Porównanie profesjonalnego teleskopu 48" z amatorskim Newtonem 8"

[Grzędziel]

Tytuł postu brzmi absurdalnie, jak można porównywać coś co jest nieporównywalne. Teleskop o średnicy 120 cm z obserwatorium na Mount Palomar z amatorskim, budżetowym Newtonem 200 mm f5

Oto nasi bohaterowie: Oshin Schmidt Telescope w kopule na Mount Palomar

i Newton 8" na zlocie w Stężnicy:

Widać różnicę, zatem skąd pomysł takiego porównania?

Otóż z powodu notorycznego braku obserwacyjnej pogody sięgnąłem do wspomnień, do moich początków zainteresowania astronomią. A wszystko zaczęło się w latach 70-dziesiątych ubiegłego wieku. Jako młody chłopak bardzo aktywnie uczestniczyłem w zajęciach Koła Młodzieżowego PTMA w Warszawie. Spotkania odbywały się 3x w tygodniu i w miarę możliwości w każdą pogodną noc prowadziliśmy obserwacje (wtedy pogodnych nocy było znacznie więcej) najpierw w "dostrzegalni", czyli pawilonie obserwacyjnym przy Obserwatorium Astronomicznym w Alejach Ujazdowskich, a następnie na dachu naszej nowej siedziby w CAMK-u na ul. Bartyckiej. I właśnie tam wpadł mi w ręce fotograficzny atlas nieba (POSS) wykonany właśnie Oshin Schmidt Telskopem. Co to takiego przeczytajcie tu: https://pl.wikipedia.org/wiki/Palomar_Observatory_Sky_Survey

Kopia tego atlasu, niezmiernie wówczas droga (coś ok. 50 średnich pensji w Polsce) znajdowała się w CAMK-owskiej bibliotece i znalazłem się w gronie szczęśliwców, którzy ją widzieli. Pamiętam wrażenie, jakie na mnie to zrobiło. W tamtych czasach książek o astronomii było jak na lekarstwo, a w tych które były dostępne, zdjęcia nieba, wyłącznie czarno-białe miały tragiczną jakość. Atlas POSS zawierał gwiazdy do 21 mag. i były to obrazy fantastycznej jakości. Z zapartym tchem oglądałem znane mi z obserwacji wizualnych obiekty spędzając w bibliotece wiele godzin. Wtedy nawet przez myśl mi nie przeszło, że korzystając z taniego amatorskiego sprzętu będę mógł chociaż odrobinę zbliżyć się do zasięgu atlasu POSS.

Przypomniałem sobie o tym opracowując obserwacje fotometryczne SS Cygni. Na stronie AAVSO każda gwiazda zmienna ma swoją mapkę właśnie z POSS (w tym wypadku POSS II, a wiec drugiej wersji Atlasu z zasięgiem 22 magnitudo). Do identyfikacji otworzyłem swoje zdjęcie obok zdjęcia z POSS i...

zobaczcie sami:

Zdjęcie POSS z lewej.

No oczywiście jest wyraźnie lepsze, musi być. Powierzchnia lustra (w tym wypadku płyty korekcyjnej) jest 36 x większa, masa teleskopu 1000 x większa, cena pewnie 2000 x większa. Ale czasami nadal nie mogę w to uwierzyć, że malutkim przenośnym teleskopem możemy tak słabe obiekty zarejestrować.

Edytowane 19 Listopada 2017 przez Grzędziel

[Loxley]

Miałeś szczęście i "dotykałeś" owoców wielkiej astronomii. Teraz, łatwo dostrzec zmiany jakie dokonały się w ciągu tych minionych lat, ale towarzyszą temu myśli, że było się tylko o krok od największych. Jako ubodzy krewni, podążaliśmy obok tego głównego nurtu astronomii, budząc do życia niedoskonałe substytuty instrumentów optycznych, lecz nie mieliśmy najmniejszych złudzeń, że dostrzeżemy nimi obiekty leżące na peryferiach znanego Wszechświata. Mieliśmy marzenia.

Dobrze Cię rozumie ktoś, kto miał tylko małą dwucalową lunetkę, a dzięki życzliwości dyrektora chorzowskiego Planetarium, patrzył na Słońce przez okular trzydziestocentymetrowego refraktora. Mając na względzie właściwe proporcje, to też był przecież duch wielkiej astronomii. Mieliśmy wizję i marzenia.

[Grzędziel]

12 godzin temu, Loxley napisał:

 Jako ubodzy krewni, podążaliśmy obok tego głównego nurtu astronomii, budząc do życia niedoskonałe substytuty instrumentów optycznych, lecz nie mieliśmy najmniejszych złudzeń, że dostrzeżemy nimi obiekty leżące na peryferiach znanego Wszechświata. Mieliśmy marzenia.

Tutaj pełna zgoda jeśli chodzi o astronomię obserwacyjną. I nie tylko jest to spowodowane brakiem funduszy, ale przede wszystkim brakiem pogody. Przypomnę, że w latach 50-tych były ambitne plany budowy Centralnego Obserwatorium Astronomicznego. Został nawet w firmie Zeiss Jena zamówiony 200 cm teleskop Cassegraina. Poszła zaliczka, potem strona polska z inwestycji zrezygnowała i w ramach rekompensaty za wpłacone pieniądze dostaliśmy z NRD pokaźną ilość samochodów Wartburg.

Jeśli chodzi o astronomię teoretyczną to nigdy ubogimi krewnymi nie byliśmy i nie jesteśmy. Wprost przeciwnie. Polscy astronomowie są w światowej czołówce a tacy profesorowie jak Bohdan Paczyński i Aleksander Wolszczan byli w świecie serio brani pod uwagę jako kandydaci do Nobla.

[szuu]

18 godzin temu, Grzędziel napisał:

No oczywiście jest wyraźnie lepsze, musi być. Powierzchnia lustra (w tym wypadku płyty korekcyjnej) jest 36 x większa, masa teleskopu 1000 x większa, cena pewnie 2000 x większa. Ale czasami nadal nie mogę w to uwierzyć, że malutkim przenośnym teleskopem możemy tak słabe obiekty zarejestrować.

na podstawie porównania tych dwóch zdjęć stwierdzam że frajerzy z Palomar sporo przepłacili

 

[Piotrek Guzik]

23 minuty temu, szuu napisał:

na podstawie porównania tych dwóch zdjęć stwierdzam że frajerzy z Palomar sporo przepłacili

Najpierw warto byłoby porównać czasy obydwu ekspozycji.

[Piobork]

Jestem w szoku, że przy tak dużych dysproporcjach sprzętowych zdjęcia są niemal identyczne.

[diwanoczko]

Stawiałbym na to, że jednak od tamtego czasu w znacznym stopniu rozwinęła się sama technologia przetwarzania i rejestrowania obrazu. Dzisiejsze najtańsze matryce mają pewnie tysiąc razy lepszą rozdzielczość i stosunek sygnał/szum niż to co było kiedyś. Taka dygresja, kiedyś talerze satelitarne były olbrzymie i odbierały "stare" rozmiary obrazu telewizyjnego (PAL/NTSC) a teraz są one wielkości patelni do naleśników i odbierają sygnał przenoszący informację o obrazie w rozdzielczości 4K. To nie siła sygnału się zwiększyła tylko to my znacznie zredukowaliśmy szum w tym sygnale, dlatego jak mniemam na tak małym sprzęcie jesteśmy w stanie dorównać zdjęciom, które kiedyś rejestrowały olbrzymie teleskopy.

BTW. Jak wtedy robili zdjęcia? Były jakieś matryce czy klisza?

Edytowane 20 Listopada 2017 przez diwanoczko

[Wojsa]

Technika rejestrowania zdjęcia sprawia takie cuda:) Jeszcze w książkach z lat 90tych ją zdjęcia z dużych profesjonalnych teleskopów które wyglądają gorzej niż te rejestrowane obecnie lustrzanką z teleskopem 8".

[Grzędziel]

52 minuty temu, diwanoczko napisał:

BTW. Jak wtedy robili zdjęcia? Były jakieś matryce czy klisza?

Oczywiście były to klisze. Obrazy do Atlasu zostały zebrane w paśmie czerwonym i niebieskim. I nie zastosowano, jak teraz robimy filtrów. Obserwatorium zamówiło w firmie Kodak specjalne klisze uczulone na żądane długości fali. Format klisz wynosił 35x35 cm, pole widzenia wynosiło 6^o x 6^o. Co ciekawe teleskop pracujący w tym układzie optycznym (lustro sferyczne o średnicy 180 cm, płyta korekcyjna 120 cm umieszczona w odległości podwójnej ogniskowej od zwierciadła) daje ostre obrazy na powierzchni kuli, co skutkowało tym, że klisze nie były płaskie tylko stanowiły wycinek sfery. Jak to było zrobione, nie mam pojęcia. Wiem tylko, że klisze w odpowiednich kasetach wkładało się w połowie długości do wnętrza tubusa. 

Prace nad POSS rozpoczęto pod koniec 1949 roku i trwały do roku 1956. w tym czasie wykonano 2x1872 zdjęcia całego nieba od deklinacji -24^o wzwyż. Nie mam pojęcia, jak długo naświetlano pojedyncze klatki, ale zakładając, że robiono to prawie 7 lat można wnioskować, że czas naświetlania był liczony raczej w godzinach a nie w minutach. Oczywiście guiding odbywał się ręcznie. Obserwator wpatrując się w okular lunety prowadzącej cały czas kontrolował położenie gwiazdy na krzyżu. Widać to dobrze na zdjęciu teleskopu.

Edytowane 20 Listopada 2017 przez Grzędziel

[dziki]

4 godziny temu, Piotrek Guzik napisał:

4 godziny temu, szuu napisał:

na podstawie porównania tych dwóch zdjęć stwierdzam że frajerzy z Palomar sporo przepłacili

Najpierw warto byłoby porównać czasy obydwu ekspozycji.

Myślę, że szuu w 100% żartował

[fizyk5]

Za 30 lat zrobimy lepsze zdjęcie, niż 8 calowym newtonem z lustrzanką,.................... zwykłą małpka z ręki i z fleszem 

Edytowane 20 Listopada 2017 przez fizyk5

[calla]

Hmm tak już chyba się nie uda;) bo chyba niedługo ograniczy nas ilość dolatujących fotonów;)

[Rybi]

Można również zrobić podobne porównanie pod względem ilości zbieranych fotonów gdy rejestratorem jest klisza fotograficzna (3-4% rejestrowanych fotonów) i kamera CCD (kilkadziesiąt %).

A współcześnie 48" Schmidt im. Samuela Oschina na Mt Palomar wygląda tak:

i robi fotki jak poniżej przy naświetlaniu 30 sek
(t.j. crop z 1/3 pola widzenia 24000x24000 pikseli = ok 247 tarcz Księżyca = ok. 47 stopni kwadratowych).

 

Właśnie rusza przegląd obserwacyjny północnego nieba ZTF (ZWICKY TRANSIENT FACILITY) za pomocą tego teleskopu. Więcej info w tym temacie na sąsiednim wątku Astropolis.
 

[Grzędziel]

9 godzin temu, Rybi napisał:

Można również zrobić podobne porównanie pod względem ilości zbieranych fotonów gdy rejestratorem jest klisza fotograficzna (3-4% rejestrowanych fotonów) i kamera CCD (kilkadziesiąt %).

I tu mamy rozwiązanie zagadki dlaczego te zdjęcia tak bardzo się nie różnią. Postęp technologiczny w dziedzinie detektorów promieniowania był nieprawdopodobny. A dziarski 70-cio latek, Oshin Telescope właśnie dzięki temu zyskał drugą młodość i nadal jest bardzo wydajnym narzędziem badawczym. Zastanawiam się, czy w innych dziedzinach nauki/techniki są urządzenia 70-cio letnie które w niczym nie ustępują współczesnym, tak jak w przypadku tego teleskopu.

[szuu]

44 minuty temu, Grzędziel napisał:

Zastanawiam się, czy w innych dziedzinach nauki/techniki są urządzenia 70-cio letnie które w niczym nie ustępują współczesnym, tak jak w przypadku tego teleskopu.

nie wiem, może budowlanka? piramidy do dzisiaj robia wrażenie

 

ale nie oszukujmy się, to że teleskop jest użyteczny, nie znaczy że nie jest przestarzały. dzisiaj nowo budowany ambitny teleskop miałby zupełnie inną konstrukcję, optykę adaptatywną itp.

[Rybi]

Optyka 48"  teleskopu systemu Schmidta na Mt.Palomar  była dość mocno modyfikowana  przy kolejnych projektach: POSS-I, POSS-II, PTF/iPTF, ZTF (modyfikacje płyt korekcyjnych, spłaszczacze pola, ...). Opisałem to na sąsiednim wątku:

 

Edytowane 25 Listopada 2017 przez Rybi