Mareg

Wielkie dzięki @Behlur_Olderys i @stratoglider za przypomnienie o maskach apodyzujących ! Niestety, takie maski blokują część światła, więc pod tym względem ich użycie jest równoważne obcinaniu apertury. Możemy spróbować oszacować o ile, np. dla maski z gaussowskim profilem przyciemniania. Żeby było to optymistyczne oszacowanie, przyjmijmy, że na końcach apertury Gauss spada do 10 % wartości maksymalnej. Jak policzę objętość bryły obrotowej utworzonej przez takiego Gaussa, wychodzi mi że stosunek tej objętości do walca o takiej samej wysokości i takiej samej podstawie wynosi około 0.39. Tak więc wygląda mi na to, że taka maska wycina ponad 60 % światła. Nie ma to znaczenia przy obserwacjach TYLKO jasnych obiektów, ale przecież obserwuje się razem z nimi jakieś słabizny w ich pobliżu (np. Hyperion, 14.1 mag) i wtedy każda redukcja światła psuje zabawę. Ponadto wykonanie takiej maski z gradientem przyciemnienia w warunkach amatorskich, tak żeby teleskop z maską działał lepiej niż bez niej, wydaje mi się bardzo trudne, o ile nie całkowicie niemożliwe, ponieważ: Przez "podłoże" maski przechodzi światło, więc musi to być jakiś super materiał, żeby nie wprowadzać aberacji chromatycznej. Sposób przyciemniania musi być taki, żeby grubość optyczna przyciemnienia była wszędzie taka sama z dokładnością do ułamka długości fali. W przeciwnym razie zniekształcimy czoło fali i zepsujemy sobie obraz. Prawdopodobnie profesjonalne wykonanie takiej maski byłoby także dużym wyzwaniem. Dla nas amatorów maski "bezgradientowe" działające jako przysłony, takie jak opisana przez @stratoglider, są na pewno dużo ciekawsze. Jednak one też wycinają sporo światła, dlatego ich zastosowanie ogranicza się znów tylko do jasnych obiektów.

Żyłka na pewno dałaby piękne dodatkowe spajki. Nie ma szans na ustawienie takich żyłek równo z ramionami pająka. Nigdy nie oparłbym żyłek na lustrze. Dla mnie taka opcja zdecydowanie odpada. Czoło wyciągu mam wyczernione jak na poniższym zdjęciu. Samoprzylepny flok trochę wystaje tak że to on jest "ostrzem" bafla. Redukcje też mam wyflokowane. Tu tak samo lekko wystający flok robi za "ostrze" bafla. Ponadto doczerniam okulary BCO, które są do tego stworzone, bo się łatwo rozkręcają.

Jako matówka do projekcji Księżyca bardzo dobrze działa biała, półprzezroczysta zaślepka wsadzona w wyciąg. Wtedy nic nie trzeba trzymać w ręce i można się skupić na ostrzeniu i podziwianiu. Tak jak obiecałem, powtórzyłem wyliczenia pola i kąta całkowitego oświetlenia. Jedyną błędną daną była ta odległość lustra wtórnego od ogniska, na co celnie wskazał @bartolini (już nigdy nie dowiem się, skąd w notatkach wzięło się 350 mm) Powinno być 280 mm, w czym 260 mm jest dla całkowicie wsuniętego wyciągu, plus 20 mm na typowe wysunięcie wyciągu i "zagłębienie" diafragmy polowej okularu. Wyliczenia zrobiłem najpierw tym kalkulatorem, z takimi oto wynikami: Jako pole do oświetlenia przyjąłem 36 mm, bo to jest największa diafragma polowa ze wszystkich moich okularów (XW 30). Jak widać, pole całkowitego oświetlenia wyszło około 16 mm, zaś na krańcach 36 mm spadek jest o jakieś 0.15 mag. Według informacji na stronach z tym kalkulatorem spadek do 0.3 mag jest akceptowalny i nie zauważalny w praktyce. Ja w każdym razie nigdy nic nie zauważyłem. Niestety nie wiem, dlaczego w środku pola nie ma pełnego oświetlenia i wykres nie zaczyna się od 0 mag. Potem żeby się upewnić, że zaczynam się lepiej orientować w tym nowym dla mnie temacie, wyprowadziłem sobie wzory na pole całkowitego oświetlenia i "kąt widzenia". Z wyliczeń wyszło mi pole 17 mm (zgodnie z kalkulatorem) i kąt 20' I po takim przydługim wstępie, teraz w końcu coś bardziej związanego z tematem wątku, ale te powyższe liczby są mi do tego bardzo potrzebne. Jak zauważył wcześniej @Marcin_G i objaśnił @bartolini, cień lustra wtórnego na lustrze głównym jest mniejszy od lustra wtórnego, bo wiązka światła wchodzi za nie z kątem równym "kątowi widzenia" teleskopu. Zatem u mnie cień lustra wtórnego zmniejsza się z każdej strony o tangens kąta widzenia (20') razy odległość lustra wtórnego od głównego (1500 - 280 = 1220 mm), czyli o jakieś 7 mm. No ale to jest wartość dla kąta widzenia teleskopu, który odpowiada polu pełnego oświetlenia, czyli 17 mm, a potrzeba przecież oświetlić większe pole, całe 36 mm diafragmy !!! Czyli kąt odpowiadający niepełnemu oświetleniu pola diafragmy okularu będzie większy o czynnik 36 / 17 ≈ 2.1, czyli cień lustra wtórnego pomniejszy się z każdej strony o 7*2.1 ≈ 15 mm. Czyli z 70 mm lustra bez cienia pozostanie tylko środkowe 40 mm. Żeby mieć jakiś margines, pewnie można by przysłonić 30 mm, co redukuje 5 % zysku na kontraście wyliczone na początku wątku jako (65/300)^2, do (30/300)^2 = 0.01. A to już na pewno nie jest warte zachodu, jeśli kontrast miałby się poprawiać tylko przez jednoprocentową redukcję równomiernie rozproszonego światła. Inną sprawą jest blokowanie światła od samego środka lustra głównego, o czym pisał @stratoglider, ale to z kolei bardzo komplikuje kolimację. Więc wygląda na to, że maskowanie środka lustra głównego albo się nie opłaca, albo jest bardzo upierdliwe, więc raczej odpuszczam ten kierunek optymalizacji teleskopu. Ale bardzo się cieszę, że ten wątek założyłem, bo dzięki dyskusji tutaj i związanymi z nią "zadaniami domowymi" zaczynam lepiej ogarniać parę nowych dla mnie tematów.

Pełna zgoda ! To co wróci, a wygląda na to, że to tylko część tego co mogło się odbić od oka, odbije się dokładnie od środka lustra. To znaczy, żeby maskowanie było efektywne, trzeba koniecznie zamaskować sam środeczek lustra. I tu się sprawy komplikują, bo to (jak dla mnie) oznacza, że taka maska musiałaby być za każdym razem ściągana do kolimacji. Nie może być żadnej dziurki w środku, tak jak mi się to marzyło. I to dla mnie byłoby raczej nieakceptowalne, żeby sobie uprzykrzyć każde obserwacje dla zysku może kilka razy w roku, jeśli ten rok byłby bardzo wyjątkowy. No i upierdliwość takiej maski jest pewna na 100 % a zysk jak na razie bardzo hipotetyczny. Ale fajnie żeśmy sobie ten temat troszkę obgadali .

Zrobiłem symulacje "światła odbitego od oka", kierując wiązkę lasera w okulary od strony oka a obraz z drugiej strony rzutowałem na kartkę i linijkę. Okulary trzymałem jakieś 20 - 30 cm od kartki i mierzyłem rozmiar plamki. Dystans ten miał odpowiadać typowej odległości okularu od lustra wtórnego. Plamka lasera która normalnie ma jakieś 1 mm po przejściu przez okulary robiła się o wiele większa, tym większa, im krótsza ogniskowa okularu. Dla ogniskowej 30 mm plamka miała jakieś 20 mm, dla 5 mm - pomad 100 mm. Z powyższego doświadczenia wygląda mi, że nie można zablokować światła odbitego od oka, bo okular tworzy z niego wiązkę rozbieżną, która może zająć nawet całą powierzchnię lustra wtórnego dla krótkoogniskowych okularów. To światło odbijając się od lustra wtórnego oświetli sporą część lub nawet całe lustro główne. Myślę, że znaczna część tego światła wróci do okularu, ale wygląda na to, że nie pomoże tu żadne przysłanianie środka lustra głównego czy wtórnego.

Wielkie dzięki @bartolini ! Jak w półmetrówce w+r jest 350 mm to w 300 mm NIE MOŻE BYĆ tyle samo ! I nie jest, właśnie sprawdziłem w ten sam sposób jak Ty, od środka LW do czoła wyciągu !!! Użyte tu liczby wziąłem ze starych notatek i widocznie coś namieszałem... Brawo też dla @Marcin_G, bo rzeczywiście, "z całą pewnością obliczenia nie są poprawne". Wyrazy szacunku dla doświadczenia ! Wrócę z korektami jak wszystko porządnie sprawdzę i przeliczę.

Wydaje mi się, że pole pełnej iluminacji 6 mm w obserwacjach wizualnych znaczy tyle, że źrenica wyjściowa 6 mm będzie w pełni oświetlona, zaś każda większa już nie. Więc do wizuala takie pole zupełnie wystarcza, natomiast jego powiększenie (jak pokazuje powyższy wzór), byłoby niekorzystne, bo: trzeba by powiększyć lustro wtórne (większe Dz we wzorze), co spowodowałoby większą obstrukcję i pogorszenie kontrastu trzeba by zmniejszyć w+r, czyli mniej wypuścić ognisko poza tubę, czyli zrobić ciaśniejszą tubę/kratownicę, co zwiększyłoby wpływ odblasków i prądów cieplnych Takie małe pole optymalizowane tylko do wizuala jest niestety ceną za obstrukcję 23 % w teleskopie f/5 i spory prześwit pomiędzy aperturą a konstrukcją teleskopu.

Obliczenia robiłem wg klasycznego wzoru(1) FI = [(Dz –wz)*Do]/ (1 –wz), w którym Dz = Ds/Do i wz = (w+r)/ƒo, gdzie: Ds i Do są odpowiednio efektywną średnicą lustra wtórnego i średnicą lustra głównego (u mnie 70 i 300 mm) ƒo jest ogniskową lustra głównego (u mnie 1500 mm) w+r (u mnie 350 mm) jest odległością ogniska od środka lustra wtórnego, jak pokazują poniższe rysunki(1) (które ponadto wyjaśniają offset) No i z tego wzoru, dla zmierzonych wielkości podanych tutaj, pole całkowitego oświetlenia wyszło mi 5.9 mm dla całkowicie wysuniętego wyciągu (czoło wyciągu 23 mm przed nominalnym ogniskiem) i 17.9 mm dla całkowicie wsuniętego wyciągu (czoło wyciągu 73 mm przed ogniskiem). A teraz jak już to wszystko opisałem, to czy @Marcin_G mógłbyś mi napisać dlaczego sądzisz, że moje obliczenia nie są poprawne ? Co jest takiego dziwnego w polu całkowitego oświetlenia około 6 mm ? I wcale nie próbuję się czepiać, a tyko chcę się czegoś nowego dowiedzieć. A Twój pierwszy post naprawdę bardzo mi pomógł, za co Ci jeszcze raz dziękuję. (1) https://www.handprint.com/ASTRO/ae2.html

Fabrycznie jako znacznik środka jest przyklejony biały krążek o średnicy około 10 mm, z dziurą jakieś 5 mm. Wielkość i kolor działają bardzo dobrze podczas kolimacji. Gdybym korygował położenie znacznika, to przykleję coś bardzo podobnego. Przy wyznaczaniu środka metodą obracania zamierzam narysować jakimś cienkim flamastrem kółeczko tak z 15 mm, aby sprawdzić gdzie w nim znajdzie się obecny znacznik. Jak błąd będzie większy niż 1-2 mm, to wymienię znacznik na dokładniejszy a "pomocnicze kółeczko" wyczyści się przy okazji mycia lustra.

Był ostatnio wątek o kolimacji i tam było o wyznaczaniu środka LG z jego obracaniem, co mi się bardzo spodobało. Teraz wyciągam lustro do mycia, więc będę próbował zmajstrować sobie przyrząd do sprawdzenia środka tą metodą i zgaduję, że jakieś korekty będą. Wtedy rozważyłbym przyklejenie jako znacznika środka białej podkładki z nylonu, i wtedy może mógłbym ten krążek z weluru przyklejać tylko do tej podkładki... Maksymalny kąt widzenia teleskopu bez winiety wychodzi mi jakieś 20', więc na ogniskowej 1500 mm średnica LW zmaleje mi o około 9 mm. To tak na szybko, ale muszę sprawę tego cienia LW jeszcze przemyśleć na spokojnie.

Dzięki Bartek za przypomnienie, ale ograniczeniem takiego koronografu opartego na refraktorze jest jego apertura. Gdybym kiedykolwiek myślał o koronografie, to pewnie chciałbym aby był oparty na Newtonie, a wtedy sprawa walki o kontrast wraca...

Mniej więcej wszystko to jest już zrobione, poza mniejszym wtórnym, nad którym myślałem, ale jak dotąd nie jestem przekonany, bo to obecne 70 mm jest na styk i bez obcięcia apertury by się nie obeszło. Jak to jest zrobione widać trochę na fotkach na początku tego wątku. Teraz będę wyciągał lustro do mycia, to przy okazji poprawię wyczernienie klatki dolnej. Z obliczeń wychodzi mi najmniejsza średnica pełnej iluminacji około 6 mm.

W Newtonie obszar lustra głównego leżący w cieniu lustra wtórnego nie bierze udziału w formowaniu obrazu w okularze, za to potencjalnie może dostarczać tam „pasożytniczego” światła rozproszonego w teleskopie. Więc może jakby ten obszar wyczernić, to poprawiłoby to troszkę kontrast, żeby mieć więcej szans dostrzec takie ekstremalne cele jak Fobos i Dejmos, czy Syriusz B. W moim Newtonie f/5 lustro główne ma 300 mm, wtórne 70 mm, więc mogę sobie wyobrazić, że na głównym mógłbym przykleić welurowy krążek o średnicy 65 mm, z dziurą w środku na znacznik środka lustra. Tylko czy to nie polepszy kontrastu tylko o czynnik (65/300)^2 ≈ 0.05, bo światło rozproszone będzie się i tak zbierać na reszcie lustra głównego ? Jeśli to tylko 5 %, to na pewno nie paprałbym lustra i komplikował sobie kolimacji. Bo biorę pod uwagę, że ten welurowy krążek musiałbym odklejać do każdej grubszej kolimacji. W internetach nic nie znalazłem na ten temat, więc już to słabo rokuje na sens takiego przysłaniania. Ale kto pyta, nie błądzi, więc chętnie się dowiem co myślcie na temat takiego przysłaniania środka lustra głównego. A najbardziej chciałbym wiedzieć, czy ktoś próbował już takich ulepszeń lub o czymś podobnym słyszał. Także interesuje mnie, czy odklejanie weluru z lustra nie jest proszeniem się o poważne kłopoty. Na pewno nie przyklejałbym tego krążka na całych 65 mm, ale zostawiłbym klej jedynie na środkowych 10 - 15 mm.

Z całym szacunkiem, ale nie wydaje mi się, żeby metoda "na suwmiarkę" też gwarantowała wyznaczenie środka z dokładnością do 0.1 mm... Pomijając fakt że na pewno nie machałbym suwmiarką nad lustrem za parę tysięcy. Szczerze mówiąc, to wątpię aby w warunkach domowych dokładności rzędu 0.1 mm były możliwe, choćby ze względu na grubość kresek/znaczników nam dostępnych. Ale bardzo podoba mi się to co napisał @count.neverest o obracaniu lustra, zwłaszcza że przy szlifowaniu lustro też się obraca, więc to daje pewnie największą szansę trafienia dokładnie w ten sam środek. Może nawet parę kółek Lego i trochę sklejki by wystarczyło żeby taki przyrząd sobie zmajstrować. Raz nawet coś podobnego robiłem i ogumienie na takich kółeczkach pracujących na docisk wspaniale kasowało wszystkie luzy.

@Krzysztof z Bagien, wielkie dzięki za przypomnienie tego wszystkiego ! Teraz tylko wystarczy to uwzględnić i podać nam tu lepsze oszacowanie o ile misja do JWST będzie bardziej energochłonna niż do HST.

Ja to odpuszczam, bo interesowało mnie jedynie proste oszacowanie ile potrzeba więcej energii na dotarcie do JWST niż do HST, żeby zrozumieć, dlaczego w projekcie JWST jego serwis nie jest zakładany. Lub jak wolisz, zakładam że pojazd cumujący do HST będzie miał taką samą prędkość na swojej orbicie wokół Ziemi jak pojazd cumujący do JWST, któy krąży wokół L2. Ale chętnie zobaczyłbym dokładniejsze wyliczenia, choćby po to, żeby zobaczyć na ile te wszystkie uproszczenia zmieniają wynik końcowy.

Ten problem też "się sam rozwiązuje", zakładając, że na końcu podróży energia kinetyczna jest zerowa... Oba statki, do HST i JWST zostały wystrzelone idealnie i nie zależało nam na czasie podróży, tak że kiedyś dotrą do celu i tam się po prostu zatrzymają. Uważam, że ten cytowany wyżej wzór jest odpowiedni, bo właśnie mi chodzi o energię paliwa zużytą na pracę przeciw polu grawitacyjnemu Ziemi, a prędkości to jest osobny temat, który moje wyliczenia zupełnie pomijają.

No tak, to oczywiście prawda. Ten problem "się rozwiązuje" zakładając że masy startowe do HST i JWST są takie same i podobnie będą maleć podczas lotu, co oczywiście jest grubym uproszczeniem.

Policzyłem ze wzoru na pracę w polu grawitacyjnym G*M*m*(1/Ra-1/Rb), gdzie Ra i Rb są odległościami statku o masie m od środka Ziemi o masie M; G jest stałą grawitacji. Ra to jest zawsze promień Ziemi, dla HST Rb jest promieniem Ziemi plus wysokość HST, dla JWST Rb jest promieniem Ziemi plus odległość do L2. Tak wydawało mi się najprościej i najpewniej. Na dodatek jak liczę tylko stosunek pracy i zakładam taką samą masę m, to m, M i G się upraszczają.

HST jest oddalony od Ziemi o 540 km, JWST o 150x106 km, co powoduje, że aby do niego dotrzeć potrzeba około 13 razy więcej energii na pracę przeciw przyciąganiu Ziemi, pomijając wpływ Księżyca i zakładając takie same masy startowe. To ostatnie założenie jest super-bardzo-optymistycznie, bo używając takiego samego paliwa pojazd do JWST musiałby go wziąć 13 razy więcej, czyli byłby o wiele cięższy, czyli potrzeba by jeszcze więcej paliwa... Dlatego serwis JWST to zupełnie inna bajka niż HST ze względów energetycznych.

Adaptery 2"/1.25" mają gwint filtrowy, np. takie. Jak się używa tylko okularów 1.25" to wtedy nawet nie trzeba filtra przekręcać...

Proszę nie spojlerować, bo nie wszyscy widzieli, a może chcą zobaczyć !!!

Cóż, COBE miało tego pecha, że internety nadeszły dopiero po nim... Jakby LHC był wtedy to COBE, a COBE wtedy co LHC, to dziś wszyscy wiedzieliby o Noblu za COBE i co to jest CMB, zamiast o jakichś Higgsach, których nikt nigdy nie widział i raczej nie zobaczy.

Z tego co znalazłem tu, to to zdjęcie M31 zostało zrobione w paśmie 24 um przy urzyciu Multiband Imaging Photometer for Spitzer (MIPS) z sensorem 128x128 pikseli, ale może mozaika szybko szła, bo naświetlanie paneli było krótkie... Jak przeskalujemy rozdzielczość dyfrakcyjną lustra 85 cm z podczerwonych 24 um na wizualne 0.5 um, to jego apertura skurczy się 48 razy, czyli do 1.8 cm !!! Myślę, że z tego też powodu taka rozdzielczość sensorów mogła być wystarczająca. Z tego samego powodu spore rozmiary JWST topnieją jak się uwzględni długość fal obserwacji. Z drugiej strony fazowanie segmentów lustra pracującego w podczerwieni będzie łatwiejsze.

To prawda co piszesz, ale z perspektywy czasu Spitzer ze swoimi sensorami 128x128 i 256x256 oraz lustrem 85 cm wyglada chyba bardziej jak prototyp Webba, który sprawdzał jaki taki podczerwony teleskop ma potencjał. Masz na pewno też dużo racji, że Webb jest teraz medialnie pompowany. Z drugiej strony naukowe raporty są na szczęście pisane nie przez polityków i historia pokazuje, że czasem dobrze zrobiony projekt wnosi do nauki znacznie więcej niż się po nim spodziewano. Na dzień dzisiejszy najważniesze jest jednak to, żeby w ogóle to wszystko się porozkładało i sfazowało jak należy, żeby pokazać jakieś fajne fotki i przekonać polityków i podatników że kasa była dobrze wydana. A co się da z tego naukowo wycisnąć, to czas pokaże. Osobiście jestem optymistą i wierzę w potencjał podczerwieni.