполу, але в разі його відриву від опорних роликів, не дасть піднятися на величину, б більшу ніж 5 мм. Такі захоплення забезпечать надійне протистояння вітрі.

Думаю, що моя аматорська обсерваторія, що володіє великими перевагами перед багатьма іншими її варіантами. По-перше, це доступність матеріалів і технології. Всі елементи конструкції можна виготовити в домашніх умовах. Купити потрібно тільки ролики. Вони бувають різних видів. По-друге, з обладнання для будівництва потрібно лише бетономішалка, електролобзик, дриль і шуруповерт. За такою технологією можна побудувати як невелику обсерваторію (2-3 м в діаметрі), так і з діаметром купола до 6 м. Звичайно, подужати будівництво великого споруди в поодинці практично неможливо.

Кульове скупчення М13 в сузір'ї Геркулеса. Телескоп РК300, прямий фокус 1/8, Canon 300D ISO1600, витримка 400 с.

Тепер, коли обсерваторія побудована, час підготовки до спостережень скоротилося до мінімуму. Потрібно лише зняти кришки з телескопів і, якщо потрібно под'юстіровать оптику, а потім відкрити шторки і приступати до спостережень!