Как самому сделать телескоп – мощное самодельное устройство типа рефлектора Кеплера своими руками
Предлагаем изготовить качественный и очень дешевый самодельный телескоп для начинающих астрономов. Вам потребуется не более 15 евро, чтобы купить линзы, при этом вы получите превосходное, профессиональное изображение. С помощью этого мощного телескопа вы сможете разглядывать, словно глобус, Юпитер и Венеру, сможете рассмотреть кольца Сатурна, сотни кратеров и других объектов на поверхности Луны. Изучая небо в ясную погоду, вы даже можете увидеть четыре крупнейшие спутника Юпитера (галилеевы луны).
Шаг 1: Линзы и их параметры
Телескоп представляет собой небольшой рефрактор Кеплера. Он дает увеличение примерно в 20 раз, что достаточно для начала астрономических наблюдений за небесными телами. Изображение в нем будет перевернутым, поэтому не рекомендуется использовать его в качестве подзорной трубы для наблюдения за земными объектами.
Повернуть изображение с головы на ноги можно, применив в конструкции плюсовые (положительные) линзы, но качество изображения всегда будет ухудшаться при использовании дополнительных оптических элементов. Для астрономов не так существенен переворот объектов, т.к. всегда предпочтительнее четкие и контрастные изображения, а в космических масштабах нет никакого смысла в земных направлениях.
Наиболее важными частями телескопа являются линзы. Возможно, вам хотелось бы использовать простые стекла от очков, пылящихся в старых коробках на чердаке, но есть две причины, по которым следует избегать этого. Во-первых, вы никогда не узнаете точный фокус и вряд ли сможете подобрать стекла с оптимальными параметрами для постройки телескопа. Вторая причина, это жесткие факторы оптики: обычные стекла от очков или лупы не могут передавать изображение объекта без искажений.
У таких линз присутствуют две очень серьезные проблемы: сферическая и хроматическая аберрации (даже одна из них может полностью испортить изображение, но эти искажения всегда присутствуют вместе). Поэтому, любая попытка построить телескоп с линзами от очков или обычными лупами, заканчивается разочарованием, когда наблюдатель пытается разглядеть в такое устройство звезду или планету. Объект в таком телескопе виден как нечеткое радужное пятно, на котором невозможно разглядеть какие-либо четкие детали. Поэтому, если вы решили создать свой собственный маленький телескоп, не используйте простые линзы, а следуйте этой инструкции, и у вас будет недорогой, полупрофессиональный инструмент.
Для хорошего телескопа оптимальным выбором будут ахроматы. Ахромат состоит из двух (собирательной и рассеивающей) линз. Они изготовлены из неодинаковых по дисперсии света сортов оптического стекла, что почти полностью нейтрализует хроматическую аберрацию. Ахроматы начального уровня склеены (известны как «склеенные ахроматы») и передают очень четкое изображение при использовании их в телескопах. Вы должны раздобыть себе такие линзы, чтобы построить телескоп с превосходной видимостью.
Данные линзы можете найти в продаже в интернет-магазинах. Чтобы собрать телескоп своими руками вам понадобятся три линзы. Две одинакового размера, а третья – большего размера. Теперь рассмотрим устройство рефрактора Кеплера.
Шаг 2: Рефрактор Кеплера
На рисунке представлена схема очень старого и очень простого способа увеличения удаленных объектов. Параллельные лучи света от объекта достигают большой линзы объектива с большим фокусным расстоянием, преломляются и сходятся в точке фокусировки, далее они попадают в короткофокусный окуляр малого диаметра, который увеличивает изображение. Большая линза – это объектив, маленькая – окуляр. Сложенные вместе длины фокусных расстояний объектива и окуляра составляют длину телескопа, а соотношение линз – его увеличение. Если вы соедините две одинаковые ахроматические линзы, как показано на рисунке, вы получите отличный окуляр с двойным увеличением, названный окуляром Plossl. Таким образом, мы используем в проекте 3:
Объектив (5 евро): фокусное расстояние 250 мм, диаметр 30 мм, арт. №: 569.OAL – это число, по которому вы можете идентифицировать линзу объектива.
Информацию по этой линзе вы можете прочитать на сайте AstroMedia.
Для проекта вам потребуется одна такая линза.
Окуляр (4,6 евро): фокусное расстояние 26,5 мм, диаметр 18 мм, арт. №: 551.OAL – по этому числу вы сможете идентифицировать линзу окуляра.
С информацией по линзе можете ознакомиться здесь: AstroMedia.
Вам потребуется две линзы для окуляра Plossl. Для простого окуляра с увеличением 10х будет достаточно одной такой линзы.
Шаг 3: Материалы и инструмент
Кроме линз, вам дополнительно потребуются несколько недефицитных деталей.
Материалы, которые вам понадобятся:
- Три ахроматические линзы, описанные выше.
- Труба от пылесоса, пластмассовая или металлическая (длиной 26-27 см).
- Старая толстая ручка или небольшая пластмассовая трубка (длиной 5-6 см).
- Две стандартные пластмассовые пробки от пластиковых бутылок.
- Лист черного картона (не глянцевый!)
- Изоляционная лента.
- Несколько картонных полосок.
Инструмент:
- Нож или ножницы.
- Липкая лента и немного жидкого клея.
Шаг 4: Собираем главную трубу
Трубу для телескопа можно использовать от старого пылесоса. Ее наружный диаметр составляет 30 мм, но с одной стороны этой трубы, есть утолщение, внутренний диаметр которого более 30 мм. Это идеально подходит для установки линзы объектива, и еще остается небольшая кромка перед объективом – эта кромка будет служить козырьком для защиты от окружающего света.
Трубка меньшего размера (как видно на фото) – это труба окуляра. Она будет скользить в основной трубе. Внутрь труб вставьте предварительно вырезанные отрезки из черного картона, чтобы исключить нежелательные блики внутри их.
Обрежьте большую трубу до требуемой длины (27-28 см), скрутите в трубку деталь из черного картона и вставьте в главную трубу на расстоянии 20 см от широкого конца. Затем попробуйте вставить линзу объектива – она должна легко входить. Теперь у вас есть труба с черной внутренней поверхностью.
Возьмите две пробки от пластиковых бутылок и аккуратно обрежьте их края, чтобы получились два пластмассовых кольца. Эти кольца будут стопорить линзу объектива без использования клея. Отрежьте от колец небольшие участки, чтобы можно было их согнуть при установке.
Вставьте одно такое кольцо до конца в широкий конец трубы. Убедитесь, что кольцо стоит ровно. Теперь осторожно вставьте большую линзу (30 мм) выпуклой стороной наружу и застопорьте ее вторым кольцом. Это кольцо вы можете зафиксировать небольшим количеством клея (клей не должен попасть на линзу!). Допускается небольшое перемещение линзы между двумя кольцами. Будьте внимательны: линза должна быть обращена выпуклой стороной к небу. Сборка основной трубы почти завершена.
Шаг 5: Собираем трубу окуляра
Трубка окуляра будет немного отличаться от основной. Найдите какую-либо пластмассовую трубку с внутренним диаметром 20 мм и длиной не менее 5 см. Затем возьмите две маленькие линзы для окуляра, установите их выпуклыми сторонами друг к другу (см. фото). Это очень важная часть. Проделав такой трюк, мы получим очень эффективный окуляр Plossl. Расстояние между этими линзами должно быть не более 1-2 мм.
Теперь необходимо смотать установленные таким образом линзы изолентой; при этом нельзя позволять линзам сдвинуться или наклониться. Здесь очень важно сохранить осевую симметрию. Намотайте изоленты столько, чтобы линзы плотно вошли в трубку окуляра и установите их с самого края трубки.
Делаем диафрагму. Если вы хотите сделать профессиональный окуляр с четким изображением, то перед его сборкой изготовьте из картона 4 кольца наружным диаметром равным диаметру линз, и внутренним диаметром 12-14 мм. Установите их вместе с линзами следующим образом (слева-направо): кольцо – линза выпуклой стороной вправо – два кольца – линза выпуклой стороной влево – кольцо. Последнее кольцо может иметь меньший внутренний диаметр (приблизительно 10 мм). С помощью такой диафрагмы поле обзора будет немного уменьшено, но при этом края изображения будут более резкими.
Размеры отверстий колец необходимо подобрать экспериментально до окончательной сборки.
Края внутренних отверстий колец диафрагмы должны быть идеально ровными, иначе все неровности будут видны на изображении. Эту проблему можно решить, если использовать пробойник для изготовления колец. Здесь вам придется поэкспериментировать. Попробуйте подобрать металлическую шайбу подходящего размера и использовать ее в качестве диафрагмы. Придумайте, что еще можно использовать.
ОБХОДИМСЯ БЕЗ ОКУЛЯРА PLOSSL.
Если хотите сэкономить деньги, можете изготовить простой окуляр. В этом случае вам нужно будет купить только одну маленькую линзу. При этом кратность увеличения уменьшится вдвое, примерно до 10х. Даже такого увеличения будет достаточно, чтобы разглядеть кратеры на Луне (но не на Юпитере или Сатурне). Если вы решите сделать такой окуляр, то линзу нужно установить выпуклой стороной к вашему глазу.
Шаг 6: Финальные шаги
Телескоп почти готов. Осталось сделать только одну маленькую деталь: установить трубку окуляра в основную трубу так, чтобы она в тугую двигалась внутри ее. Для этого приклейте 3 маленькие полоски из многослойного картона изнутри свободного конца основной трубы. Предварительно сложите полоски пополам в виде буквы «V». Затем осторожно вставьте маленькую трубку в большую и попытайтесь сфокусировать изображение. Если вы все сделали правильно, то должны наблюдать перевернутое изображение объектов в очень хорошем качестве (если не были установлены кольца в окуляр, то изображение будет с размытыми краями).
Если вы не сможете настроить четкое изображение, перемещая трубку окуляра, возможно, что ваша труба или слишком длинная, или слишком короткая. В этом случае посчитайте расстояние между линзами: фокус объектива (25 см) прибавляем к фокусному расстоянию окуляра (1,4 см). Попробуйте немного вытащить линзы окуляра из маленькой трубки (вот почему их нельзя приклеивать), или отрезать немного от основной трубы со стороны окуляра, или же использовать более длинную трубку окуляра (более, чем рекомендуемые 5-6 см). При использовании однолинзового окуляра, помните, что его фокус будет составлять 2,6 см.
Шаг 7: Вперед, к звездам!
Наш телескоп (с окуляром Plossl) имеет серьезное увеличение, поэтому вы вряд ли сможете пользоваться им, просто держа в руках. Установите его на штатив для фотокамеры, чтобы было легче прицеливаться, или прижмите телескоп к стене. Лучше все-таки со штатива, т.к. спутники Юпитера вы точно не сможете разглядеть держа телескоп в руках. Посмотрите на поверхность Луны, это удивительно!
Попробуйте построить второй телескоп, используя акриловые линзы и обратите внимание на разницу.
Ваш телескоп является неплохим инструментом для наблюдения за звездами. Единственное отличие от профессиональных телескопов, это небольшой диаметр его объектива (и, следовательно, его слабая способность собирать свет). Если вы хотите создать действительно серьезную вещь с кратностью увеличения 60-80х, нужен объектив диаметром 60-70 мм, и здесь уже пятью евро вам не обойтись. Зато с помощью 70-миллиметрового телескопа вы сможете наблюдать множество небесных тел, которые невидимы невооруженным глазом (звездные скопления, яркие галактики, кольца Сатурна, поверхность Юпитера и многое другое…).
Между прочим, самый совершенный телескоп Галилея был хуже, чем этот (меньший угол обзора, более слабая оптика). Гордитесь своим творением!
Простой телескоп своими руками
Зима, это хороший период для наблюдения за небом. Зимой можно увидеть много звезд и планет, а также млечный путь. Млечный путь очень красив (виден только на чистом небе). Он виден невооруженным глазом. В ясном небе, если не принимать во внимание искусственные спутники, видимые в небе, можно увидеть МКС (международную космическую станцию) невооруженным глазом. Она выглядит, как движущийся источник света высокой интенсивности, похожий на Венеру. Автор данной самоделки всё это наблюдал сам воочию и после этого решил приобрести телескоп, но обнаружил, что это очень дорогое удовольствие. Поэтому он решил сделать простой домашний телескоп. Для его изготовления потребуются ПВХ трубы и линзы.
Шаг 1: Теория
Телескоп используется, чтобы увидеть дальний объект, который не виден невооруженным глазом. Телескоп масштабирует определенную область. Область обзора уменьшается и фокусируется на небольшой части, что приводит к более детальному просмотру.
Основными компонентами являются большой объектив и маленький окуляр. Объектив имеет большой диаметр, что увеличивает способность собирать свет. Больше света, означает более четкое изображение, а также имеется большое фокусное расстояние, обеспечивающее эффект увеличения. Окуляр имеет меньший диаметр и меньшее фокусное расстояние (для обеспечения высокого увеличения). Линзы выпуклые.
Объектив конвертирует параллельный луч света из бесконечности (в дальнем расстоянии) в одну точку. Окуляр расходится с конвергентным светом, потому что нашему глазу нужны параллельные лучи (у нашего глаза выпуклая линза). Используя это расположение, мы получаем перевернутое изображение. Для просмотра неба инверсия не является проблемой. Эффект масштабирования (увеличение) определяется по заданному уравнению:
увеличение = фокусное расстояние (объектив) / фокусное расстояние (окуляр)
Телескоп работает на основе преломления лучей света. У него есть проблемы хроматического истирания, вызванные тем, что разные цвета фокусируются в разных точках, поэтому яркие объекты кажутся радужным цветом. Эта проблема уменьшена в отражающем телескопе. В нем используются зеркала, поэтому преломление не действует. Но отражающий телескоп сложно построить, поэтому будем создавать преломляющий телескоп.
Этот телескоп не имеет большего увеличения. Он сделан скорее для учебной цели, поэтому у него есть недостатки.
Шаг 2: Необходимые материалы и инструменты
Выпуклая линза 8,5 см диаметром
Объектив с фокусным расстоянием 27 см
Окуляр от старого бинокля, диаметром 3,5 см, длиной 5 см, фокусным расстоянием 2 см
Труба ПВХ диаметром 100 мм и длиной 25 см
Труба ПВХ диаметром 50 мм и длиной 8 см
ПВХ редуктор (переходник) от 100 мм до 50 мм — 1 шт.
ПВХ заглушка, диаметром 50 мм — 1 шт.
Винты (сколько потребуется)
Основные инструменты и материалы приведены на рисунке.
Шаг 3: Подготовка материалов
Для сборки самоделки сначала нужно подготовить все необходимые материалы:
Части объектива
1. Отрезать часть от ПВХ трубы, диаметром 100 мм и длиной 17,5 см, используя лезвие ножовки.
2. Отрезать часть от ПВХ трубы, диаметром 100 мм и длиной 2 см, используя лезвие ножовки.
3. Отрезать 3 части длиной 2 см.
4. Очистить и обработать края, используя маленький нож.
Части окуляра
1. Взять 8 см ПВХ трубы.
2. Очистить и обработать края, используя маленький нож.
3. Взять 5-ти см торцевую крышку и просверлить отверстие в ее центре, используя сверлильный станок или альтернативный метод.
4. Размер отверстия составляет 2,8 см (использован диаметр окуляра бинокля).
Для сверления отверстий у автора нет подходящего сверла. Поэтому он сначала сверлит отверстие маленьким сверлом, а затем увеличивает его, используя старые кусачки и сверлильный станок. Все это показано на рисунках.
Шаг 4: Фиксация объектива
Сначала необходимо зафиксировать объектив в ПВХ трубе. Объектив имеет меньший диаметр, чем труба из ПВХ. Поэтому, чтобы уменьшить диаметр необходимо поместить обрезок ПВХ длиной 2 см в трубу. Объектив помещают на 2 см внутрь трубы, чтобы уменьшить блики от боковых огней, попадающих в телескоп.
1. Сначала нарезают ПВХ небольшой ширины и удаляют часть, чтобы закрепить этот кусочек внутри трубы ПВХ (2 см внутри от края).
2. Затем другой кусочек ПВХ нарезают и удаляют некоторую часть, чтобы поместиться в первый помещенный кусочек.
3. Убедитесь, что деталь находится на расстоянии 2 см от всех положений, а затем закрепите ее винтами (винты не проникают внутрь трубы из ПВХ).
4. Затем поместите объектив и закрепите его, используя другие маленькие кусочки ПВХ и винты. Это показано, на фото.
5. Затем закрепите к нему редуктор. Используйте винты, чтобы закрепить конструкцию в случае ослабления. Убедитесь, что винты не проникают в ПВХ.
6. Руководствуйтесь фотографиями, если не очень понятно. Изображения сделаны пошагово.
Шаг 5: Фиксация окуляра
Автор использует окуляр от старого бинокля. В противном случае потребуется выпуклая линза, диаметром 3-4 см и фокусным расстоянием около 4 см.
1. Прикрепите окуляр к отверстию в торцевой крышке с помощью винтов и металлических полос.
2. Убедитесь, что винты не проникают внутрь окуляра.
3. Все действия показаны на фото.
4. Подсоедините ПВХ переходник (редуктор), диаметром 100/50 см к торцевой крышке и закрепите ее винтом.
Шаг 6: Сборка телескопа
Убедитесь, что 100 см труба свободно перемещается внутри редуктора.
При необходимости зашлифуйте поверхность ПВХ трубы.
Движение ПВХ трубы в редукторе используется для точной фокусировки телескопа.
Для настройки фокуса посмотрите на дальний объект через телескоп и найдите четкое изображение. Точка четкого изображения — это точка фокусировки. Закрепите это положение с помощью винта, чтобы зафиксировать телескоп в его точке фокусировки.
Шаг 7: Советы по выбору линз
Это авторская схема телескопа. Он использует линзы, которые можно приобрести у него в городе. Не везде могут продаваться подобные линзы, поэтому он дает советы по выбору необходимых линз. Убедитесь, что линзы удовлетворяют заданным параметрам схемы сборки.
Подбор объективов (выпуклые линзы)
Используйте большой диаметр от 8 до 16 см. Больший диаметр обеспечивает высокую светосъемную способность, что повышает четкость изображения.
Используйте объективы с большим фокусным расстоянием от 30 до 100 см. Высокое фокусное расстояние означает большое увеличение, что означает высокое масштабирование.
Подбор окуляра (выпуклые линзы)
Используйте маленький диаметр от 2 до 4 см.
Используйте небольшое фокусное расстояние от 2 до 10 см. Данные линзы обеспечивают высокое увеличение.
Выбор длины ПВХ труб
Длина ПВХ объектива составляет около 70% от общего фокусного расстояния.
Длина окуляра ПВХ составляет около 40% от общего фокусного расстояния.
Отрегулируйте длину самостоятельно, чтобы обеспечить четкое изображение. Это грубый расчет.
Шаг 8: Заключение
Для хорошего и четкого наблюдения, необходимо дождаться ясного ночного неба.
В ясную погоду можно увидеть много звезд, которые не видны невооруженным глазом. Это очень интересно.
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.Телескоп своими руками
1. В качестве объектива возьмём обычную лупу в +2 диоптрии диаметром 100 мм — такую можно найти в канцелярском магазине или даже в ящике вашего стола. Для окуляра надо будет обзавестись отрицательной линзой в –20 диоптрий диаметром 25–50 мм — продаётся в любой оптике. В качестве оптической трубы — это основа нашего телескопа, на которую крепятся линзы,— подойдут круглые коробки из-под чипсов, пластиковые трубы или просто скрученные в цилиндр плотные листы бумаги.
Подбираем увеличение
Обязательно ли брать именно такие линзы? Вовсе нет! Мы подобрали параметры, которые не требуют особо длинной оптической трубы, но дают существенное увеличение. Если вы хотите его изменить, подберите линзы по формуле:
Наш телескоп имеет следующие параметры: F = 0,5 м, f = 0,05 м, следовательно, его увеличение составляет 0,5 / 0,05 = 10 крат.
Диаметр отверстия сделаем на пару миллиметров больше, чем диаметр линзы объектива, чтобы удобнее было её вставлять. Длина трубы должна быть равна фокусному расстоянию объектива — скрепите несколько цилиндров скотчем, если понадобится. В нашем случае это 50 см.
2. Сворачиваем бумагу в цилиндр. С помощью клея закрепляем линзу объектива на конце оптической трубы выпуклой стороной внутрь.
Совет: Чем темнее изнутри оптическая труба, тем выше контрастность изображения. Покрасьте её чёрной краской или используйте тёмную бумагу.
3. Делаем держатель для маленькой линзы — окуляра. Это может быть пластиковая крышка или картонный круг с отверстием нужного размера.
4. Приклейте держатель с линзой к другому краю оптической трубы. Телескоп готов! Украсьте по своему вкусу.
Как сделать бюджетный телескоп своими руками
Иногда так хочется понаблюдать за ночным небом, поближе взглянуть на звезды или посмотреть на летящую комету, однако возможности сделать это нет. Потому что телескопы достаточно дорогостоящие. А посмотреть на звезды нам хочется лишь иногда. Из такой ситуации есть выход, можно собрать телескоп своими руками.
Давайте посмотрим видео самоделки:
[media=http://www.youtube.com/watch?v=vfqLlJ5kxhY]
Затраты на сборку простейшего телескопа рефрактора системы Галилея составили всего 5 долларов.
Для этого необходимо:
— увеличительная лупа диаметром 100мм;
— линза диаметром 25-50мм, на минус 18диоптрий, будем использовать ее в качестве окуляра;
— пластиковая труба диаметром 100мм;
— пластиковый переходник;
— небольшой кусок автомобильного резинового патрубка;
— два уплотнительных кольца разной ширины из 100мм пластиковой трубы;
— скотч;
— отвертка;
— канцелярский нож;
— молоток;
— скотч.
Итак, все необходимые инструменты и материал подготовлены, можно приступать непосредственно к сборке телескопа.
На кусок пластиковой трубы одевается два крепления для пластиковых труб открытой прокладки.
От увеличительной лупы отрезается лишняя деталь, т.е. ручка, она будет только мешать, место среза тщательно шлифуется. Далее увеличительную лупу в пластиковом ободке оборачивают узкой уплотнительной прокладкой, которая сделана из той же канализационной пластиковой трубы диаметром 100мм. Т.к. стекло немного больше диаметра прокладки, в ней делают разрез.
Затем увеличительное стекло вместе с уплотнительной прокладкой аккуратно вставляются в пластиковую трубу, на которую мы одевали крепления для пластиковых труб открытой прокладки, так, чтобы оно не выпирало. После этого одно из креплений поднимается на уровень увеличительного стекла и затягивается с двух сторон при помощи отвертки, так мы фиксируем увеличительное стекло на конце трубы.
Потом нам необходимо прикрепить пластиковый переходник, который можно купить в любой хозяйственно магазине. Оставшуюся уплотнительную прокладку вставляем внутрь широкого отверстия на переходнике, внутрь прокладки вставляется конструкция из трубы и увеличительного стекла. При помощи молоточка прокладка опускается как можно глубже в переходник.
Линзу-окуляр прикрепляем к куску автомобильного резинового патрубка при помощи скотча по всей окружности.
Эту конструкцию вставляем в узкую часть пластикового переходника, и также закрепляется при помощи скотча.
Второе крепление для пластиковых труб открытой прокладки используется для того, чтобы закрепить собранный телескоп на удобной жерди или палке.
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.Самодельный телескоп своими руками — схема и инструкции
Времена, когда открытие в науке мог сделать любой желающий, почти полностью остались в прошлом. Всё, что может открыть любитель в химии, физике, биологии — давно уже известно, переписано и посчитано. Астрономия — исключение из этого правила. Ведь это наука о космосе, пространстве неописуемо огромном, в котором невозможно изучить всё, и даже недалеко от Земли ещё существуют неоткрытые объекты. Однако, для того чтобы заниматься астрономией, необходим телескоп — дорогой оптический прибор. Самодельный телескоп своими руками — простая или сложная задача?
Может быть, поможет бинокль?
Начинающему астроному, который только-только начинает присматриваться к звёздному небу, рановато делать телескоп своими руками. Схема для него может показаться слишком сложной. На первых порах можно обойтись и обыкновенным биноклем.
Это не такой уж и несерьёзный прибор, как может показаться, и есть астрономы, которые продолжают пользоваться биноклями, даже став знаменитыми: так, японский астроном Хиякутаке, первооткрыватель кометы, названной его именем, прославился именно своим пристрастием к мощным биноклям.
Для первых шагов начинающего астронома — для того, чтобы понять «моё это, или не моё» — подойдет любой мощный морской бинокль. Чем больше диаметр объективов, тем лучше. В бинокль можно наблюдать Луну (в достаточно внушительных подробностях), разглядеть диски ближних планет, таких, как Венера, Марс или Юпитер, рассмотреть кометы и двойные звёзды.
Нет, всё-таки телескоп!
Если Вы загорелись астрономией всерьёз и всё-таки хотите сделать телескоп своими руками, схема, которую вы выберете, может принадлежать к одной из двух основных категорий: рефракторы (в них используются только линзы) и рефлекторы (используются линзы и зеркала).
Для начинающих рекомендуются рефракторы: это менее мощные, но более простые в изготовлении телескопы. Потом, когда Вы наберетесь опыта в изготовлении рефракторов, сможете попробовать собрать рефлектор — мощный телескоп своими руками.
Чем отличается мощный телескоп?
Что за глупый вопрос — спросите вы. Конечно — увеличением! И будете неправы. Дело в том, что не все небесные тела в принципе возможно увеличить. Например, звёзды вы не увеличите никак: они расположены на расстоянии многих парсек, и с такого расстояния превращаются практически в точки. Никакого приближения не хватит, чтобы разглядеть диск далёкой звезды. «Увеличить» можно только объекты Солнечной системы.
А звёзды, телескоп, прежде всего, делает ярче. И за это его свойство отвечает его первая по важности характеристика — диаметр объектива. Во сколько раз объектив шире, чем зрачок человеческого глаза — во столько раз ярче становятся все светила. Если Вы хотите сделать мощный телескоп своими руками — Вам придется подыскивать, прежде всего, очень большую в диаметре линзу под объектив.
Простейшая схема телескопа-рефрактора
В наиболее простом своём виде телескоп-рефрактор состоит из двух выпуклых (увеличивающих) линз. Первая — большая, направленная на небо — называется объективом, а вторая — маленькая, в которую смотрит астроном, называется окуляром. Самодельный телескоп своими руками следует делать именно по этой схеме, если для Вас это первый опыт.
Объектив телескопа должен иметь оптическую силу в одну диоптрию и как можно больший диаметр. Найти подобную линзу можно, например, в мастерской по изготовлению очков, где из них вырезают стёклышки для очков различной формы. Лучше, если линза будет двояковыпуклой. Если не найдётся двояковыпуклой — можно использовать пару плосковыпуклых линз по полдиоптрии, расположенных одна за другой, выпуклостями в разные стороны, на расстоянии 3 сантиметра друг от друга.
В качестве же окуляра лучше всего сойдёт любая сильная увеличительная линза, в идеале — лупа в окуляре на ручке, какие выпускались раньше. Сойдёт и окуляр от любого оптического прибора заводского изготовления (бинокля, геодезического прибора).
Чтобы узнать, какое увеличение будет давать телескоп, замерьте фокусное расстояние окуляра в сантиметрах. Затем поделите 100 см (фокусное расстояние линзы в 1 диоптрию, то есть объектива) на эту цифру, и получите искомое увеличение.
Закрепите линзы в любой прочной трубе (сойдёт картонная, промазанная клеем и покрашенная изнутри самой чёрной краской, что сможете найти). Окуляр должен иметь возможность скользить вперёд-назад в пределах нескольких сантиметров; это нужно для наведения резкости.
Закрепить телескоп следует в деревянном штативе так называемой монтировки Добсона. Чертёж её легко можно найти в любом поисковике. Это самая простая в изготовлении и в то же время надёжная монтировка для телескопа, почти все телескопы-самоделки используют именно её.
Как сделать простейший телескоп своими руками
Многие люди считают телескоп очень сложным прибором, который самостоятельно в домашних условиях сделать не получится. Это верно по отношению к современным устройствам с очень сложной конструкцией, но сделать простейший телескоп своими руками – реально. В данной статье вы узнаете, как сделать телескоп всего за пару часов.
Следуя инструкции можно сделать телескоп с увеличением в 30, 50 или 100 раз. Все три варианта имеют одинаковую конструкцию и отличаются только линзами объектива и длиной в развернутом виде.
Понадобится:
- Ватман;
- Клей;
- Черная тушь или краска;
- Две оптические линзы.
Если вы впервые собираете подобные устройства, то для начала лучше попытаться сделать телескоп с 50-кратным увеличением.
Объектив
Из листа ватмана сворачиваем трубу длиной 60-65 см. Диаметр нужно сделать немного больше диаметра линзы объектива. При использовании стандартной очковой линзы, диаметр трубы будет около 6 см. Затем разверните лист и закрасьте внутреннюю часть черной тушью. Таким образом, внутренняя поверхность телескопа будет черной, это исключит возможность попадания стороннего света (не от объекта наблюдения).
После того как определенны размеры, диаметр и одна сторона листа закрашена, можно свернуть лист и закрепить его клеем. Линзу объектива в +1 диоптрию, следует закрепить в торце трубы, с помощью двух ободков из картона с зубчиками (показано на рисунке).
1 — линза объектива,
2 — линза окуляра,
3 — крепление линзы объектива,
4 — крепление трубки для линз окуляра,
5 — дополнительная линза для перевертывания изображения,
6 — диафрагма
Окуляр
Следующим шагом изготовления телескопа своими руками будет создание окуляра.
Линзу для окуляра, к примеру, можно вытащить из сломанного бинокля. Фокусное расстояние (f) линзы должно быть 3 — 4 см. Определяется это расстояние следующим образом: на линзу направьте свет от удаленного источника (например, солнце), отдаляйте линзу от экрана, на который проецируете луч. Расстояние между линзой и экраном при котором пучок света сфокусируется в маленькую точку и будет являться фокусным расстоянием (f).
Сверните лист бумаги в трубочку такого диаметра, чтобы окуляр плотно в нее входил. Если на линзе присутствует металлическая оправа, то никаких дополнительных креплений делать не нужно.
Готовая трубка с окуляром закрепляется в большой трубе с помощью двух картонных кругов с отверстиями в центре. Трубка с окуляром должна двигаться свободно, но с небольшим усилием.
Самодельный телескоп готов. Только он имеет небольшой минус – перевернутое изображение. При наблюдении за небесными объектами это совсем не является недостаток, но если вы будете наблюдать за объектами местности, то будете испытывать определенные неудобства. Чтобы перевернуть изображение, необходимо в трубу окуляра установить еще одну линзу с фокусом 3 – 4 см.
Телескоп с увеличением в 30 раз ничем не отличается от описанного выше, кроме линзы в + 2 диоптрии и длины (около 70 см, в расправленном виде).
Телескоп с увеличением 100 крат, будет около двух метров в длину и для него потребуется линза + 0.5 диоптрии. Такой самодельный телескоп позволит разглядеть «моря», кратеры, равнины залитые лавой, горные массивы у Луны. Также можно отыскать на небе Марс и Венеру, их размер будет с крупную горошину. А если зрение острое, то среди большого числа звезд можно отыскать и Юпитер.
Изображение такого мощного телескопа имеющего малый диаметр объектива, может быть испорчено радужной окраской. Это вызвано явлением дифракции. Частично снизить этот эффект можно с помощью диафрагмы (черная пластина с отверстием диаметра 2 – 3 см). Диафрагма устанавливается в том месте, где лучи от объектива сходятся в фокусе. Определяется это место с помощью экрана.
После такой доработки, изображение станет более четким, но потеряет немного яркости.
Если вы собираете двухметровый телескоп из ватмана, то следует знать, что он будет изгибаться под тяжестью линзы, сбивая настройки. Чтобы сохранить геометрию трубы, следует с двух сторон прикрепить деревянные рейки.
Вот таким образом можно сделать телескоп своими руками. Не самый мощный, но подходящий чтобы разжечь интерес к астрономии.
Интересных и увлекательных вам наблюдений.
Как сделать телескоп PiKon своими руками на базе компьютера Raspberry Pi
Самодельный телескоп PiKon напечатан на 3Д-принтере и управляется компьютером Raspberry Pi. Дизайн предполагает замену окуляра в ньютоновом телескопе-рефлекторе на камеру Raspberry Pi (с демонтированной линзой) своими руками. Зеркало телескопа фокусирует изображение прямо на сенсор камеры, давая поле обзора примерно ¼ градуса (для сравнения, Луна занимает ½ градуса поля зрения человеческого глаза).
Первоначально PiKon был спроектирован для Фестиваля Разума, проводящегося в Университете Шеффилда, чтобы продемонстрировать, что может сделать дома ученый-любитель с помощью новейших доступных технологий, таких как 3Д принтер и компьютер Raspberry Pi. С тех пор телескоп был профинансирован с помощью краудфандинга, и стал частью проекта свободного аппаратного обеспечения.
Шаг 1: Загрузка макетных файлов для 3Д-принтера
Вы можете загрузить stl-файлы отсюда или из облачного хранилища DropBox.
ФайлыШаг 2: Монтаж оправы главного зеркала
Не устанавливайте зеркало в оправу, пока весь зеркальный узел не будет собран. В основание зеркала вставляются три 8мм винта, затем на них надеваются пружинки, и уже потом надевается оправа зеркала. В оправе зеркала сделаны шестиугольные отверстия, в которые должны попасть винты. Оправа должна быть установлена так, чтобы шестиугольные отверстия смотрели в сторону, противоположную базе, и в них должны быть видны винты.
Шаг 3: Крепление главного зеркала к оправе
На оправу клеится двухсторонняя клеевая прокладка, лишние части нужно срезать острым ножом. На эту прокладку клеится зеркало, его обязательно нужно отцентровать и выверить с периметром оправы. Юстирование зеркала проводится с помощью трех винтов. Убедитесь, что расстояние между базой и оправой одинаково во всех трех точках крепления болтов. Для проверки можно использовать биту дрели.
Шаг 4: Крепление камеры на паука
Крепление «паук» удерживает камеру компьютера на оси телескопа и дает возможность немного перемещать ее по этой оси, чтобы фокусировать. Pi-камера установлена в рамку, к которой уже присоединена резиновая зубчатая рейка. Сначала нужно убрать с камеры линзу, чтобы открыть доступ к сенсору. Линза посажена на резьбу с герметиком, возможно придется приложить усилие, чтобы линза сдвинулась по резьбе. Камеру желательно держать в процессе снятия, как показано на картинке, снятую линзу можно выкинуть.
Во время снятия линзы от печатной платы камеры может отсоединиться шлейф, идущий на камеру, поэтому стоит проверить, подключен ли шлейф к плате, когда вы закончите с линзой.
После этого Pi-камеру нужно закрепить в рамке четырьмя 2мм винтами и гайками. Примечание: винты в комплекте могут быть короче, чем на фотографиях.
Шаг 5: Фокусировщик
Теперь собираем фокусировщик. Он состоит из шестерни верхнего вала, соединенной с резьбовым валом, и ручки фокусировки, соединенной с резьбовым валом с помощью двух квадратных гаек и обычной гайкой. Шестерню верхнего вала помещаем в центр паука, как на картинке. Потом проводим вал через отверстие в окружности паука в центр шестерни и фиксируем винтом под шестигранник. Зубчатая рейка камеры будет проходить в щель между шестерней и пластиком паука.
Сначала ход будет достаточно тугой, но после пары проходов сгладится. Очень важно, чтобы в этом узле детали были плотно подогнаны. Ручка фокусировки фиксируется на квадратных гайках и контргайкой сверху. На резьбовой вал наденьте квадратную гайку и поверните, постоянно проверяя, достаточно ли над ней длины вала для ручки и контргайки. После этого наденьте вторую квадратную гайку и законтрируйте обе гайки. Наденьте на резьбовой вал ручку фокусировщика, чтобы квадратные гайки попали в квадратную выемку с внутренней стороны ручки, и закрепите ручку контргайкой.
Шаг 6: Установка корпуса компьютера
Корпус компьютера крепится к пауку с помощью рамки и единственного самореза. В рамке компьютера сверлится 4 мм отверстие, открывающее доступ к саморезу. В готовых наборах напечатанных деталей на рамке нанесена метка в месте, где нужно просверлить отверстие. Для тех, кто будет печатать все детали дома, прилагаю файл с координатной сеткой.
Отверстие сверлится в периметре паука, сверлом 2,5 мм, в него будет врезаться саморез 3,5 мм. Отверстие должно быть расположено над одной из растяжек паука, чтобы кончик самореза не выпирал. Корпус компьютера Raspberry Pi прозрачный, состоит из двух частей. Шлейф от камеры проходит через колпак, прежде чем подключиться к разъему для CSI камеры на плате компьютера. После две части собираются вместе и вставляются в рамку.
Шаг 7: Заключительная сборка и монтаж штатива
Возможно, вы захотите покрыть внутреннюю поверхность трубы черной матовой краской.
Треножный станок монтируется на центре тяжести домашнего телескопа. Для этого нужно навесить на трубу телескопа узел главного зеркала и паука. Их можно временно зафиксировать с помощью тканевого скочта.
Затем сбалансируйте трубу с помощью пальцев или подручных предметов, чтобы определить ее центр тяжести. Поставьте метку на это месте. Теперь, с помощью крепления штатива, отметьте места, где нужно будет просверлить два отверстия под крепление.
Снимите зеркало и паука, прежде чем начать сверлить отверстия; оставьте достаточный зазор для гаек. Когда отверстия будут готовы, зафиксируйте крепление штатива с помощью винтов и гаек.
Можно опять навесить зеркало и паука на трубу, но пока не фиксируйте их окончательно. Нужно проверить работу телескопа, чтобы установить правильную ориентацию камеры, и только после этого можно установить паук на свое место.
Окончательная фиксация зеркала и паука происходит с помощью 3,5 мм саморезов. Отверстия под саморезы сверлятся 2,5 мм сверлом, через стенку трубы в боковую часть растяжек паука и базы зеркала. Повторюсь, не закрепляйте паука насовсем, пока не проведете испытание камеры, пусть пока держится на тканевом скотче.
Шаг 8: Настройка компьютера
Для использования Raspberry Pi вам понадобится источник питания, USB-клавиатура, HDMI-монитор и мышь для графического интерфейса. Если у вашего монитора вход VGA, можно воспользоваться переходником HDMI — VGA.
В компьютер Raspberry Pi встроена запрограммированная micro-SD карта. При включении компьютера на монитор выводится последовательность действий по настройке компьютера.
Рекомендованная ОС – Raspian. Захват изображения происходит набором команды, поэтому будет целесообразно загружать интерфейс командной строки во время начальной загрузки, чем загружать потом графический интерфейс пользователя (ГИП).
Синтаксис командной строки.
Полный перечень команд для камеры находится на сайте производителя.
Для захвата изображения используется следующая команда:
Raspistill –o test.jpeg –t 30000 –hf
«Raspistill –o test.jpeg» — эта часть команды означает, что изображение сохраняется в формате .jpeg, имя файла – test. По умолчанию на экране появляется превью изображения.
–t 30000 — означает время демонстрации превью прежде чем будет сделан снимок. Время измеряется в миллисекундах, таким образом в нашей команде указано время 30 секунд.
-hf – переворачивает изображение по горизонтали. Изображение на сенсоре зеркально перевернуто.
Шаг 9: Установка телескопа для наблюдений
Так как у телескопа PiKon нет окуляра, настройка изображения происходит на экране.
Сначала введите команду «Raspistill –o test.jpeg» для тестового фото, чтобы удостовериться, что камера присоединена корректно и все работает как надо.
Затем сфокусируйте телескоп на объекте наблюдения. Увеличив в команде временной период превью (-t), вы получите возможность настройки изображения.
Raspistill –o test.jpeg –t 120000 –hf
Когда вы настроите фокус, уберите тканевый скотч с паука и вращайте его в трубе, пока изображение не выправится по вертикали. Когда это произойдет, паука можно фиксировать саморезами.
Теперь вы готовы исследовать небо. Начать лучше с Луны, так вы познакомитесь с управлением телескопом. Сделанные вами изображения хранятся на Raspberry Pi, чтобы сбросить их на другой компьютер я использую аккаунт в приложении Dropbox от Raspberry Pi.
