Sposobów na teleskop dla amatora jest tyle, ilu samych amatorów astronomii. Dzieje się tak dlatego, że każdy z nas dochodzi do niego swoją drogą. Droga ta jest czasami niesamowicie długa i nie każdemu starcza na nią sił by dotrwać. Jeśli komuś wydaje się, że dzisiaj nie ma nic prostszego jak wejść do sklepu i kupić, to jest w wielkim błędzie. Nie chodzi tu już nawet o pieniądze, ale o oczekiwania. Za takie pieniądze jakie trzeba zapłacić za jakikolwiek sprzęt, samemu można zrobić kilka razy lepszy. Uważam jednak, że myślenie można odwrócić w drugą stronę. Zrobić za możliwie najmniejsze pieniądze wystarczająco dobry sprzęt. Trzeba tylko określić to 'wystarczająco'. Dla mnie to możliwość obserwacji plam na Słońcu, kraterów na Księżycu, faz Wenus, księżyców Jowisza, w miarę punktowych obrazów gwiazd oraz możliwość jego rozbudowy (kamera internatowa, telekonwerter, filtry).

---

A oto poniżej moje osiągnięcie. Za naprawdę bardzo małe pieniądze. Za to pomysł co z czego i jak, jest za wielkie pieniądze.

PIERWSZE



NAJNOWSZE



O tym teleskopie, czy raczej o układzie teleskopów można by długo pisać. Pierwszy teleskop zbudowałem ze szkieł okularowych i jak mi ktoś nie wierzy to naprawdę coś widać przez taki przyrząd. Jego istota polega na prostocie i niskiej cenie - bardzo niskiej cenie. Stąd się wzięła moja idea taniego teleskopu. Jak się dzisiaj okazuje idea TELESKOPU DLA KAŻDEGO nie jest żadną nowością ( teleskopy.pl ). Tyle tylko, że ciężko osiągnąć kompromis między ceną a jakością. Dobry okular potrafi więcej kosztować niż cały mój teleskop.

Mój, zrobiłem z odrobiny wszystkiego co znalazłem. Przydała się rura od siatki do ocieplania budynków, bo miała odpowiednią średnicę oraz inne różne rurki, przede wszystkim z tworzyw sztucznych (w metalach jest mniejszy wybór w rozmiarach). Wybór właściwych materiałów, stanowi największy problem. wynika to z podstawowym sprzężeniu zwrotnym w czasie projektowania i planowania pracy polegającym na tym, że wybrany materiał i technologia rzutują na konstrukcję i odwrotnie. Ten podstawowy dylemat projektanta, a nim również się stajemy w tym momencie, stawia nam największy opór.


Przepis na teleskop

Optyka

Od tego się wszystko zaczyna. Stan posiadania tej części teleskopu definiuje jaki on będzie. Najprostszym do wykonania okazał się w moim przypadku teleskop soczewkowy ( luneta ) czyli refraktor. Powodów było kilka. Jeden zasadniczy, to ten, że w przypadku teleskopu zwierciadlanego, samo zwierciadło trzeba było samemu wykonać lub kupić w specjalistycznej firmie (np. Uniwersał), a to już byłyby poważne koszty. Postanowiłem zdobyć obiektyw. Zwierciadła nie da się zdobyć, gdyż w zasadzie nigdzie indziej się ich nie stosuje aniżeli w teleskopach. Decyzja zapadła - achromatyczny obiektyw soczewkowy.

Koledzy z Zielonogórskiej Sekcji Towarzystwa Miłośników Astronomii skierowali moje kroki do Agencji Mienia Wojskowego. Stamtąd pozyskałem ze złomowiska obiektyw z celownika starego czołgu. Sam celownik był już nic nie wart, ale obiektyw był i jest nadal w idealnym stanie. Okular jest niestety do kupienia. Jedynie lornetki, i to dobrej jakości, dysponują względnie dobrymi okularami, ale ich odzyskanie mija się z celem. Koniec żywotności lornetki jest równoznaczny z końcem żywotności okularu i obiektywu. Rzadko jest inaczej. Do dyspozycji jest proponowana przeze mnie Vega lub Firma Uniwersał (obie dostępne w Internecie z pełną ofertą). Okular musi być możliwie najlepszej jakości na jaką nas stać, bo to on będzie winien większości błędom w obserwowanym obrazie.

Tubus

I tak doszliśmy do kolejnego problemu konstrukcyjnego. Z czego i jak go zrobić aby był wystarczająco solidny i w zasięgu naszych możliwości. Poszukując rozwiązania tego problemu napotkałem ofertę firmy z USA, która na tubus teleskopu zwierciadlanego o średnicy 40 cm wykorzystała ... tekturę. Konstrukcja ta okazała się tania i bardzo solidna. To utwierdziło mnie w przekonaniu, że mój wybór był dobry.

Oczywiście raczej odradzam sklejanie we własnym zakresie takiej tuby. Wymagałoby to wykonania w pierwszej kolejności walca do nawijania kolejnych warstw. Propozycji wykorzystania tzw. gotowców jest wiele. Ja wykorzystałem akurat rurę od siatki do ocieplania budynków, bo odpowiadała mi jej średnica, ale może to być rura od wykładzin, materiału tekstylnego itp. Proponuję się przejść do kilku sklepów z tekstyliami, wykładzinami podłogowymi itd. Coś na pewno wpadnie Ci w oko.

Teraz tylko należy obciąć go na właściwą długość i zaimpregnować. Największy problem to ta właściwa długość. Bardzo dobrze, gdy mamy już właściwy okular (do ustalenia długości wybieramy ten o najkrótszej ogniskowej. Suma długości ogniskowych będzie minimalną długością całej naszej optyki. Jest to o tyle ważne, że aby uzyskać obraz w lunecie, ognisko okularu musi się 'spotkać' z ogniskiem obiektywu. Jeśli tubus będzie zbyt długi, to nie będziemy mogli wystarczająco głęboko wsunąć okularu by powstał ostry obraz. Natomiast zbyt krótki tubus spowoduje, że tubus okularowy będzie 'obcinał' nam pole widzenia obniżając niepotrzebnie wszystkie parametry optyczne naszego układu. Aby znaleźć złoty środek wykonujemy całą oprawę tak aby zawsze można było ją rozmontować i wprowadzić kolejne korekty. Pamiętajmy tylko, że przed skróceniem długości jakiegokolwiek elementu obudowy lepiej się dwa, trzy razy zastanowić niż zaczynać wszystko od początku.

Ważnym jest, by obiektyw był solidnie zamocowany, ale również by dał się wyjąć z tubusu np. w celu jego wyczyszczenia. Jeżeli średnica tubusu jest większa o kilkanaście milimetrów od zewnętrznej średnicy oprawy obiektywu można u tokarza zamówić pierścień z metalu i wkleić weń nasz obiektyw. Pierścień musi być dość dokładnie wytoczony, tak by obiektyw wchodził w miejsce oprawienia swobodnie. ale bez wyczuwalnego luzu. W tym miejscu należy wspomnieć, że nie wszystkie warsztaty tokarskie są w stanie spełnić nasze wymagania. W naszym przypadku wytoczona część musi pasować do obudowy tubusu z lekkim wciskiem. Nawet gdybyśmy się pokusili o wyliczenie pasowania na taki wcisk, efekt może być trudny do uzyskania. Powodem jest materiał jakiego używamy do wykonania tubusu - karton. Jego właściwości mogą ulegać niewielkim zmianom na całej jego długości. Zmiany te, z praktycznego punktu widzenia i mojego doświadczenia, nie mają w zasadzie żadnego znaczenia jeśli chodzi o wpływ na jakość osiąganego przez nas obrazu. Polecam wiec niezawodny sposób doświadczeń i prób. Jeśli tokarz to nasz dobry znajomy a materiału nie trzeba kupować za niewiarygodną cenę, to możemy doprowadzić jego kunszt toczenia do perfekcji.

Poszukując takich rozwiązań, by uniknąć potrzeb odwiedzania wszelkich warsztatów, wypracowałem prosty ale skuteczny i dostępny w zasadzie dla wszystkich sposób wykonania niezbędnych toczonych elementów przy pomocy podręcznych środków i zwykłej wiertarki ręcznej (elektrycznej). Materiałem do toczenia była płyta z paneli podłogowych. Jest ona wystarczająco twarda by spełnić swoje zadanie, a jednocześnie dostępna i łatwa w obróbce.



Narzędzia

Z narzędzi musimy się zaopatrzyć we wspomnianą już wiertarkę elektryczną (zwykła Celma w zupełności wystarczy), otwornicę (nazwa może dziwna, ale samo narzędzie niedrogie i bardzo praktyczne), kilka wierteł piórowych (nawet te najtańsze w zupełności wystarczą), oczywiście zwykłe wiertła też będą niezbędne, ręczna piła (najlepiej z brzeszczotem do metalu), klej 'Poxipol', do tego dodamy wspomniane materiały i w zasadzie jesteśmy gotowi do działania.

Wykonanie

Ponieważ oprawienie okularu niesie ze sobą większy wysiłek konstruktora, dlatego zalecam zajęcie się nim na początku. Rysunek obok przedstawia jak należy umieścić wszystkie niezbędne elementy oprawy. Opis części z rysunku (kliknij rysunek by powiększyć go w nowym oknie): 1-pierścień przyklejony do tulejki okularu, zabezpieczający ją przed całkowitym wsunięciem się to tulei-prowadnicy; 2-okular; 3-pierścienie wykonane z płyty panelowej, centrujące oprawę okularu w tulei tubusu teleskopu; 4-tuleja prowadnica wykonana z rurki PCV (kanalizacyjnej) sklejona z pierścieniami centrującymi; 4-tuleje okularu (w tym przypadku wykonana z rurki kartonowej po folii aluminiowej z gospodarstwa domowego); 6-tubus teleskopu z rury kartonowej po siatce do ociepleń budynków (można wykorzystać rury kartonowe od wykładzin czy materiałów ze sklepów tekstylnych). W tym miejscu można wykazać się pomysłowością w doborze materiałów. Sztuka bowiem polega na tym, by ich wymiary pasowało do siebie w taki sposób, że np. zewnętrzny wymiar tulejki okularu daje się z optymalnym luzem spasować z wewnętrznym wymiarem tulejki prowadnicy. Do tego obie tuleje muszą mieć kształt przekroju dokładnie okrągły. Ten ostatni warunek jest najtrudniejszy do spełnienia i wymaga selekcjonowania różnych rurek i tulejek do tej pory aż wybierze się pasujące elementy. Doświadczenie moje mówi, że jest to możliwe i nawet w cale nie takie trudne do wykonania.

Wykonanie pierścieni centrujących jest połową sukcesu w konstrukcji całego teleskopu. Dlatego przy ich wykonaniu nie należy się spieszyć, a całość jak najdokładniej wykonać. Na wybranym materiale nanosimy w pierwszej kolejności środek pierścienia, a następnie jego wewnętrzną i zewnętrzną średnicę. Wbrew wszystkiemu w pierwszej kolejności należy dokonać obróbki zewnętrznej krawędzi pierścienia. Ręczną piłką (do metalu) obcinamy zbędną część materiału dokoła naszego pierścienia, tak by tylko niewielka jego część wystawała poza jego obrzeże. Pilnikiem nadajemy mu jak najdokładniejszy (okrągły) kształt, ale nadal pozostawiamy naddatek materiału na zewnątrz pierścienia. Wiertłem o średnicy do 4mm wiercimy otwór, a następnie mocujemy w nim śrubę o tej samej średnicy i kontrujemy ją nakrętką z drugiej strony. Całość mocujemy w wiertarce i kontrolując jej obroty regulatorem w przycisku szlifujemy zewnętrzną krawędź na papierze ściernym. Wymiar i kształt kontrolujemy suwmiarką, a pasowanie sprawdzamy bezpośrednio wkładając pierścień do tubusu. Musi on się dać wkładać z wyczuwalnym oporem, ale bez używania zbyt dużej siły (inaczej odkształci tubus). Można w ten sposób dopasować wymiar i kształt z bardzo dużą dokładnością. Zaznaczam, że nigdzie się nie spieszymy - aczkolwiek bardzo byśmy chcieli już mieć nasz teleskop. Wewnętrzny otwór możemy łatwo wywiercić np. wiertłem piórowym. Następnie wklejamy najpierw jeden pierścień i kontrolujemy jego ustawienie przy pomocy kątownika lub dobrej ekierki (klej - Poxipol). Po kilkudziesięciu minutach możemy przykleić drugi pierścień w odległości około 5cm od pierwszego i po ustawieniu go przy pomocy kątownika czekamy do zastygnięcia kleju. Dopiero teraz obcinamy tulejkę prowadnicę na żądaną długość (około 3-4cm) za ostatnim pierścieniem. Całość wkładamy w tylną część tubusu i jeśli wszystko dobrze pasuje, całość montujemy na klej.

Oprawienie obiektywu jest łatwiejsze jeśli chodzi o wykonanie części pomocniczych. Wymaga jednak jak największej staranności ponieważ ognisko obiektywu musi się po montażu znaleźć dokładnie w osi teleskopu. Opis części z rysunku (kliknij rysunek by powiększyć go w nowym oknie): 1- pierścień zabezpieczający obiektyw przed wysunięciem się do przodu; 2-pierścień osadczy obiektywu (wykonanie jego jest uwarunkowane konstrukcją obiektywu); 3-pierścienie dystansowe (wykonanie jest niezbędne tylko w tedy jeśli wymagać tego będzie konstrukcja oprawy obiektywu - ja nie musiałem tego robić); 4pierścień justujący obiektyw w tubusie teleskopu (od jego ustawienia zależy osiowość optyki układu); 5-obiektyw; 6-tubus teleskopu.

Przed nami drugi koniec kija. Jego konstrukcja zależy w dużej mierze od pozyskanego przez nas obiektywu. Dobrze by było gdyby posiadał on swoją oprawę najlepiej metalową. Zasadniczo zakłada się, że średnica tubusu teleskopu powinna być o około 10% większa od średnicy obiektywu. Jeśli jednak mozolnie wyszukany przez nas materiał nie spełnia tego warunku, to z praktycznego punktu widzenia (mojego) nie musi on być koniecznie spełniony. Bezwzględnie należy jednak pokryć czarną warstwą wewnętrzną część tubusu. Uchroni to nas przed odblaskami szkodliwego światła wewnątrz tubusu, które to światło, czy nam się podoba czy nie, będzie się tam w mniejszej lub większej ilości dostawało. Pokrycie można wykonać z czarnego papieru (kartonu) lub po prostu pomalować czarną matową farbą.

Justowanie optyki teleskopu wymaga przede wszystkim cierpliwości, cierpliwości i jeszcze raz cierpliwości. Wykonać ją można w dwóch etapach. Pierwszy etap polega na ustawieniu obiektywu na tzw. 'oko'. Polega to na tym, że ustawiamy teleskop np. na Słońce w ten sposób, by w tubusie nie powstał cień na ściankach wewnętrznych. Następnie przemieszczamy płaszczyznę obiektywu w taki sposób, by obraz Słońca (prawie punktowy) umieścić dokładnie w osi tubusu. Pomocnym w tym może być miniaturowy ekran z kalki technicznej umieszczony w tulei okularowej (nie umieszczać ekranu w ognisku obiektywu, gdyż dojdzie do natychmiastowego pożaru) z naniesionym punktem osi tubusu. Rozogniskowany obraz da bardzo dużą dokładność tej regulacji. W moim przypadku zrezygnowałem z dalszych regulacji - precyzyjnych - na podstawie obrazów gwiazd, gdyż biorąc pod uwagę wielkość stosowanych powiększeń oraz jakość optyki (względnie dobra) nie przynosiła ona zdecydowanych różnic w jakości obrazu. W celach informacyjnych wspomnę tylko, że polega ona na obserwacji kształtu obrazu gwiazdy w środkowej części pola widzenia i takim korygowaniu położenia płaszczyzny obiektywu, by osiągnąć idealnie symetryczny kształt obrazu widzianej gwiazdy.

Precyzyjne regulacje nie miały w moim przypadku większego sensu w związku z tym, że teleskopy wędrują ze mną przy każdej okazji i nie mają stałego montażu. Wszelkie drgania niweczą mozolną pracę przy tak dokładnej regulacji. Doświadczenie wykazało, że wykorzystanie takiego sprzętu do obserwacji Słońca, planet, Księżyca, a nawet komet, w warunkach amatorskich w zupełności wystarcza i nie rozczarowuje obserwatora. Z założenia nie miał to być sprzęt o fenomenalnych parametrach, ale o walorach zaspokajających potrzeby amatora-miłośnika astronomii.


Na czym oprzeć?

Na początku może być nawet ramię kolegi(-żanki) lub taty, żeby tylko zaspokoić pierwszą ciekawość. Ale w końcu warto pomyśleć nawet nad najprostszym montażem teleskopu. Efekt jaki zyskują prowadzone obserwacje jest piorunujący. Teleskop jest stabilny i nie drży jak osika. Widzimy wówczas dużo więcej gwiazd w polu widzenia, a plamy na Słońcu są wiele bardziej kontrastowe.

Cały montaż składa się z dwóch zasadniczych elementów:

* Statyw teleskopu

* Montaż paralaktyczny lub horyzontalny teleskopu

Dla uproszczenia przyjąć możemy, że każde podparcie dające możliwość obracania teleskopem w dwóch płaszczyznach wzajemnie do siebie prostopadłych jest już jakimś rozwiązaniem. Schemat takiego rozwiązania przedstawia poniższy rysunek. Jest to taki sam montaż jak ten wykonany przeze mnie. A jego zaleta polega na prostocie wykonania, niskich kosztach, a przede wszystkim na możliwości wykonania go przez nawet najmniej doświadczonego majsterkowicza. A więc do dzieła!

Narzędzia i materiały

Niezbędne narzędzia to: piła, kątownik lub ekierka, wiertło piórowe (w moim przypadku rozmiaru 32 mm). Materiały jakie należy zgromadzić to: sklejka lub (tak jak w moim przypadku) panel podłogowy, rurka kanalizacyjna z PCV (w moim przypadku o średnicy zewnętrznej 32 mm), dwie opaski zaciskowe (średnica około 60 mm), którą można kupić w sklepie motoryzacyjnym, klej POXIPOL - najlepiej metaliczny oraz filc na podkładkę.


Opis rysunku: 1 - ścianka boczna, 2 - rurka z PCV stanowiąca główny dźwigar poziomy teleskopu, 3 - ścianka boczna, 4 - wkręt mocujący obejmę teleskopu do wspornika, 5 - wkręt zaciskający opaskę, 6 - opaska mocująca teleskop do wspornika z zaciskiem skręcanym na wkręt, 7 - teleskop, 8 - wspornik z dwoma wałkami podpierającymi teleskop i usztywniającymi jego mocowanie do wspornika, 8a - wałki podpierające teleskop 9 - wzmocnienie ścianek bocznych (po sklejeniu wszystkich części powstanie pudełko dające możliwość włożenia tam podręcznych rzeczy np.: filtru czy innych okularów do teleskopu), 10 - podkładka filcowa - swego rodzaju łożysko, 11 - podstawa przymocowana do statywu, 12 - swożeń-śruba łącząca montaż z teleskopem w sposób obrotowy.

Wykonanie

Przede wszystkim nigdzie się nie spieszymy. Dokładność wykonania, tak jak w przypadku samego teleskopu, przyniesie nam więcej satysfakcji niż zbędny pośpiech. Ogólne wymiary 'pudełka' na montaż: wysokość 20 cm, szerokość 20 cm i głębokość 15 cm. Należy w wymiarach ścianek uwzględnić grubość materiału użytego na ich wykonanie. Przed sklejeniem wszystkich części należy wykonać w ściankach bocznych otwór na naszą rurkę PCV - dźwigar poziomy teleskopu. W tym celu składamy je obie razem tak, by wszystkie krawędzie dokładnie do siebie pasowały ( w celu zwiększenia dokładności możemy je wycinać jednocześnie ze złożonych kawałków materiału), nanosimy miejsce wiercenia i wiertłem piórowym nawiercamy właściwy otwór. Obie ścianki dobrze jest skręcić dwoma ściskami do drewna lub przynajmniej w imadle. Teraz możemy skleić ścianki ze sobą.


Kolejnym etapem jest wykonanie poziomego dźwigara teleskopu. W pierwszej kolejności wycinamy wspornik. Dobrze by miał przynajmniej kilkanaście centymetrów długości. Wtedy jego połączenie z teleskopem będzie pewniejsze i w czasie manipulacji teleskopem połączenie nie ulegnie odkształceniu. Wzdłuż boków wspornika należy przykleić dwie okrągłe podpórki (patrz fotografia). Oznaczenia elementów na fotografii są takie same jak na rysunku powyżej. Ważne jest tutaj, by były przyklejone równolegle do siebie i do tego w takiej odległości, by zamontowany teleskop (jeszcze bez podkładek filcowych) swobodnie opierał się o wspornik oraz wałki. Po włożeniu podkładek filcowych i właściwym dokręceniu wkrętu 5 cały teleskop zostanie solidnie połączony z dźwigarem.

Kolejnym etapem jest połączenie wspornika z dźwigarem. W tym celu należy nawiercić wiertłem piórowym we wsporniku otwór o średnicy odpowiadającej średnicy użytej rurki PCV na dźwigar. U mnie była to średnica 32 mm. Po posmarowaniu końcówki rurki naszym słynnym klejem, wciskamy ja w wywiercony otwór (powinna wejść z wyraźnym oporem), a następnie przy pomocy kątownika lub ekierki ustawiamy kąt prosty pomiędzy wspornikiem a rurką dźwigara. Uwaga! Klej dość szybko wiąże i gęstnieje do pełnej twardości, a elementy będą bardzo trudne do rozdzielenia bez uszkodzeń - mamy około 10-15 minut. Nadmiar kleju delikatnie usuwamy.

Po wsunięciu dźwigara w otwory w naszym pudełku uzyskujemy prosty co prawda ale skuteczny montaż teleskopu. Od jego zamontowania zależeć będzie skala zastosowań naszego sprzętu. Dwie osie naszego montażu są obrotowe i prostopadłe względem siebie. Jeśli tylko podstawę teleskopu pochylimy pod kątem równym szerokości geograficznej miejsca obserwacji w kierunku północnym, to nasz montaż będzie montażem paralaktycznym i po dokładniejszej regulacji jego oś obrotu oznaczona na rysunku numerem 12 będzie skierowana dokładnie wzdłuż osi obrotu Ziemi. Skutki tego są wręcz fantastyczne.

W koljnej części przedstawię konstrukcję montazu paralaktycznego.