Простий астрограф своїми руками

Думаю, кожен любитель астрономії коли-небудь потрапляв під таке небо, що шкодував, що з собою немає астрографа. Напевно багато хто хотів би мати невеликий і легкий астрограф, який можна взяти з собою у відпустку, похід, відрядження. У мене таке бажання виникло після споглядання з Криму центру нашої галактики. Оскільки в магазинах не продавали астрографов, що відповідають моїм вимогам, я вирішив зробити його сам.

Що вийшло, можна подивитися на фото:

Астрограф має настільне виконання, він змонтований на фанерній дощечці розміром 120х135 мм. Знизу до дощечці прикручений фанерний упор, нахиляється дощечку на потрібний кут. До упору прикручений металевий куточок, на який укріплена конусоподібна опора. На цю опору спирається полярна вісь, що має в своєму нижньому торці конусообразное поглиблення. Ось зроблена з меблевого болта з різьбленням 6 мм і довжиною 100 мм. Можна було взяти болт і довше, але я не знайшов. На різьбу болта нагвинчена гайка з шайбою, покладена металева пластинка-поводок, а зверху через саморобний перехідник М6 -> 3/8 "прикручена кульова головка від фотоштатива. У верхній частині вісь пропущена через дірку в металевій пластинці, прикрученою до фанерці. Платівка використовується в якості верхнього підшипника. Повідець управляється механізмом тонких рухів, який я випиляв з старого теодоліта (таких механізмів там три). З одного боку на поводок тисне пружина, з іншого - гвинт з кроком 0,35 мм. На гвинті є ручка, на яку я наклеїв шкалу на 60 поділок. Шкала освітлена червоним світлодіодом. Один оборот ручки відповідає одній хвилині. Ходу різьблення вистачає на 17 хвилин.

Випробування показали, що навіть при встановленні полярної осі на вічко, астрограф дозволяє використовувати Юпітер-37 з витягами до 30 секунд. Непогано, для монтування вагою 350 грамів.

Окрилений успіхом, я зробив ще одну монтировку, могутніше. Вона важить вже 700 грамів, але зате на неї можна поставити не тільки фотоапарат з об'єктивом, а й маленький телескоп з мильницею. Крім розміру, друга монтування відрізняється від першої тим, що в якості підшипника полярної осі використовуються дві добре підігнані один до одного втулки, взяті з того ж теодоліта, а шкала висвітлюється освітлювачем від шукача полюса.

Спробував знімати з цієї монтування мильницею Canon S2 IS. При еквівалентному фокусі 432 мм і витримці 32 секунди 80% кадрів вийшли без смаза. На хвилинних кадрах смаз є, але він невеликий, якщо не чіплятися, то ці кадри можна використовувати. Правда, через аберацій кінцевий кадр доводиться зменшувати в 2-3 рази, тому треба вважати, що реальний фокус менше, ніж 432 мм.

Цією монтуванням зацікавилися любителі астрономії (ЛА), один з них просив креслення, яких у мене не було. Креслити креслення не мало сенсу, т. К. Все робилося з підручних матеріалів. Навряд чи іншої ЛА знайде такі ж матеріали і не кожен має можливість зламати теодоліт. Правда, точну різьблення можна знайти не тільки в теодолите. Наприклад, в мікрометрі є гвинт з точною різьбленням з кроком 0,5 мм і зі шкалою.

Для того, щоб перевірити можливість масового повторення, я вирішив зробити монтировку з доступних деталей (астрограф сільського любителя астрономії :). З пристроєм монтування можна легко розібратися з фотографій.

пристрій монтування

Монтування зібрана на фанерній дощечці розміром 160х160 мм. Упор з фанери нахиляє дощечку на потрібний кут. В механізм тонких рухів я поставив звичайний гвинт М5 з кроком різьби 0,8 мм. Гвинт вкручується в два загвинченому куточка. Другий куточок використовується для того, щоб гвинт менше бовтався. Між куточками на гвинт накручені дві законтренние гайки, які обмежують хід гвинта. Ручка зроблена з пробки від соку, шкала наклеєна на кришку від баночки. Шкала висвітлюється червоним світлодіодом, який живиться від літієвої батарейки через обмежуючий опір 2 кілоомах.

Полярну вісь зробив з меблевого болта М8х140. Нижній кінець осі заточений під кутом приблизно 45 градусів і спирається на отвір в металевому куточку. Добре б ув'язнити вісь на токарному верстаті, але я заточив на наждаку і притер до отвору. Верхній кінець осі лежить на металевій пластині, вирізаної куточком. Жерстяна пластинка з діркою не дає осі випасти. На вісь накручені послідовно: гайка, шайба, поводок з фанери, гайка з пластини, саморобна штативна головка, зроблена з двох куточків. Використовувалися, також, кільцеві прокладки з тонкого картону для збільшення важеля тертя.

Зусилля з гвинта передається на поводок через заточений з двох кінців гвоздик. Для упору гвоздика, в поводок закручений шуруп, а в торці гвинта просвердлений глухе отвір. Повідець притягається до куточків за допомогою пружинки або гумки для банкнот, (як у мене).

Гвинт в пластині, пригвинченої до упору, регулює кут нахилу монтування.

У моїй монтуванні ручка повинна робити один оборот за 100 секунд. Ходу гвинта - 13 міліметрів (26 хвилин). Вага монтування 1 кілограм. Довжина повідця 110 мм.

виготовлення монтування

Думаю, що знімати креслення не має сенсу, тому що все робилося з підручних матеріалів. Комі того, я не вважаю себе хорошим слюсарем, напевно Ви зможете зробити краще. Загляньте в комору, магазин, ринок, знайдете все, що Вам треба. По суті монтування зроблена з фанери, металевих куточків, шурупів і гвинтів. Для полегшення завдання приведу алгоритм виготовлення.

- виготовити механізм тонких рухів,

- виходячи з кроку гвинта, застосованого в механізмі тонких рухів, обчислити довжину повідка, вона дорівнює кроку гвинта діленому на число поділок шкали і помноженому на 13746.

- відповідно до довжини повідця вибрати розмір дощечки.

- якщо упор робити прямокутним, то один катет можна взяти рівним (або менше) довжині дощечки, а другий катет дорівнює: перший катет, помножений на котангенс широти спостереження.

- виготовити дощечку і упор і свінтіть їх куточками.

- прикрутити підшипники осі: внизу - куточок з отвором (у мене - діаметром 2 мм), а вгорі пластинку з діркою.

- меблевий болт обрізати до потрібної довжини і заточити.

- випиляти поводок, відзначити на ньому розраховану довжину.

- накрутити на вісь поводок і штативну головку

- поставити вісь на місце і приміряти положення механізму тонких рухів. При середньому положенні гвинт повинен бути перпендикулярний повідця в точці дотику (з урахуванням довжини гвоздика).

- прикрутити механізм тонких рухів.

- вкрутити в поводок шуруп.

- поставити інші деталі - ніжки, гумку, гвоздик.

Монтування повинна спиратися на опору тільки в трьох точках, інакше, якщо опора буде нерівною, то монтування може гойдатися.

Помічав, що зірки повзуть. Виявилося, що фанера поступово гнеться, тому не варто економити на товщині фанери, а краще - застосувати більш міцний матеріал. Ручку доведеться крутити руками, тому жорсткості конструкції треба приділити особливу увагу.

випробування монтування

Для випробувань я використовував фотоапарат Canon S2 IS з 1,5х конвертером. Монтування була встановлена ​​на фанерний столик, укріплений на тринозі від теодоліта [/ url]. Заодно хотів перевірити роботу фотоапарата з конвертером. Еквівалентний фокус 648 мм виявився монтуванні не по зубах. А ось моя монтування №2 дозволяла робити з цією апаратурою задовільні знімки :(

Тут показані кропить дванадцяти 64-хсекундних кадрів. Зображення від кадру до кадру зміщується вліво і вниз. Це говорить про те, що моя монтування забігає на 1 секунду в хвилину і що полярна вісь виставлена ​​неточно. При установці полярної осі треки зірок були нерівними, тобто фотоапарат гойдався від вітру. Можливо, це пов'язано з тим, що тринога стояла на пухкої землі. Але основний смаз дали неточність механіки і тремтіння руки. Після складання шести з дванадцяти хвилинних кадрів вийшов такий знімок.

Робота з монтуванням

Оскільки монтування настільна, то зручніше з нею роботи з якогось піднесення - стовпчика, парапету, стола ... В крайньому випадку, можна працювати і з землі, особливо, якщо є поворотний екран. Якщо немає, доведеться використовувати дзеркало.

Насамперед, треба встановити полярну вісь.

Можна відчепити поводок, направити фотоапарат на Полярну зірку і фотографувати, повільно ведучи поводок рукою. Регулюванням полярної осі домогтися того, щоб Полярна зірка на знімках не зміщувати. Можна і не фотографувати, а спостерігати в видошукач (монітор). Проблема в тому, що Полярна зірка знаходиться не точно на північному полюсі. Якщо фокусна відстань об'єктива не дуже велике, а витримки не дуже довгі, то такої точності вистачить, якщо немає, то можна фотографувати з проводкою околополярную область і, порівнюючи з картою, домогтися того, щоб зірки на знімку оберталися навколо північного полюса.

Але більш надійним, хоч і більш трудомістким залишається метод зсуву.

Щоб визначити, куди зміщується зірка, я роблю знімок з максимальним наявними фокусом і з максимальною використовуваної витримкою. На початку експозиції я ручку монтування не чіпаю. Коли до закінчення експозиції залишається кілька секунд, я, працюючи ручкою, наздоганяю час і далі веду монтировку за часом. Отримую трек і зображення зірки на початку треку. Регулюванням положення полярної осі треба домогтися, щоб зірка лежала точно на початку треку. Заодно можна прикинути точність шкали монтування. Якщо між зіркою і початком треку є розрив, то годинник монтування поспішають, ручку треба крутити повільніше. Якщо зірка знаходиться на треку, то ручку треба крутити швидше. По виду треку можна оцінити вібрацію монтування. Якщо трек нагадує осциллограмму, то доведеться чекати безвітряну погоду. Після того, як полярна вісь виставлена, монтировку треба зафіксувати. Якщо зафіксувати неможливо, то на підставі треба олівцем відзначити положення монтування, щоб її можна було поставити на місце, якщо вона зрушиться.

Щоб задавати ритм обертання ручки монтування потрібно генератор звукових сигналів. Можна використовувати електромеханічні годинник, які переводять стрілку раз в секунду. Правда, звук руху стрілки досить тихий, але можна сигнал, що йде на електромагніт годин, подати на звуковий генератор. Але зручніше користуватися музичним метрономом. Він дозволяє регулювати не тільки гучність, але і частоту сигналів. Останнє може стати в нагоді, якщо шкала Вашої монтування не збігається з часом.

Під час зйомки треба постійно крутити ручку монтування.

Якщо знімаєте серію, то продовжуйте крутити ручку і в паузах між зйомкою, щоб зображення не зміщувалося від кадру до кадру.

перспективи

Зрозуміло, добре б поставити на цю монтировку електропривод, але це попереду.

Можна використовувати в монтуванні шарикопідшипники, або обійтися одним верхнім підшипником. Якщо знизу до дощечці монтування прикрутити гайку 3/8 "або 1/4", то монтировку можна буде ставити на фотоштатив. При цьому головку штатива можна використовувати для установки полярної осі.

Можна було б зробити монтировку такої конструкції могутніше і поставити на неї телескоп, але при великих збільшеннях ловити мета штативної головкою складно. Хіба що замість неї поставити азимутальне монтування.

У міру надходження інформації буду доповнювати і виправляти цю статтю. Сподіваюся, що буде поповнюватися і альбом, присвячений цій монтуванні.