Экваториальная монтировка для телескопа или камеры: компенсирует вращение Земли, обеспечивая слежение за небесными объектами. Полярное выравнивание и привод.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Система крепления для камеры или телескопа
Mounting system for camera or telescope
Экваториальная монтировка – это крепление для приборов, компенсирующее вращение Земли за счет наличия одной оси вращения, называемой полярной осью, параллельной оси вращения Земли. Этот тип монтировки используется для астрономических телескопов и камер. Преимущество экваториальной монтировки заключается в ее способности удерживать прикрепленный к ней прибор неподвижно на любом небесном объекте, совершающем суточное движение, путем вращения одной оси с постоянной скоростью. Такая система называется сидерическим приводом или часовым приводом. Экваториальные монтировки достигают этого, ориентируя свою ось вращения параллельно оси вращения Земли, процесс, известный как полярное выравнивание.
An equatorial mount is a mount for instruments that compensates for Earth's rotation by having one rotational axis, called polar axis, parallel to the Earth's axis of rotation. This type of mount is used for astronomical telescopes and cameras. The advantage of an equatorial mount lies in its ability to allow the instrument attached to it to stay fixed on any celestial object with diurnal motion by driving one axis at a constant speed. Such an arrangement is called a sidereal drive or clock drive. Equatorial mounts achieve this by aligning their rotational axis with the Earth, a process known as polar alignment.
Подшипники для астрономических телескопов
В астрономических телескопах экваториальная ось (прямое восхождение) сочетается со второй перпендикулярной осью движения (известной как склонение). На экваториальной оси монтировки часто устанавливается моторизованный "часовой привод", который вращает эту ось на один оборот каждые 23 часа 56 минут в точной синхронизации с видимым суточным движением неба. Они также могут быть оснащены градуированными кругами для определения местоположения объектов по их небесным координатам. Экваториальные монтировки отличаются от механически более простых альт-азимутальных монтировок, которым требуется движение с переменной скоростью вокруг обеих осей для слежения за неподвижным объектом в небе. Кроме того, для астрофотографии изображение не вращается в фокальной плоскости, как это происходит с альт-азимутальными монтировками при наведении на движение цели, если не установлена вращающаяся эректор-призма или другой деротатор поля. Экваториальные телескопические монтировки имеют множество конструкций. В последние двадцать лет моторизованное слежение все чаще дополняется компьютеризированным поиском объектов. Существует два основных типа. Цифровые градуированные круги используют небольшой компьютер с базой данных объектов, подключенный к энкодерам. Компьютер отслеживает положение телескопа в небе. Оператору необходимо вручную перемещать телескоп. Системы слежения "GoTo" используют (в большинстве случаев) червячную и кольцевую передачу, приводимую в действие серво- или шаговыми двигателями, и оператору не требуется касаться инструмента для изменения его положения в небе. Компьютеры в этих системах обычно либо выполнены в виде ручного пульта управления, либо подключены к ноутбуку, который также используется для захвата изображений с электронной камеры. Электроника современных телескопических систем часто включает порт для автогидирования. Специальный прибор отслеживает звезду и вносит корректировки в положение телескопа во время фотографирования неба. Для этого автогид должен иметь возможность выдавать команды через систему управления телескопом. Эти команды могут компенсировать незначительные ошибки в точности слежения, такие как периодическая ошибка, вызванная червячной передачей, которая приводит телескоп в движение. В новых проектах обсерваторий экваториальные монтировки уже несколько десятилетий не пользуются популярностью в крупномасштабных профессиональных приложениях. Массивные новые инструменты наиболее стабильны при установке в альт-азимутальной конфигурации (вверх-вниз, влево-вправо). Компьютеризированное слежение и деротация поля не представляют большой сложности при реализации на профессиональном уровне. Однако на любительском уровне экваториальные монтировки остаются популярными, особенно для астрофотографии.
In astronomical telescope mounts, the equatorial axis (the right ascension) is paired with a second perpendicular axis of motion (known as the declination). The equatorial axis of the mount is often equipped with a motorized "clock drive", that rotates that axis one revolution every 23 hours and 56 minutes in exact sync with the apparent diurnal motion of the sky. They may also be equipped with setting circles to allow for the location of objects by their celestial coordinates. Equatorial mounts differ from mechanically simpler altazimuth mounts, which require variable speed motion around both axes to track a fixed object in the sky. Also, for astrophotography, the image does not rotate in the focal plane, as occurs with altazimuth mounts when they are guided to track the target's motion, unless a rotating erector prism or other field derotator is installed. Equatorial telescope mounts come in many designs. In the last twenty years motorized tracking has increasingly been supplemented with computerized object location. There are two main types. Digital setting circles take a small computer with an object database that is attached to encoders. The computer monitors the telescope's position in the sky. The operator must push the telescope. Go to systems use (in most cases) a worm and ring gear system driven by servo or stepper motors, and the operator need not touch the instrument at all to change its position in the sky. The computers in these systems are typically either hand held in a control "paddle" or supplied through an adjacent laptop computer which is also used to capture images from an electronic camera. The electronics of modern telescope systems often include a port for autoguiding. A special instrument tracks a star and makes adjustment in the telescope's position while photographing the sky. To do so the autoguider must be able to issue commands through the telescope's control system. These commands can compensate for very slight errors in the tracking performance, such as periodic error caused by the worm drive that makes the telescope move. In new observatory designs, equatorial mounts have been out of favor for decades in large scale professional applications. Massive new instruments are most stable when mounted in an alt azimuth (up down, side to side) configuration. Computerized tracking and field derotation are not difficult to implement at the professional level. At the amateur level, however, equatorial mounts remain popular, particularly for astrophotography.
Немецкий экваториальный стержень
В немецкой экваториальной монтировке (иногда называемой "GEM" для краткости) основная структура имеет форму буквы Т, где нижняя перекладина является осью прямого восхождения (нижняя диагональная ось на изображении), а верхняя перекладина – осью склонения (верхняя диагональная ось на изображении). Монтировка была разработана Иозефом фон Фраунгофером для Большого Дорпатского рефрактора, который был завершен в 1824 году. Телескоп устанавливается на одном конце оси склонения (вверху слева на изображении), а подходящий противовес – на другом конце (внизу справа). Ось прямого восхождения имеет опоры под Т-образным соединением, то есть она не поддерживается над осью склонения.
In the German equatorial mount, (sometimes called a "GEM" for short) the primary structure is a T shape, where the lower bar is the right ascension axis (lower diagonal axis in image), and the upper bar is the declination axis (upper diagonal axis in image). The mount was developed by Joseph von Fraunhofer for the Great Dorpat Refractor that was finished in 1824. The telescope is placed on one end of the declination axis (top left in image), and a suitable counterweight on other end of it (bottom right). The right ascension axis has bearings below the T joint, that is, it is not supported above the declination axis.
Подставка для открытой вилки
У монтировки с открытой вилкой вилка прикреплена к оси прямого восхождения в ее основании. Телескоп крепится к двум точкам поворота на другом конце вилки, что позволяет ему отклоняться по склонению. Большинство современных серийно выпускаемых катадиоптрических зеркальных телескопов (диаметром 200 мм и более) обычно имеют такую конструкцию. Монтировка напоминает альтазимутальную, но с осью азимута, наклоненной и выровненной по оси вращения Земли с помощью приспособления, обычно называемого "клином". Многие профессиональные телескопы среднего размера также используют экваториальные вилки, диаметр которых обычно составляет от 0,5 до 2,0 метра.
The Open Fork mount has a Fork attached to a right ascension axis at its base. The telescope is attached to two pivot points at the other end of the fork so it can swing in declination. Most modern mass produced catadioptric reflecting telescopes (200 mm or larger diameter) tend to be of this type. The mount resembles an Altazimuth mount, but with the azimuth axis tilted and lined up to match earth rotation axis with a piece of hardware usually called a "wedge". Many mid size professional telescopes also have equatorial forks, these are usually in range of 0.5 2.0 meter diameter.
Английская или юговая установка
Английская монтировка типа "йорк" имеет раму или "йорк" с подшипниками оси прямого восхождения на верхнем и нижнем концах, а телескоп крепится внутри средней точки "йорка", что позволяет ему вращаться вокруг оси склонения. Обычно телескоп полностью помещается внутри вилки, хотя существуют исключения, такие как 2,5-метровый рефлектор обсерватории Маунт-Уилсон, и не требует использования противовесов, в отличие от немецкой монтировки. Оригинальная английская конструкция вилки имеет недостаток: она не позволяет телескопу наводиться слишком близко к северному или южному полюсу мира.
The English mount or Yoke mount has a frame or "yoke" with right ascension axis bearings at the top and the bottom ends, and a telescope attached inside the midpoint of the yoke allowing it to swing on the declination axis. The telescope is usually fitted entirely inside the fork, although there are exceptions such as the Mount Wilson 2.5 m reflector, and there are no counterweights as with the German mount. The original English fork design is disadvantaged in that it does not allow the telescope to point too near the north or south celestial pole.
Подкова
Подковочное крепление устраняет конструктивный недостаток английских или йоковых креплений, заменяя полярную ось открытой "подковообразной" конструкцией, обеспечивающей доступ телескопа к Полярной звезде и звёздам в её окрестностях. Телескоп Хейла – наиболее известный пример использования подковочного крепления.
The horseshoe mount overcomes the design disadvantage of English or Yoke mounts by replacing the polar bearing with an open "horseshoe" structure to allow the telescope to access Polaris and stars near it. The Hale telescope is the most prominent example of a horseshoe mount in use.
Крепление поперечной оси
Круговая ось достигает этого благодаря поверхности, вращающейся вокруг "виртуальной полярной оси". Это обеспечивает экваториальное слежение для всего, что установлено на платформе – от небольших камер до целых обсерваторий. Эти платформы часто используются с любительскими астрономическими телескопами, монтируемыми на альтазимутальных установках, например, телескопах Добсона, для компенсации неспособности таких монтировок отслеживать ночное небо.
The Cross axis It achieves this by having a surface that pivots about a "virtual polar axis". This gives equatorial tracking to anything sitting on the platform, from small cameras up to entire observatory buildings. These platforms are often used with altazimuth mounted amateur astronomical telescopes, such as the common Dobsonian telescope type, to overcome that type of mount's inability to track the night sky.