Mechanikák

mechanikák tipusai

A csillagászati mechanikák típusai

Ahhoz, hogy távcsövünk optikai teljesítményét maradéktalanul kiaknázhassuk, műszerünkhöz megfelelő mechanikára is szükség van. Tulajdonképpen a jó távcsőmechanika megválasztása ugyanolyan fontos és körültekintést igénylő lépés, mint maga a távcső kiválasztása. Legyen bár távcsövünk optikailag kiváló, vajmi kevés örömünket fogjuk lelni benne, ha nincsen hozzá stabil, precíz mechanikánk.

A távcsőmechanikák hármas funkciót látnak el. Egyrészt alátámasztják a távcsövet, megtartják a súlyát. Másrészt minimalizálják távcsövünk remegését, vibrációját. A távcső nemcsak az égitestek képét nagyítja fel, de sokszorosára növeli a legkisebb mechanikai behatást is (pl. ha finoman ujjunkkal megkocogtatjuk a távcső tubusát, az okulárban látott kép erősen beremeg, főként nagyobb nagyításoknál). Egy gyenge mechanika nem képes stabilan, rezgésmentesen megtartani az optikai tubust, így a csillagászati megfigyeléseket élvezhetetlenné, akár lehetetlenné is teheti. Végül, a távcsőmechanika lehetővé teszi, hogy távcsövünkkel beállíthassuk és követhessük az égitestek mozgását. Ha nem elég precíz a mechanikánk, akkor nehézkes, durva lesz a követés, és a kép is beremeg.

A mechanikát valamiféle lábra vagy oszlopra erősítik. Az oszlopos megoldás előnye a nagyfokú stabilitás, cserébe azonban tetemes súllyal kell számolni. A háromlábas mechanikák viszonylag könnyűek, összecsukva egyszerűen szállíthatóak. Stabilitás szempontjából az acéllábak jobbak az alumíniumnál.

Most, hogy tisztában vagyunk azzal, milyen fontos is a megfelelő távcsőmechanika megválasztása, lássuk milyen elterjedt típusai vannak a csillagászati távcsövekhez készült mechanikáknak. Két fő típust különböztetünk meg: az azimutális és az ekvatoriális (parallaktikus) mechanikát.

Azimutális mechanika

Az azimutális mechanikák vízszintes és függőleges tengely mentén mozognak. Eredetileg földi megfigyelésre szánták őket (annak most is a legalkalmasabbak), ám legmodernebb változatuk már két motor segítségével akár az égbolt követésére is képes, így csillagászati célokra is használhatóak. Hosszú expozíciós idejű felvételekre nem alkalmasak.

A villás azimutális mechanika különösen a kereskedelmi Schmidt- és Makszutov-Cassegrainek között népszerű ez a mechanika típus, manapság szinte minden esetben kis kézi vezérlőbe épített számítógép segítségével vezérelhetőek. Az azimutális villás mechanikát megdöntve ekvatoriális üzemmódban használhatjuk. Természetesen mindkét esetben lehetőségünk van az égbolt követésére, sőt akár rövidebb expozíciós idejű felvételek is készíthetünk.

A Dobson távcsövek az azimutális mechanikák egyik igen népszerű és elterjedt változata. Egyszerű anyagokból készül, úgymint farostlemez, teflon, műanyag, így elkészítése nem túl bonyolult és nem is drága. Előnye, hogy még nagy távcső tubusok esetén is viszonylag könnyű, szállítható és kellően stabil, kis és közepes nagyításnál sem túl nehéz az égitestek követése. Manapság a nagy átmerőjű Newton reflektorokhoz szinte kizárólag Dobson-féle mechanikát használnak.

A Dobson-távcső felépítése nagyon egyszerű. Egy általában négyzetes falapra (ez az alaplap) három kis teflondarabkát helyeznek el. Az alaplapra egy háromoldalú fadobozt (forgózsámoly) ültetnek, ami egy az alaplapon átmenő függőleges tengely körül elfordul -- a teflondarabkákon finoman csúszva. A csapágyazás is roppant egyszerű: egy lyuk az alaplapban, és ebbe illeszkedik egy rövid tengelycsonk (pl. egy vastagabb csavar) a forgózsámoly aljába. Az egészet a távcső önsúlya szorítja le. A forgózsámoly két magasabb oldalába vájt kör alakú nyílásokba illeszkedik a távcső tubusa, aminek az oldalán két nagy átmérőjű csúszógyűrű van. Ezeken egy vízszintes tengely körül fordul el a műszer.

Ekvatoriális mechanika

Az ekvatoriális, vagy másnéven parallaktikus távcsőmechanikák már komolyabb igényeket is kielégítenek. Ez esetben is két egymásra merőleges tengelyt találunk, de egyikük a észlelő földrajzi szélességének megfelelő szögben van megdöntve. Ez a tengely a rektaszcenziós-, vagy óratengely (esetenként polártengely), míg a másik a deklinációs tengely.

Az ilyen mechanika nagy előnye, hogy könnyen követhetőek vele az égitestek, hiszen csak egy tengely, a rektaszcenziós tengely körül kell elforgatni a távcsövet. Persze ez csak akkor igaz, ha előtte a távcsövet pólusra állítottuk, azaz a rektaszcenziós tengely az égi pólusra mutat. A parallaktikus mechanikák gyakran óragéppel vannak ellátva, ami biztosítja az automatikus objektum követést.

Az égbolt bármely részét viszonylag könnyedén elérhetjük vele (kivéve a pólusok környékét, ahol kicsit kényelmetlenné válik az égitestek beállítása), és ha a mechanika osztott körökkel is el van látva, akkor ezeket is felhasználhatjuk az égitestek felkeresésére. Hosszú expozíciós idejű asztrofotózásra kizárólag csak ekvatoriális mechanikák (általában óragéppel ellátva) használatosak.

A mechanikák egyik legfontosabb ismérve a teherbírás. Erre elég nehéz egzakt értéket megadni, mivel a teherbírás fogalmára is csak egy durva megfogalmazás létezik: az a súly, mellyel a mechanika (viszonylag) kényelmesen használható. Túlterhelés esetén sem "omlik össze" a mechanika, pusztán a csillapodási ideje nő meg: ha hozzáérünk a távcsőhöz pl. fókuszáláskor, akkor hosszú másodpercekbe telik, mire lecsillapodnak a rezgések. Minél hosszabb egy távcső tubusa (tipikusan refraktorok) annál jobban megterheli ilyen szempontból a mechanikát, azaz lencsés távcsőből kisebb méretűt érdemes egy mechanikán használni, mint pl. egy SC, vagy MC rendszerűből.

Az ekvatoriális mechanika hátránya, hogy az azimutális szereléshez képest súlyosabb, nehézkesebb, szállítása, összeszerelése körülményesebb. Ezen túlmenően drágább, mint azimutális társa. Több változatuk is elterjedt, de az amatőrcsillagászatban két fő típusát használják az esetek több, mint 90%-ban. Egyik a német-, a másik a villás ekvatoriális szerelés.

A kereskedelmi forgalomban kapható mechanikákat sok esetben EQ-1, EQ-2 stb jelzéssel láthatjuk. Az EQ az ekvatoriális kifejezésre utal, a szám pedig a mechanika teherbírására: minél nagyobb a szám, annál nagyobb a teherbírása. Ezen túlmenően természetesen egyéb különbségek is léteznek, ezt az adott mechanika leírásánál megfigyelhetjük.

Német ekvatoriális mechanika: a refraktorok és Newton távcsövek szinte minden esetben ilyen ekvatoriális mechanikára szereltek, de természetesen a Cassegrain (és más típusú) távcsövek is felhelyezhetőek rá. A mechanika jellegzetessége a tubussal átellenes oldalra erősített ellensúly, melyek az optikai tubus súlyát ellensúlyozzák. A mechanika előnye, hogy - bizonyos határokat figyelembe véve - bármilyen típusú, méretű távcső használatát lehetővé teszi.

Villás mechanika: különösen a kereskedelmi Schmidt- és Makszutov-Cassegrainek távcsövek között népszerű ez a mechanika típus. Ellensúlyokra nincs szükség, ráadásul a villa egybe van építve a tubussal, ami hordozhatóság szempontjából praktikus. Hátrányára írható, hogy hosszú tubusok esetén instabil, nem véletlenül csak a rövid tubusú Cassegrain távcsövek tudják kihasználni előnyeit. A mechanika további hátránya, hogy a villa mérete a távcsőhöz méretezett, így csak azzal az egy távcsővel használható.