Tähtitornin laitteisto

 

Kaukoputket:

 

40 cm:n peilillä varustettu Newton-tyyppinen peiliteleskooppi, jonka polttoväli on 2000 mm eli aukkosuhde on 1:5

(Etsimenä n. 5 cm:n pieni linssiputki, polttoväli 300 mm). Kesällä 2001 rakensin koko kaukoputken uusiksi apupeilin pidintä lukuunottamatta erityisesti CCD -kuvaukseen paremmin soveltuvaksi. Selostan "remontin" etenemistä ja lopputulosta tarkemmin toisaalla.

CCD-kuvauksen yhteydessä teleskoopin polttoväli on nyt mahdollista lyhentää jopa n. 1000 mm:n mittaiseksi käyttämällä sopivaa CCD -kameraan liitettävää polttovälin supistajaa eli tuolloin aukkosuhteeksi tulee peräti 1:2.5 näkökentän samalla kaksinkertaistuessa pituus- ja leveyssuunnissa. Olen kokeillut käyttää tavallista kameran normaaliobjektiivia sekä erilaisia muitakin linssisysteemejä polttovälin supistajana, mutta joissakin kuvissa näyttävät erilaiset linssiheijastumat haitata kuvan laatua (katso esim. kuvaa NGC 7331). Lyhytpolttovälistä linssiä käyttäen on mahdollista lyhentää pääpeilin polttoväli jopa n. 700 mm:n mittaiseksi, mutta tällöin alkaa jo komavirhe heikentää häiritsevässä määrin kuvan laatua ainakin kuvakentän reunaosissa.

 

40 cm:n kaukoputken päälle on lisäksi asennettu vastaavantyyppinen 15 cm:n peilillä varustettu teleskooppi, jonka polttoväli on 1200 mm eli aukkosuhde on 1:8. (Etsimenä pieni 6x30 linssiputki). Tätä laitetta voi käyttää esim. seurantaputkena tähtivalokuvauksessa, sillä sen pystyy vaivatta suuntaamaan erikseen johonkin tähteen. Polttovälin supistajaa voi käyttää myös tämän putken yhteydessä CCD -kuvauksessa, jolloin polttoväliksi tulee esim. 600 mm ja aukkosuhteeksi 1:4 !

Uusin hankintani on käytetty 1100 mm:n MTO -peilitele, joka on myös asennettu jalustaan. Käytän sitä lähinnä lisäetsimenä ja joskus seurantaputkena tähtivalokuvauksessa. Jostain kumman syystä kovilla pakkasilla kuvaa on vaikeaa saada tarkaksi vaikka optiikka olisi huurteeton. Liekö lämpölaajenemisella jotain tekemistä kuvan laadun suhteen.

 

Kuva 1: (lisätään myöhemmin)

 

Jalusta:

Jämerä, raskasrakenteinen haarukkajalusta, jossa esim. tunti- ja deklinaatioakseleiden läpimitat ovat 90 mm ja haarukan leveys lähes 100 cm. Seurantalaitteisto rakentuu säteeltään n. 94 cm olevasta kierretanko-hammassektorista, jota pyöritetään hitaasti suoralla kierretangolla (katso kuva 2). Samalla periaatteella toimii myös deklinaation hienosäätö, tosin siinä hammassektorin säde on "vain" n. 50 cm. Kierretankoja puolestaan pyöritetään kahdella jämerällä steppimoottorilla joissa on mukana vaihdelaatikot. Steppimoottorit ovat osa "Dob driver" systeemiä, johon kuuluu lisäksi kädessä pidettävä ohjausyksikkö. Seuranta toimii (yleensä) niin hyvin, että esim. 450x suurennoksella kohde pysyy okulaarin näkökentässä useita minuutteja ilman sanottavaa ajautumista.

Kuva 2 : Kaukoputken seurantalaitteisto, joka jää ylimmän kerroksen lattian alapuolelle toiseen kerrokseen. Vain haarukkaosa kaukoputkineen on ylimmän kerroksen lattiatason yläpuolella. Koko jalusta on lisäksi n. 3.5 m pitkän betoni-harkkotiili pylvään nokassa. Vasemmalla näkyy ovi, joka johtaa toisen kerroksen lämpimään tilaan, josta on alempana myös sisäkuva (kuvat 3 ja 4).

 

Kuvat 3 ja 4. Lämpimän huoneen kalustaminen on vielä kesken, mutta kesällä 2000 siellä oli yksi tietokonelaitteisto (P-166) käytettävissä osana 3 koneen verkkoa, joista toinen on kaukoputken äärellä "yläkerrassa" ja kolmas asuinrakennuksen työhuoneessa. Kuvassa 4 näkyy seinällä "hubbi", jonka välityksellä koneet olivat yhteydessä toisiinsa. Koska katon läpi on päässyt vuotamaan vettä, huone on nykyisin varastotilana odottamassa remonttia.

 

 

CCD -kamerat ja niihin liitettävissä olevat kameraobjektiivit:

Vuodesta 2002 vuoden  2007 tammikuuhun saakka käytössäni on ollut pelkästään Starlight Xpressin HX516 CCD-kamera, jossa on niinkin pieni pixelikoko kuin 7.4x7.4 mikrometriä eli tähdet eivät näy pieninä neliöinä vaikka kuvaisi normaaliobjektiivin läpi. Toisaalta koska CCD-kennon koko on vain 4.9x3.6 mm tulee kuvaruudulle 660x494 pixelin kuva joka esim. 150 mm:n teleobjektiiviä käytettäessä kattaa vain n. 1.9x1.4 asteen alueen taivaalta eli esim orionin sumu tulee jo mukavankokoisena näkyviin (katso CCD -kuviani).

Tammikuussa 2007 uusi CCD -kamerani Atik ATK HR16 saapui tilattuna Portugalista. Oleellinen ero vanhaan kameraani on huomattavasti laajempi kuvakenttä eli se on pinta-alaltaan noin nelinkertainen (10.2mm x 8.3mm)! Pixelikoko on kuitenkin vain 6.45 x 6.45 mikrometriä, joten tämäkin kamera soveltuu hyvin käytettäväksi myös tavallisten kameraobjektiivien kanssa. Pixeleitä löytyy kennosta kaikkiaan 1390 x 1040 eli 1 445 600, jolloin täydellä resoluutiolla FIT -muodossa tannettu kuva vie muistia peräti 2 833 kt ! Kuvat latautuvat kuitenkin kohtuullisen nopeasti kameralta tietokoneelle USB -liitännän kautta. Aika erikoinen juttu, että vaikka Starlight Express HX916 -kamerassa on sama Sonyn ICX-285 AL CCD -kenno, niin sen hinta sillä on kuitenkin noin kaksinkertainen ! En tiedä, onko kyseisen kameran kylkiäisenä sitten parempi (ohjelma)tekninen käyttöliittymä, vai mistä näin suuri hintaero aiheutuu.  

Laitteen mukana tuli myös 0.5 x polttovälinlyhentäjä ja tilasin myöskin paremman hienosäädöllä varustetun täysmetallisen Crayford -fokusointilaitteen entisen muovisen tilalle samoin kuin myös komakorrektorin korjaamaan varsinkin kuvakentän reuna-alueiden tähtien komavirhettä.   Tällä CCD-kameralla pääsen jopa 23' leveään näkökenttään käyttäessäni 40cm:n newton peiliteleskooppiani.              

 

Pystyn liittämään vanhan HX 516 CCD-kamerani seuraaviin kameraobjektiiveihini (=Zenit -kierteisiä):

58 mm, kuvausalueeksi tulee 4.9x3.6 astetta HX 516 -kameralla.

150 mm (1:4), kuvausalueeksi tulee 1.9x1.4 astetta

500 mm(1:8), kuvausalueeksi tulee 33.7x24.8 kaariminuuttia (Kuustakin jää pieni osa kuvan ulkopuolelle pystysuunnassa).

1100 mm (1:10), kuvausalueeksi tulee n. 15x11 kaariminuuttia.

Vertailun vuoksi mainittakoon, että polttoväliltään 2000 mm:n kaukoputkeni kuvausalue jää niinkin pieneksi kuin 8.4x6.2 kaariminuttia ja 1200 mm:n kaukoputkea käytettäessä kuvausalue on 14.0x10.3 kaariminuuttia. Polttovälin supistajaa käyttäen nämä mitat onneksi kuitenkin suurentuvat.

 

Alempana on kuva tilanteesta, jossa HX516 CCD -kameraa käytetään yhdessä flip-mirrorin ja polttovälinsupistajan kanssa 40 cm:n peiliteleskoopin läpi kuvattaessa. Flip-mirror on laite, jossa kääntyvän peilin avulla voidaan kaukoputkesta tuleva valo ohjata välillä kulkemaan sen sivulla 90 asteen kulmassa olevan okulaarin läpi. Tällöin on helppo varmistaa kameran tarkennusta muuttamatta, että kuvattava kohde todella on näkökentässä.

Polttovälinsupistajana kuvan tilanteessa toimii tavallinen polttoväliltään 5 cm oleva kupera linssi, joka lyhentää kaukoputken alun perin 2000 mm:n polttovälin 1400 mm:n mittaiseksi eli aukkosuhde muuttuu f/3.5:ksi ja näkökenttä suurenee samalla hieman. Polttovälinsupistajalinssi on asennettu tavallisen loittorenkaan sisään.

Onneksi käyttämäni CCD-kamera painaa vain n. 200 g, mutta tästä huolimatta pientenkin taipumisten estämiseksi kaukoputkea käänneltäessä olen asentanut fokusointilaitteiston alapuolelle säädettävän, metallisen tukipalkin, joka pitää kameran paikollaan tarkennuksen jälkeen. Kameran peräpäästä lähtevän kaapelin vaaleampi osa on vain teippausta murtumien ehkäisemiseksi varsinkin pakkasessa.

Alakuvassa tähtijoukko on juuri saatu näkyviin tietokoneen ruudulle. Sääsuojauksena monitorin edessä on läpinäkyvä pleksilasi ja koko CCD -kameran ohjaustietokone on sijoitettu eräänlaiseen liikuteltavaan kaappiin jota voidaan myös lämmittää. Kuvaaminen on onnistunut jopa alle - 30 C:n lämpötilassa vaivatta. Kuvat, joita yleensä yhden illan ja yön aikana tulee otetuksi kymmeniä (yksi kuva=644 kb), voin kätevästi siirtää n. 50 m:n datakaapelia pitkin suoraan asuinrakennukseni työhuoneen koneelle tai tähtitornin lämpimän huoneen koneelle. Voin myös tarvittaessa imuroida työhuoneen koneelta vaikkapa 30 000 pikkuplaneetan ratatiedot ja saada Sky Map Pro -ohjelman avulla kuvaruudulle näkyviin etsintäkartan tietylle pikkuplaneetalle.

Vaikka laitteistot eivät olekaan mitään silmiähivelevän siistejä kuten valmiina ostetut, olen niiden toimintaan varsin tyytyväinen ottaen huomioon etten ole uhrannut kovin suuria summia niiden valmistukseen mukaan lukien koko tähtitornirakennus. Täysin valmiina ostettu saman kokoluokan jalusta kuin itselläni saattaisi nimittäin maksaa jopa kymmeniä tuhansia markkoja tietokoneohjausyksiköineen. Valmiina tilatun optiikan lisäksi ainoat laitteet joihin itselläni on mennyt enemmän rahaa ovat olleet Dob-Driver -laitteisto ja CCD-kamera.