Обзоры

Обзор солнечного телескопа Coronado PST

Обзор телескопа Coronado PST

В конце 2003-го года фирма Coronado™ объявила о начале продаж персонального солнечного телескопа, Coronado PST. Казалось бы, что тут такого удивительного, Коронадо далеко не единственный производитель, выпускающий технику для наблюдения Солнца в диапазоне На. Да и параметры новинки были, прямо скажем, не очень впечатляющими – телескоп-рефрактор, апертура 40 мм, фокусное расстояние 400 мм, общий коэффициент ослабления света 10^-5, (то есть гарантировано безопасный уровень), ширина полосы пропускания фильтра менее 1 ангстрем, максимум полосы пропускания фиксирован на линии ионизированного водорода На – 656,3нм. Впечатляла «ёлочная игрушка», а именно так и выглядит и сам Coronado PST, и его нарядная коробка (да и время появления — незадолго до Рождества, подразумевало подарочность изделия), своей ценой. Это был первый в природе солнечный телескоп стоимостью менее 500 долларов США. А если точнее, его цена составляла в то время 499$ US. Рекламные проспекты гласили, что это – легкий, мобильный На-телескоп. Действительно, мобильность на высоте, габариты не более 40 сантиметров длины и вес около 2 килограмм. Кроме того, для работы с этим телескопом вполне достаточно было лёгкого фотоштатива, а для ценителей монокультуры Coronado™ выпустила специальный штатив Malta (на фотографии справа), который в разобранном виде легко умещался в коробку телескопа. Для него даже было предназначено особое место в этой коробке.


Более того, финальным штрихом для любителей дальних поездок стал кейс от Coronado™, в который замечательно упаковывалось всё содержимое коробки, от штатива до окуляров. Но цена…Цена телескопа поистине была удивительной. Превосходя по своим техническим параметрам, в частности по такому показателю, как ширина полосы пропускания, своих ближайших конкурентов, Coronado PST имел почти в три раза меньшую стоимость. Тайны мадридского двора раскрылись довольно быстро. Во-первых, обратите внимание, кто был производителем чуда техники. Та самая компания Coronado, что к тому времени вовсю производила эталоны и солнечные фильтры разных диаметров, с полосой около 0,7 ангстрем. Но производство эталона дело дорогое, к тому же возможен технологический брак. И, наконец, конструкторский мозг родил гениальную мысль. А мозг экономиста помог. Хотя, быть может, хронологически они действовали в иной последовательности, тем не менее, был достигнут некий результат — на свет появился Coronado PST.

Представьте себе, что у Вас есть налаженное производство эталонов Фабри-Перро для солнечных фильтров. Производство коммерчески оправданное, а значит весь технологический брак уже оплачен покупателями, затраты на его получение уже заложены в цену готовой продукции. Его можно просто выкинуть и не прогореть при этом. Но зачем выкидывать, когда можно использовать. Как? Пустить в продажу фильтры с более широкой полосой — подорвать свой авторитет в глазах потребителя, и как в таком случае использовать эталоны пусть узкополосные, но с трещинками, пузырьками и сколами? Уменьшать диаметры фильтров — нет смысла. И тут конструкторский гений предлагает использовать субапертурную схему. Да-да, в Coronado PST диаметр используемого эталона составляет всего 20 мм. Но ведь для работы в сходящемся пучке требуется относительное отверстие телескопа порядка f/30, то есть наш телескоп будет или излишне длинномерным, или надо использовать зеркально-линзовые конструкции (довольно дорогие, кстати, да и не рекомендованы они к наблюдению Солнца – вторичное зеркало может пострадать). Выход нашёлся следующий. Берётся стандартный ахроматический объектив-дублет диаметром 40 мм (возможно, тот самый, что использовался для изготовления готовых солнечных телескопов Solarmax 40 всё той же Coronado, но со стопроцентной уверенностью утверждать не возьмусь, в конечном итоге производство объектива таких размеров – копеечное дело), на всякий случай на него наносится некоторое покрытие, имитирующее собой ERF-модуль, частично отражающее излучения неиспользуемых диапазонов. Для предотвращения перегрева эталона и для заботы о зрении наблюдателя. Далее, по ходу светового пучка устанавливается субапертурная рассеивающая линза таких параметров, чтобы после прохождения через неё свет, собранный объективом, представлял из себя параллельный (или близкий к параллельному) пучок. И вот он-то и попадает на наш обрезанный двадцатимиллиметровый эталон. А после того, установим линзу собирающую, сведём поток света в фокус и получим…правильно, почти готовый Coronado PST. Для завершения процесса готовности нам потребуется лишь система фокусировки и блокирующий фильтр. Так как телескопчик наш (Вернее — их, Коронадовский) имеет 40 мм объектив и фокусное расстояние 400 мм, блокирующий фильтр размерами в 5 мм вполне достаточен для построения изображения объекта с угловым диаметром в полградуса. Для сокращения линейных размеров использовалась фокусировка подвижкой пентапризмы, и, таким образом, снова были убиты два зайца – уменьшение габаритов и получение перевёрнутого, но не зеркального, изображения.


Оставалось лишь упаковать телескоп в красивую коробку и провести грамотную рекламную кампанию. Естественно, при такой цене Coronado PST расходились, как горячие пирожки, принося своим создателям прибыль и добивая конкурентов.


Можно было предположить, что после того, как с конкурентами окончательно разберутся, цена будет подниматься, однако этого по тем или иным причинам не произошло. Напротив, телескоп так хорошо пошёл в народ, что производитель даже оборудовал его системой заклона эталона, позволяющей, в некоторых пределах, наблюдать явления, происходящие в хромосфере, а так же подверженные доплеровскому эффекту фрагменты движущихся протуберанцев и солнечных выбросов. Обратите внимание на чёрное кольцо в месте крепления трубы к корпусу. Именно здесь она и реализована. На объектив же можно установить дополнительный фильтр производства всё той же фирмы, solarmax 40. При этом полоса пропускания системы уменьшится до 0,6 А. Правда при этом существенно пострадает яркость изображения, ведь свет будет пропущен через ERF-фильтр дважды. Но при этом существенно возрастает контраст деталей поверхности. Две фотографии в качестве примера.


Справедливости ради надо заметить, что фотографировать через Coronado PST дело неблагодарное, тем не менее, вот результат. Слева — фото без дополнительного фильтра, справа – с фильтром. (Фотографии сделаны в разное время). Отчётливо видна разница в контрасте деталей поверхности в разных случаях. Но протуберанцы всё же лучше смотреть без дополнительного фильтра.
При этом, используя Coronado PST с двойной фильтрацией, лучше всего делать вот так: см. фото слева! Это существенно поможет наблюдениям. Ни один из имеющихся в продаже защитных экранов не будет столь эффективным.


Необходимо упомянуть об одном интересном факте. Хотя в спецификации указана полоса пропускания 1А, разные экземпляры отличаются в этом смысле весьма сильно. Да, за указаный предел в 1 ангстрем никто из них не выбивается, но вот 0,9 ангстрема или 0,7 – это всегда как повезёт.

Пожалуй, стоит начать препарирование с осмотра объектива. Как уже было сказано выше, объектив имеет следующие параметры – диаметр 40 мм и фокусное расстояние 400 мм. Расположен он в алюминиевой трубке длиной 220 мм. На объектив нанесено специальное покрытие, отражающее волны ИК и УФ диапазона, кроме того, объектив также выполняет роль светофильтра, на просвет он тёмно-красный. Отраженный же цвет зависит от просветления. Старые объективы имеют сине-зелёный оттенок просветления, новые – жёлто-оранжевый. Солнце – довольно опасный объект, и владельцы первых Coronado PST в этом убедились сполна. Через какое-то время использования объективы их телескопов по краю начинали покрываться странным разноцветным налётом , зелёным или оранжево-красным.(фото справа) Это была реакция на солнечное излучение. Производитель заменял объективы с «rust problem»,а именно так она называлась, по желанию клиентов, хотя далеко не все владельцы отмечали деградацию изображения у проблемных объективов.


Алюминиевая трубка кроме собственно объектива ничего не содержит, и на обычной резьбе вкручивается в модуль эталона. Модуль содержит эталон Фабри-Перро, а так же набор линз, который позволяет ему работать в сходящемся пучке. Внешний вид модуля, а так же наружную и внутреннюю поверхности можно увидеть на фотографиях слева и справа от данного абзаца. Точно так же модуль эталона имеет резьбовое соединение с корпусом, в котором оборудована фокусировочная система и искатель. Про фокусировку уже было сказано выше, а вот об искателе можно рассказать несколько более подробно.


В передней части корпуса, слева от трубы, расположено отверстие диаметром около одного миллиметра. Через него солнечный свет попадает на маленькую трёхгранную призму и проецируется на матовое стекло, расположенное в верхней части корпуса, формируя на нём изображение солнечного диска. На фотографии слева её неплохо видно. Больше ничего интересного внутри корпуса нет. Следует заметить, что при фокусировке иногда возможно некоторое смещение изображения относительно центра поля зрения, но, как правило, оно не очень велико. Блокирующий фильтр установлен в окулярном стакане, причём тоже на резьбовом соединении.


Такое количество резьб (и как следствие этого — простота разборки) не могло не сподвигнуть народных умельцев на всяческие эксперименты.


Модернизация и её итоги


Плотность потока солнечной энергии на уровне моря составляет порядка 1 кВт/кв.м, плотность потока солнечной энергии в фокусе телескопа в сотни раз превышает этот показатель. К чему здесь эти цифры, каждый может самостоятельно выяснить, разместив в фокусе телескопа, направленного на Солнце, карандаш или любой похожий деревянный предмет. Или вспомнить, как в детстве занимался выжиганием при помощи лупы.

Все производители гарантируют безопасность наблюдений Солнца со своими устройствами, если последние технически исправны и не подвергались несанкционированным переделкам. Таким образом, ни автор данной статьи, ни владельцы ресурса, на котором она размещена, не несут никакой ответственности за возможные последствия любой степени тяжести, связанные с повреждением телескопа и/или прочего имущества, а так же за восполнимый или невосполнимый ущерб здоровью и жизни наблюдателя, связанные с модернизацией любых изделий для солнечных наблюдений. Вся информация, приводимая ниже, носит иллюстративный характер и настоятельным образом не рекомендуется её техническое воплощение.


Практически все устройства для наблюдений Солнца в диапазоне На имеют крайне высокую стоимость, и только Coronado PST имеет вполне бюджетную цену. При этом у него не так уж и мало недостатков, основной из которых – малая апертура. Известно, что разрешающая способность телескопа напрямую зависит от размеров его объектива. Кроме того, максимальное увеличение тоже напрямую связано с этим параметром. В случае Coronado PST с его объективом диаметром 40 мм, рабочее увеличение, как правило, лежит в пределах от 20 до 45 крат, использование же увеличения более 60-ти крат довольно сильно затруднено (хотя и не невозможно). К ещё одному немаловажному недостатку Coronado PST стоит отнести очень малый вынос фокуса, что приводит к проблемам с фотографированием и использованием разного рода бинокулярных приставок (требуются как минимум дополнительные оптические элементы или приобретение дорогостоящих биновьюеров, специально рассчитанных на совместное использование с Coronado PST).Все эти недостатки толкают народных умельцев на различного рода модернизации, связанные прежде всего с увеличением входного зрачка.


Так как блок эталона рассчитан на использование с объективом с относительным отверстием f/10, одним из вариантов такой модернизации является полное расчленение Coronado PST и изготовление из полученных частей устройства, отображенного на фото слева. Такое вот нехитрое приспособление может быть использовано с любым телескопом, оснащённым 2” фокусёром и подходящим относительным отверстием. Из недостатков – размер блокирующего фильтра в 5 миллиметров предполагает использование довольно короткофокусных аппаратов, хотя если не задаваться целью получить изображение всего солнечного диска, то это ограничение можно снять. Кроме этого, необходимо помнить ещё и о том, что объектив Coronado PST имеет защитные функции – отсекает часть неиспользуемого диапазона, значит и телескоп, оснащаемый выше отображенным устройством, также должен иметь некоторый апертурный фильтр. Как правило, используются С-ERF производства Baader Planetarium.


Здесь показан ещё один вариант использования подобной конструкции, но в ней снято ограничение на относительное отверстие f/10 использованием двукратной линзы Барлоу перед эталоном и использованием блокирующего фильтра диаметром 10 мм производства Coronado. В результате получился вот такой вот аппарат с неплохими возможностями. Естественно, в этом случае тоже использовался апертурный фильтр диаметром 110 мм производства всё того же Baader Planetarium.


Ещё один вариант, для тех, кто не хочет или не может разбирать полностью свой PST показан на фото слева, и на нём в общем то конструктивные особенности понятны из приведённого фото. Обратите внимание – и тут присутствует всё тот же С-ERF.


Автору статьи известны попытки отказа от использования апертурных фильтров, поверьте на слово, что они редко заканчивались чем-то хорошим.

Нет комментариев

Добавить комментарий