Teleskopy Maksutowa i Schmidta

Przegląd konstrukcji teleskopów katadioptrycznych z rodziny Maksutowa-Cassegraina i Schmidta-Cassegraina, zestawienie ich wad i zalet.

Najpopularniejsze obecnie wśród astro-amatorów katadioptryczne konstrukcje teleskopów to Schmidt-Cassegrain (SCT) i Maksutov-Cassegrain (Mak). W 1940 roku James Gilbert Baker stworzył pierwszy teleskop w układzie Schmidta-Cassegraina, a nieco później Rosjanin Dmitri Dmitrievich Maksutov zmodyfikował budowę SCT tworząc konstrukcję obecnie znaną jąko Maksutow-Cassegrain.

Konstrukcja Schmidta-Cassegraina

Teleskopy SCT dają największą uniwersalność spośród wszystkich konstrukcji. Łączą one zalety soczewek i luster niwelując zarazem ich wady. Światło wpada przez asferyczną soczewkę korekcyjną Schmidta, odbija się od sferycznego zwierciadła i trafia na małe zwierciadło zamocowane na tyle korektora, które kieruje światło poprzez otwór w głównym zwierciadle - do okularu obserwatora na końcu tuby.

Zalety SCT:
  • Obraz dobrej jakości (lecz obarczony komą, która może być dość duża)
  • Dość dobre do obserwacji obiektów głębokiego nieba, czy podstaw astrofotografii (wysoka światłosiła nie pomaga przy fotografowaniu ciemnych obiktów)
  • Dobre do obserwacji i fotografii Księżyca, planet i gwiazd podwójnych
  • Nadają się także do obserwacji i fotografii obiektów naziemnych
  • Światłosiła w okolicy f/10. Należy unikać teleskopów o mniejszej światłosile (mniejszy kontrast i większa aberacja).
    • Do fotografii można stosować reduktory ogniskowej zwiększające światłosiłę (i skracające czasy ekspozycji, lecz kosztem użytecznego pola widzenia).
    • Dla niektórych teleskopów SCT dostępne są "korektory" HyperStar zastępujące lustra wtórne i kierujące obraz prosto do aparatu/kamery CCD. HyperStar drastycznie zmniejsza światłosiłę teleskopu do F1,8-2,0 pozwalając na bardzo krótkie ekspozycje (nawet w trybie Alt-Az w Celestronach SE)
  • Brak prądów powietrznych w zamkniętej tubie (teleskop musi być całkowicie wychłodzony)
  • Kompaktowa budowa, mniejsze apertury są dość przenośne, większe ważą już sporo
  • Nie wymagają częstej konserwacji (w zależności od wykonania mogą wymagać częstszej kolimacji ze względu na kiwające się lustro)
  • SCT o dużej aperturze nie są tanie, lecz tańsze od refraktorów o tej samej aperturze
  • Najmniejsza minimalna odległość ostrzenia (najmniejsza odległość obiektu od teleskopu, dla której można uzyskać ostry obraz)
Z wad można wymienić:
  • Droższe od teleskopów Newtona o tej samej aperturze
  • Niewielka utrata światła przez obstrukcję zwierciadła wtórnego (w porównaniu do refraktorów)
  • Długi czas chłodzenia
  • Długie ogniskowe utrudniają uzyskanie małych powiększeń i szerokich pól widzenia
  • Nie są całkowicie pozbawione komy, choć jest ona znacznie mniejsza niż w Newtonach, charakteryzują się krzywizną pola
Fotografie wykonane za pomocą SCT Celestrona można znaleźć na celestronimages.com jak i na flickr.com.

Schmidt-Newton

W tej konstrukcji, podobnie jak w Maksutow-Newtownie światło pada przez korektor Schmidta na sferyczne lustro, które to kieruje obraz na płaskie lustro wtórne zamocowane z tyłu korektora.

Zalety konstrukcji to:
  • Mniejsza koma
  • Zamknięta konstrukcja chroni optykę przed brudem i kurzem
  • Brak prądów powietrznych wewnątrz zamkniętej tuby
  • Brak "spajków" dyfrakcyjnych od pająków trzymających lustro wtórne w zwykłych Newtonach
Wady to:
  • Dłuższy czas chłodzenia zamkniętej tuby
  • Nie eliminuje konieczności stosowania korektora komy dla fotografii dużych pól (np. za pomocą lustrzanek), lecz daje to lepsze efekty niż w zwykłym Newtonie z korektorem. Komę przy F4 widać bez problemu na zdjęciach Plejad.
  • Trudniejsza kolimacja, a rozkolimowanie może objawiać się refleksami na jasnych obiektach ("duchy Schmidta")
Teleskopy Schmidt-Newton (SN) oferuje obecnie Meade i są one dostępne w niektórych polskich sklepach. Fotografie można znaleźć na flickr.com.
Luís Campos wykonuje fotografie m.in. za pomocą Meade SN 6" i publikuje je w serwisie flick.com (przykładowe zdjęcie). Zapytany o ten teleskop odpowiedział:
Ten teleskop (Meade SN 6") porównując do Newtona o podobnej aperturze i ogniskowej ma lepszą korekcję komy i nie ma "spajków" dyfrakcyjnych na gwiazdach. Używam także korektor komy Baader MPCC, z którym uzyskuję punktowe obrazy gwiazd w całym polu widzenia Canona 350D. Oryginalny focuser zastąpiłem znacznie lepszym focuserem moonlite (cryford).

Konstrukcja Maksutowa-Cassegraina

W odróżnieniu od cienkich korektorów stosowanych w SCT konstrukcja Maksutowa wykorzystuje grubą wklęsłą soczewkę (korektor Maksutowa), która lepiej koryguje komę i astygmatyzm niż w SCT. Poza tym konstrukcje ma podobne zalety i wady co teleskopy Schmidta-Cassegraina. Teleskopy te, popularnie nazywane Makami nadają się do obserwacji planetarno-księżycowych, jak i gwiazd podwójnych i wielokrotnych. Nie sprawdzą się za dobrze w fotografii/obserwacji obiektów głębokiego nieba takich jak mgławice. (z wyjątkami, jak np. NGC 6514 / M 20)

Z zalet tej konstrukcji warto wymienić:
  • Mniejsze zwierciadło wtórne daje nieco większą rozdzielność i kontrast przy obserwacji np. planet
  • Tańsze w produkcji od SCT
  • Dłuższe ogniskowe dają większe powiększenia przy obserwacjach planetarno-Księżycowych
Z wad wymienić można:
  • Cięższe od SCT ze względu na grubą soczewkę Maksutowa
  • Wymagają dłuższych czasów chłodzenia od SCT
  • Dłuższe ogniskowe jeszcze bardziej ograniczają pole widzenia
  • Duża waga i rosnąca cena wykonania dużych korektorów Maksutowa ogranicza opłacalność budowy teleskopów o dużej aperturze. Zazwyczaj kończy się na 180 mm.
Fotografie wykonane za pomocą Maków można znaleźć na Flickr.com: mak 127, mak 180, maksutov, jak i na stronie SkyWatchera: mak 127, mak 150, mak 180.

Odmiana Gregorego i Rumaka

W prostszej odmianie Gregorego zwierciadło wtórne jest wykonane z napylonego aluminium na środku korektora Maksutowa. W odmianie Rumaka wtórne zwierciadło jest oddzielnym elementem optycznym (jak w SCT) pozwalającym optykowi lepiej dobrać jego kształt i rozmiar. Maki w odmianie Rumaka (Rutten Maksutov, SSMak) oferują bardziej płaski obraz (poprawia się kontrast i zakres użytecznych powiększeń, daje lepsze rezultaty w fotografii). [House of Optics and the off-spring of Dmitri Maksutov.]

Maki w odmianie Rumaka oferuje Intes, iOptron (iOptron Mak 152), czy Astro-Tech (Astro-Tech 6" f/12 Maksutov-Cassegrain). Na terenie Polski są one raczej trudno dostępne. Maki w odmianie Gregorego produkuje m.in. SkyWatcher (Synta), czy Orion i dostępne są w ofercie wielu polskich sklepów ze sprzętem astronomicznym.

Maksutow-Newton

W teleskopie Mak-Newton stosuje się korektor Maksutowa, przez który światło pada na sferyczne lustro na końcu tuby (tańsze niż lustra paraboidalne w Newtonach). Lustro kieruje następnie wiązkę światła na lustro wtórne zamocowane z tyłu korektora Maksutowa, które kieruje wiązkę do okularu pod kątem 90°. Teleskopy tej konstrukcji oferuje Orion, Intes, czy dostępny bez problemu w Polsce SkyWatcher Synta (190 mm OTA).

Zalety to:
  • Bardzo ostry, płaski obraz w całym polu widzenia (brak komy)
  • Jakość obrazów bardzo podobna do tych z apochromatycznych refraktorów za 1/3 ich ceny
  • Bardzo małe lustro wtórne
  • Brak pałąków trzymających lustro wtórne - brak "spajków" dyfrakcyjnych
  • Łatwy w kolimacji
  • Zamknięta tuba chroni optykę przed kurzem i brudem
  • Brak prądów powietrznych w zamkniętej tubie
Wady takiej konstrukcji to:
  • Zamknięta tuba wymaga długiego czasu chłodzenia
  • Nieco gorszy obraz niż w refraktorach ze względu na obstrukcję lustra wtórnego
  • Nieco cięższy od teleskopu Newtona o tej samej aperturze
Zdjęcia wykonane za pomocą tego typu teleskopu znajdziemy na flickr.com.
Maurice De Castro wykonuje fotografie m.in. za pomocą 190 mm Mak-Newtona Oriona i publikuje je w serwisie flick.com. Zapytany o ten teleskop odpowiedział:
W porównaniu do normalnych Newtonów ten teleskop ma wiele zalet. Nie występuje w nim koma na obrzeżach i nie trzeba stosować korektora komy. Mak-Newton Oriona jest światny. Dobra iluminacja całego pola, duża światłosiła i bardzo dobra optyka. Jest cięższy, lecz daje APO-podobne osiągi.
TimJardine wykonuje fotografie m.in. za pomocą 190 mm Mak-Newtona SkyWatchera i publikuje je w serwisie flick.com jak i na stargazerslounge.com. Zapytany o ten teleskop odpowiedział:

Okazał się bardzo dobry przy astrofotografii, jest szybki [światłosilny] i daje płaski obraz nawet na dużym chipie aparatu DSLR. Jedynym problemem jest brak mikrofocusera.

Teleskopy Ritchey-Chrétien

Teleskopy konstrukcji Ritchey-Chrétien oferują bardzo dobrą jakość obrazu. Ich budowa podobna jest do teleskopów SCT, z tą różnicą iż lustro wtórne ma powierzchnię hiperboloidalną, a nie paraboidalną jak w SCT. Takie lustro znacznie lepiej koryguje komę i astygmatyzm w szerokim polu widzenia. Konstrukcja ta została wykorzystana m.in. w teleskopie Hubbla.

Tanie 6 i 8 calowe teleskopy tej konstrukcji oferuje Astro-Tech (Astro-Tech 6" f/9 Ritchey-Chrétien astrograph) oraz Orion (Orion 6" f/9 Ritchey-Chretien Astrograph Telescope).

blog comments powered by Disqus

Kategorie

Strony