какая монтировка лучше экваториальная или азимутальная
astro-talks
форум для любителей астрономии
Как выбрать монтировку телескопа?
Модератор: Ernest
Как выбрать монтировку телескопа?
Сообщение Ernest » 31 авг 2011, 12:10
Э… а без подставки под телескоп никак?
«Подставка» эта называется монтировкой (mount) и состоит из опоры в виде треноги или колонны, головы с двумя осями, возможно противовесов, системы сопряжения с трубой, пульта управления.
Опора позволяет приподнять трубу телескопа на удобную для наблюдателя высоту, при которой окулярный узел будет примерно равнодоступен для всех предусмотренных направлений наблюдений.
Голова выполняет сразу несколько функций. Она обеспечивает наведение трубы телескопа с чувствительностью в доли градуса на любую доступную точку небесной сферы и может жестко зафиксировать визирную ось телескопа относительно наблюдаемого объекта. Она позволяет осуществлять тонкие поисковые смещения визирной оси телескопа в большем или меньшем диапазоне углов и, как правило, оборудована часовым двигателем, что позволяет «вести» объект вслед за суточным вращением небесной сферы (для наблюдений с большим увеличением таких объектов как планеты без этого очень трудно рассчитывать на положительный результат). Голова монтировки также обычно имеет шкалы для определения координат наблюдаемого объекта, какой-то механизм установки относительно сторон света и плоскости горизонта.
Экваториальная несимметричная монтировка оборудуется противовесами для уравновешивания трубы.
Современные монтировки оборудуются также системой компьютерного управления, то есть имеют возможность сопряжения с универсальным компьютером или специализированным (который, часто просто называют пультом). Это сопряжение позволяет наводиться на любой из выбранных в базе данных астрономических объектов, связать визирную ось управляемого телескопа со звездной картой-планетарием, подключить автоматическую гидирующую систему, без которой трудно представить современное астрономическое фото с длительными выдержками.
Все это вместе взятое только и позволяет производить наблюдения астрономических объектов с головокружительными увеличениями и точностями. С рук или какой-то импровизированной опоры едва что-то удается рассмотреть даже и в обычную 20-кратную подзорную трубу – в окуляре все будет плясать, трудно будет повторить наблюдения – отвлекшись даже и на минуту, придется заново искать объект наблюдений.
Фотоштатив на первое время сойдет вместо астрономической монтировки?
Едва ли. Фотографический штатив слишком хрупок и предназначен для фиксации фотоаппаратов/объективов с в общем-то небольшими фокусными расстояниями и относительно большими полями зрения. У телескопа фокусные расстояния много больше, а поля зрения очень малы – требования к точности и надежности фиксации на порядок больше. И еще функция наведения у штатива весьма примитивная. Телескоп наводить с ним замучаешься даже по горизонтали, а ведь большая часть интересных объектов вблизи зенита. Фотоштатив не особенно предназначен для наведения на высокие объекты.
Ну и, наконец, крепление телескопа к фотоштативу будет проблемным моментом. Стандарты крепления фотоаппаратуры и телескопов различны.
Так что объекты в поле зрения телескопа на штативе будут дрожать, и большая часть времени будет потрачена не на наблюдения, а на попытки навестись и зафиксировать объект в поле зрения.
Хорошая тренога не менее устойчива, чем колонна. Но колонна удобнее при наблюдениях в зенит (трубе нечего задевать), а тренога удобнее и оперативнее при переносках.
Почему объект уплывает из поля зрения окуляра?
Потому что Земля (вместе с вашим телескоп установленным на ней) вращается вокруг своей оси, а астрономические объекты прибиты к неподвижной небесной сфере. Ну или наоборот – небо вместе с астрономическими объектами: звездами, Солнцем и Луной вращается вокруг полярной оси Земли и вслед за этим суточным (часовым) вращением уходят из поля зрения вашего телескопа, если он не оборудован правильно работающим часовым приводом (двигателем). Обычно простым глазом суточный ход светил не заметен, но в телескоп с приличным увеличением это движение явно – поле зрения в один градус (это у очень широкоугольных телескопов) может пролететь всего за 4 минуты. А часто мы наблюдаем с увеличениями 250-300х (планеты), когда поле зрения широкоугольного окуляра составляет всего четверть градуса и звезде может хватить минуты чтобы пролететь все поле зрения по диаметру.
Для того, чтобы из-за суточного вращения небесной сферы объекты не уплывали из поля зрения, телескопы устанавливают на экваториальные монтировки и оборудуются часовым приводом – двигателем, который компенсирует вращение Земли, сопровождая объекты наблюдения.
Если же часовой двигатель у вашей монтировки есть, и он работает, а объекты все равно «уплывают» из поля зрения, проверьте ориентацию монтировки, перенастройте компьютерную программу сопровождения (alignment), если это компьютеризированная монтировка, смените истощенные батареи и убедитесь, что труба ни во что не уперлась, а ключ тормоза полярной оси замкнут.
Чем отличаются экваториальная и азимутальная монтировки?
Экваториальная «заточена» на сопровождение объектов наблюдения вслед за суточным вращением небесной сферы – вращением такой монтировки вокруг всего одной часовой или полярной оси (она должна быть параллельна оси вращения Земли) удается сопровождать объекты наблюдения. При этом в процессе сопровождения ориентация картинку в окуляре (на фотоприемнике) не меняется.
Азимутальная монтировка намного проще, она дешевле в производстве или при той-же цене способна нести более тяжелые и габаритные трубы телескопов. Азимутальная монтировка хороша для наблюдений земных и околоземных объектов (спутники, самолеты, птички). Она проще (интуитивно более понятна) для ручного управления. Азимутальной монтировке, даже будучи моторизованной и компьютеризованной, трудно справляться с сопровождением обычных астрономических объектов – в процессе сопровождения ей требуется движение вокруг обеих своих осей, а при фотографических работах с длительными выдержками и деротатор – устройство компенсации вращения поля зрения фотоприемника.
Зачем балансировать монтировку?
Монтировки принято балансировать – приводить к состоянию безразличного равновесия к попытке вращения вокруг каждой из обеих своих осей. В таком состоянии подшипники осей находятся в наиболее благоприятном положении, а двигателям приводов (ну или наблюдателю в ручном режиме управления монтировкой) легче осуществлять наведение/сопровождение без быстрого износа механизмов и значительного трения.
Сначала балансируют трубу (добиваются безразличного равновесия) относительно оси склонения (или оси высоты на азимутальной монтировке) – путем продольного смещения в креплениях вдоль оси трубы или передвижения специальных балансировочных грузиков. Затем на экваториальной несимметричной монтировке балансируют всю подвижную часть монтировки с трубой и осью склонения относительно полярной оси путем смещения главного противовеса на специальной штанге – продолжении оси склонения. Вилочная монтировка ввиду своей симметрии обычно не требует балансировки на второй стадии (в первом приближении).
Как ориентировать экваториальную монтировку?
Так чтобы полярная ось (та, которая наклонена к поверхности земли и неподвижна) была по возможности более параллельна оси вращения Земли. То есть верхний ее конец должен быть направлен как можно точнее на полюс мира (в северном полушарии на север), а угол наклона к горизонтальной плоскости равен географической широте местности. Направление на север (с поправкой на магнитное склонение) даст самый простой компас (днем) или Полярная звезда (ночью). А склонение можно узнать по карте вашей местности, по GPS или Google-Maps. Удобно использовать монтировки с полой часовой осью, в которую вставлен оптический искатель полюса – Полярная звезда должна находиться в отведенном ей месте на специальной сетке этого искателя.
Если все хорошо с ориентацией монтировки, то при суточном вращении неба звезды (и прочие малоподвижные астрономические объекты) не отклоняются к северу или югу от центра поля зрения.
Если при сопровождении светил на востоке они отклоняются к югу от центра поля зрения, полярная ось смотрит верхним концом ниже положенного направления и ее надо приподнять (отрегулировать угол наклона). Если при сопровождении светил на юге они отклоняются к югу, то верхний конец полярная ось монтировки смотрит слишком на восток от оси мира и голову монтировки надо немного развернуть против движения Солнца. Это рекомендации для северного полушария.
Можно-ли заниматься продвинутой астрофотографией на моторизованной азимутальной монтировке?
Можно, если приемник изображения оснащен деротатором поля зрения. Иначе при часовом сопровождении поле зрения фотоприемника будет проворачиваться по отношению к изображению, и звезды будут чертить дуговые треки с центром где-то в середине кадра. Обычно, вместо деротатора используют экваториальный клин, который превращает азимутальную монтировку в экваториальную.
Зачем нужен часовой двигатель?
Часовой двигатель (или привод полярной оси) в режиме сопровождения вращает голову монтировки вокруг полярной оси частотой один полный оборот за 24 часа так, чтобы в точности компенсировать вращение Земли вокруг своей оси. Это делает неподвижными астрономические объекты в поле зрения окуляра телескопа… при правильной ориентации полярной оси экваториальной монтировки.
Большая часть астрономов любителей благополучно игнорируют эти шкалы. Кроме того, что не всем понятно как ими пользоваться, есть и несколько объективных причин, по которым наблюдатели игнорируют их.
Для того чтобы точность наведения была сравнима с размером поля зрения телескопа (обычно градус и менее) эти шкалы выполнены слишком грубо – цена их деления часто составляет от 2-х до 5 градусов, люфты крепления часто превышают цену деления, индексы (риски указателей для считывания угловых величин) грубые, выполнены с большим зазором от подвижных шкал и не совпадают по высоте, что привносит большую параллактическую ошибку считывания. На профессиональных инструментах шкалы имеют минутные цены делений и для считывания значений используют специальные микроскопы.
Кроме того, точность наведения по шкалам существенно ограничена ошибками ориентации полярной оси, которая редко бывает выставлена точнее градуса у мобильного визуального любительского телескопа.
Ну и, наконец, есть довольно надежный и интуитивно понятный альтернативный метод наведения по «звездным тропинкам». Это когда телескоп при помощи искателя сначала наводится на ближайшую к объекту наблюдения относительно яркую звезду, а потом уже по поисковой карте при помощи поискового окуляра и микросозвездия слабых звезд выводят на искомый объект.
Что за монтировка у Добсона?
Монтировку Добсона можно классифицировать как вилочную альт-азимутальную. Главная ось (вертикальная) служит для наведения по азимуту – вдоль горизонта, вторая (горизонтальная) ось высоты – для наведения в направлении от горизонта к зениту. В простейшем варианте обе оси покоятся на примитивных подшипниках скольжения и управляются при наведении и сопровождении вручную. Но все более обычными становятся варианты компьютеризованных монтировок Добсона с двигателями по обеим осям, пультом наведения и режимом сопровождения за суточным вращением неба.
Благодаря большому плечу приложения силы управление Добсоном может быть плавным и точным, а благодаря азимутальной природе монтировки – оно интуитивно понятно и быстро осваивается. Но с сопровождением на больших увеличениях (например, при наблюдениях планет) есть некоторые трудности, приходится пользоваться приемом упреждающего наведения.
Для небольших Добсонов одно время были относительно популярны экваториальные платформы – моторизованные подставки под телескоп, которые ограниченное время могли сопровождать астрономические объекты. Сейчас компьютеризованные Добсоны вытесняют эти и без того не очень распространенные платформы.
Можно ли вообще наблюдать в Добсон на больших увеличениях?
На больших увеличениях объекты наблюдения довольно быстро «пролетают» поле зрения немоторизованного Добсона. Скажем, при увеличении 300х поле зрения обычного окуляра планета пробежит менее чем за минуту. Еще быстрее (десяток секунд) изображение планеты минует центральную не испорченную комой часть поля зрения, где разрешение достигает максимума. С учетом нестабильной атмосферы, когда наблюдателю приходится подолгу ожидать окна с минимальной турбулентностью, такой режим наблюдения трудно назвать продуктивным и комфортным.
Вероятно, поэтому моторизованные варианты Добсона (на громоздкой экваториальной платформе или компьютеризованные с приводами на две оси) пользуются устойчивым спросом, несмотря на очевидные неудобства при наведении.
Зачем нужны двигатели на монтировке?
Наличие электрических приводов на двух осях монтировки позволяют осуществлять наведение трубы телескопа на выбранный объект наблюдения при помощи кнопок пульта управления. В простейшем случае пульт позволяет выбрать направление разворота трубы вокруг одной из двух осей и скорость этого разворота (побыстрее для грубого наведения, помедленнее для тонкой корректировки). Скорости наведения значительно превосходят скорости сопровождения.
Это более сложный вариант компьютеризованного пульта моторизованного телескопа, который позволяет выбрать объект наблюдения из более или менее объемной базы данных, а программа затем уже сама наведет (от английского go to – «перейти к») телескоп по его координатам с учетом текущего звездного времени, координат положения наблюдателя и ориентации монтировки.
Использование GOTO опции требует проведения несложной процедуры инициализации телескопа (alignment) в начале наблюдательной сессии для задания текущего времени, положения и привязки ориентации монтировки телескопа к истинной оси мира, учета погрешностей его осей.
Обычно для компенсации значительных люфтов в не очень качественной сборке редукторов и червячной передачи приводов осей моторизованных монтировок не очень ответственные производители используют консистентную силиконовую смазку. Эта смазка делает сопровождение более плавным, а наведение не таким шумным. Но, к сожалению, на морозе смазка загустевает и монтировка начинает потреблять большую электрическую мощность быстро истощая аккумуляторы.
Если предполагаются наблюдения в холодную погоду имеет смысл промыть редукторы от этой смазки и заменить на более работоспособную при низких температурах, вроде литолов марки: ЦИАТИМ 201, 203, 221 и Литол-24. Но лучшие результаты дают специализированные масла вроде STATOIL GreaseWay Electric, UniWay LiX 22 PA, ВНИИНП-231, Лита и прочих (снижающих трение в медленных механизмах и качественно работающих при низких температурах).
Хотя, по отзывам владельцев таких монтировок качественно выставленные зазоры приводов и адекватная регулировка осей дают больший эффект в плане потери мощности при эксплуатации в условиях низких температур.
Подписаться на блог
Человек, приобретающий телескоп, знает, или по крайней мере читал в описаниях, что бывают телескопы на экваториальных монтировках, а бывают на азимутальных. А ещё там, в описании, какие-то цифры непонятные, AZ2, EQ5 и так далее. В чём же отличия одного класса от другого и что там за цифры? Сейчас разберемся.
Азимутальная монтировка позволяет перемещать телескоп по горизонтали (азимуту, отсюда название) и высоте, экваториальная сконструирована таким образом, чтобы при правильной настройке было удобно компенсировать суточное вращение Земли. То есть экваториальная монтировка облегчает нам наблюдение за
небесными объектами. Как правило, все экваториальные монтировки очень похожи друг на друга, все довольно громоздкие и разлапистые, для всех обязательно наличие противовесов. Из отличий в первую очередь бросается в глаза разная «массивность» монтировок, прямо связанная с их несущей способностью – чем тяжелее нагрузка, тем массивнее монтировка. И, в случае монтировок производства Sky-Watcher, изначально бывших клоном тогда ещё японского Vixen`а и ставших сейчас негласно фактическим стандартом, тем больше цифра после букв EQ. То есть EQ6 выдержит больше, чем EQ5, и так далее, с понижением, до EQ1, способной нести лишь 1-2 килограмма веса трубы. Вообще монтировки производит не только SW, и не всегда по цифрам можно сделать однозначный вывод о грузоподъемности, например монтировка DeepSkyEQ8 ни разу не мощнее синтовской EQ6, как можно было бы предположить по цифре, она скорее нечто среднее между EQ2 и EQ3. Так что без визуального осмотра однозначные выводы о грузоподъёмности делать крайне не рекомендуется. Кроме полезной загрузочной способности, более мощные монтировки, как правило, оснащены 
полезными дополнительными устройствами (вплоть до компьютерного управления), повышающими точность и комфорт наблюдений, но даже простейшая EQ2 имеет опциональную возможность установки привода ведения по часовой оси, а с помощью монтировки EQ3 уже можно заняться астрофотографией начального уровня.
С азимутальными же монтировками всё далеко не так однозначно. Общего у них лишь то, что они удобны для наблюдения наземных объектов (хотя никто не запрещает использовать их для наблюдения неба), так же они более компактны и легковесны по сравнению с экваториалами. Дальше начинаются отличия, при чём сходу можно назвать не менее шести разновидностей азимутальных монтировок.
— простейшие монтировки не имеют никаких механизмов тонких движений. Такие монтировки используются исключительно в младших моделях телескопов от некоторых производителей, например телескопов Sturman серии HQ2 с апертурой 70 мм, или Celestron Powerseeker 50AZ. Кстати, монтировка Добсона относится именно к таким дешевым вариантам, хотя по её внешнему виду и не скажешь. Впрочем, о добсонах у нас есть отдельная статья.
— простые монтировки не имеют тонких движений по азимуту, по высоте же труба может регулироваться довольно точно, с помощью микрометрического винта. Правда, ход этой точной регулировки весьма мал. Такими монтировками оснащается, например, любимец всех времен и народов, Sky-Watcher 707AZ2
— монтировки класса AZ3 с тонкими движениями по обеим осям. Механизм тонких движений обеспечивает плавную наводку в диапазоне 15-20 градусов.
— сравнимые по грузоподъёмности с AZ3, но не имеющие никаких механизмов тонких движений монтировки. 
Работают по принципу фотоштатива. Такими монтировками оснащаются телескопы Celestron AstromasterAZ и некоторые телескопы SturmanHQ2 AZ диаметром 80-90 мм. К более мощной разновидности монтировки с подобным типом управления можно отнести AZ4 от Sky-Watcher
— единственная в своём роде VixenPorta (и ее сестры MiniPorta и VixenPortaII, отличающиеся по несущей способности) с фрикционами и механизмами тонких движений по обеим осям (в виде червячной пары, способной работать на все 360 градусов)
— более экзотические варианты, типа Sky-Watcher HDAZ, SkyTee-2 или Eazy-T, отличающиеся повышенной несущей способностью и возможностью одновременного крепления двух телескопов (или телескопа и фотоаппарата)
— различные компьютеризованные вилочные и полувилочные конструкции разных производителей, с разной загрузочной способностью, точностью ведения и ценой, используемые как для телескопов-игрушек, так и для полупрофессиональных моделей.
Какая монтировка лучше экваториальная или азимутальная
Монтировки и их выбор
(автор Ульихин С.Ю., редактор Васильев Д.В.)
Монтировка – это очень важная часть телескопа, при помощи которой осуществляется наведение на объект и слежение за ним. В зависимости от потребностей, к выбору монтировок можно подойти по разному. Для занятий астрофотографией, необходим один тип монтировок, для визуальных наблюдений другой тип. В том и в другом случае конструкция монтировки должна быть жесткой, от этого зависит насколько ветроустойчивой и вибростабильной она окажется, что на прямую влияет на комфортность наблюдений. То, как монтировка отреагирует на случайное прикосновение к трубе телескопа, или к фокусеру в момент наведения резкости, то есть насколько сильными окажутся вибрации. Если при визуальных наблюдениях можно пренебречь этим, дождавшись, когда изображение стабилизируется, то при астрофотографии такое не допустимо, изображение получится смазанным, и время, потраченное на работу, окажется напрасным.
Существует два типа монтировок – это азимутальные и экваториальные монтировки.
Азимутальные монтировки имеют две оси, одна параллельна горизонту, а другая направлена в зенит.
Экваториальная монтировка имеет ось склонений и ось прямого восхождения, которую называют полярной осью или осью восхождения. Принцип работы экваториальной монтировки заключается в том, что ось прямого восхождения расположена под наклоном, угол которого равен широте места наблюдения, что позволяет вести телескоп за объектом по одной оси.
Основным преимуществом азимутальных монтировок является относительно малая стоимость, малый вес, компактность и устойчивость. Такие монтировки используют вместе с недорогими рефракторами начального уровня, компактными телескопами для визуальных наблюдений дип-скай объектов.
Первым типом азимутальных монтировок является вилочная монтировка. Такие монтировки рассчитаны для детей и начинающих любителей астрономии. В них применяется цельнометаллическая вилка, оснащенная двумя винтами тормозов и простейшим механизмом тонких движений. Во время грубого наведения горизонтальная ось находится в свободном положении, как только наведение осуществлено ось фиксируется и механизмом тонких движений производится корректировка телескопа.
Второй тип азимутальных схож с головкой обычного фотоштатива. В этих монтировках используются механизмы тонких движений по обеим осям. Узлы тонких движений представляют собой возвратно-толкательные механизмы, ход которых ограничен, но при этом можно некоторое время следить за объектом.
Любопытным видом азимутальных монтировок является монтировка Добсона. В ней сочетается простота и жесткость конструкции, а, следовательно, удобство в применении. На данный момент монтировки Добсона очень популярны среди любителей, так как они имеют меньшую стоимость, но при этом могут нести телескоп с большим объективом и при этом имеют компактные размеры. В такой монтировке вся конструкция вращается вокруг вертикальной оси на поворотном столе, на котором закреплены две опоры в котором закреплена труба телескопа. Трубы рефлекторов диаметром свыше 200 мм могут быть выполнены виде разборной фермы, что делает более компактной конструкцию телескопа, который можно уложить в багажник легкового автомобиля.
В связи с особенностями конструкции монтировки Добсона не предназначена для астрофотографии, так как лишены механизмов тонких движений. Наведение телескопа осуществляется поворачиванием трубы в нужный участок неба, а ведение легким подталкиванием трубы вслед за уходящим объектом.
Как говорилось выше, экваториальная монтировка имеет полярную ось, из-за чего можно использовать один привод для слежения за объектом. Существует большое количество конструкций экваториальных монтировок. Основными из них, пользующиеся большим спросом, являются немецкая и вилочная монтировка. Все эти монтировки это доработанные азимутальные монтировки, с той лишь разницей, что одна ось направлена на север и имеет наклон равный географической широте места наблюдений. К полярной оси крепится ось склонений, к которой, с одной стороны, посредствам адаптера «ласточкин хвост» крепится труба телескопа, а с другой штанга с противовесом, для уравновешивания конструкции.
В экваториальных монтировках важна точная балансировка. В противном случае монтировкой будет трудно управлять, а телескоп будет плохо фиксироваться из-за перевеса конструкции в ту или иную сторону.
Балансировка монтировки так же важна в плане износостойкости механизмов и корректного слежения за объектом. В том случае, когда монтировка не сбалансирована, происходит более резкий износ механизмов, зубьев шестеренок. При слежении за объектом, она будет давить на шестерни, и будет ощутима сильная вибрация, вращение будет происходить рывками, шестерни будут бить друг о друга и изнашиваться.
Экваториальные монтировки немецкого типа получили широкое распространение из-за того, что они более универсальны, нежели вилочные монтировки. На них можно установить трубу телескопа различного типа, диаметра и оптических схем. Существует несколько классов экваториальных монтировок по грузоподъемности. Все это позволяет покупателю получить универсальное устройство, на которое он в последствии установит телескоп в зависимости от поставленных задач.
Минусом немецкой монтировки является то, что в вертикальном положении труба обычно упирается в штатив и ее приходится переворачивать по оси склонения.
Любые типы монтировок для устойчивости должны быть установлены на жесткие и устойчивые основания треноги или колонны.
Тренога является мобильной составляющей конструкции, и выполняется в варианте с возможностью складывания, что удобно для транспортировки. Треноги для небольших телескопов делают из алюминиевой трубы, что удобно для визуальной астрономии. Для астрофотографии и для более больших телескопов треноги выполняют из стальной трубы, что значительно увеличивает жесткость и устойчивость конструкции, для придания дополнительной жесткости устанавливают центральную распорку.
Для большей жесткости используют колонну, которая представляет собой металлическую трубу, внизу которой крепятся три опоры. Если такую конструкцию поставить на ровную поверхность, то она обеспечит лучшую устойчивость и большее пространство возле телескопа, нежели штатив.
Также колонна является способом стационарного базирования телескопа больших размеров. В этом случае используют забетонированную трубу в отдельном фундаменте, из-за чего вся конструкция принимает максимальную жесткость и устойчивость.
Краткий обзор продаваемых монтировок
Характеристики EQ-2 и EQ-3, EQ-5, НEQ-5, EQ-6