Введение
Тип ньютоновского телескопа, популяризированный Джоном Добсоном.
Телескоп Добсона – это ньютоновский телескоп на альт-азимутальной монтировке, популяризированный Джоном Добсоном в 1965 году и получивший признание за значительное увеличение размеров телескопов, доступных астрономам-любителям. Телескопы Добсона отличались упрощенной механической конструкцией, которую было легко изготовить из доступных компонентов для создания большого, портативного и недорогого телескопа. Конструкция оптимизирована для наблюдения за слабыми объектами глубокого космоса, такими как туманности и галактики. Для такого типа наблюдений требуется большой диаметр объектива (то есть светособирающая способность) относительно короткой фокусной длины и портативность для перемещения в места с меньшим световым загрязнением. Телескопы Добсона предназначены для того, что обычно называют "световым ведром". Работающие при малых увеличениях, они не включают в себя функции, встречающиеся в других любительских телескопах, такие как экваториальное слежение. Телескопы Добсона популярны в сообществе любителей телестроения, где эта конструкция была впервые разработана и продолжает совершенствоваться. Добсон отмечал, что "на протяжении сотен лет войны велись с использованием пушек на монтировках, подобных "добсоновским"". Он определил характерные особенности конструкции как легкие объективные зеркала, изготовленные из поризового стекла, и монтировки, построенные из фанеры, тефлоновых полос и других недорогих материалов. Поскольку он строил эти телескопы как средство для своего увлечения – обучения астрономии на улице, он предпочитал называть эту конструкцию "уличным телескопом". Добсон объединил все эти инновации в конструкцию, ориентированную на одну цель: создание очень большого, недорогого, простого в использовании и портативного телескопа, который мог бы сделать астрономию глубокого космоса доступной для широкой публики.
"for hundreds of years, wars were fought using cannon on 'Dobsonian' mounts". Dobson identified the characteristic features of the design as lightweight objective mirrors made from porthole glass, and mountings constructed from plywood, Teflon strips and other low cost materials. Since he built these telescopes as aids in his avocation of instructional sidewalk astronomy, he preferred to call the design a "sidewalk telescope". Dobson combined all these innovations in a design focused towards one goal: building a very large, inexpensive, easy to use, portable telescope, one that could bring deep sky astronomy to the masses.
Дизайнерские инновации Добсона
Проект Добсона позволяет строителю с минимальными навыками изготовить очень большой телескоп из подручных материалов. Добсон оптимизировал конструкцию для наблюдения за слабыми объектами, такими как звёздные скопления, туманности и галактики (так называемыми астрономами-любителями объектами глубокого неба). Для наблюдения этих тусклых объектов требуется большое объективное зеркало, способное собирать много света. Поскольку наблюдения объектов "глубокого неба" часто требуют поездок в тёмные места, вдали от городского освещения, конструкция выигрывает за счёт своей компактности, портативности и прочности по сравнению со стандартными крупными ньютоновскими телескопами прошлых лет, которые обычно использовали массивные немецкие экваториальные монтировки. Телескопы Джона Добсона объединили несколько инноваций для достижения этих целей, в том числе:
Nontraditional alt azimuth mount: Instead of a standard mount using axial bearings, Dobson opted for a very stable design that was simple to build, and which had fewer mechanical limitations when used with large and heavy telescopes. He modified the classical fork mount into a free standing three piece construction, which holds the telescope steady on seven discrete support points and allows for easy and safe repositioning of a large and heavy telescope. The classical Dobsonian mount (refer to Fig.1) consists of a flat horizontal "ground board" platform (Fig.1, black) on top of which are attached three of the seven supports (Fig.1, bottom yellow). Upon these three supports rests a box construction called a "rocker box" (Fig.1, dark blue). A loose center bolt (Fig.1, dark green) keeps the rocker box centered and allows it to pivot above the ground board. On opposing sides of the rocker box, semicircular depressions are cut out from the top edge of each wall (the rocker box is open on the top and on the back). Each depression has a widely spaced pair of supports installed in the cut (Fig.1, top yellow). The telescope optical tube assembly (OTA, Fig.1, light blue) has two large round trunnions (or arc shaped rails for larger telescopes) secured on the left and right sides (Fig.1, red). Their common axis intersects the center of gravity of the telescope OTA. The trunnions (commonly known as altitude bearings) rest atop the aforementioned four supports in the top cutouts of the rocker box. To raise the telescope (altitude), just lift the tube and the trunnions will slide over the four supports. To move the telescope left or right (azimuth), push or pull the top rim of the OTA (some have a dedicated handle) so that the pivoting rocker box slides over the ground board's three supports. Classical Dobsonian mount parts are typically made from plywood and other cheap materials which are glued, screwed, or even nailed together. In contrast to other telescope mount types, no precision machined mechanical parts are required. For smooth sliding motions, small Teflon (PTFE) blocks are used for the seven supports. Their surface sizes can be precisely calculated for the particular OTA weight. To improve the smoothness and steady position holding, the bottom of the rocker box is typically covered with micro textured Formica. The altitude trunnions often have a large diameter, and can also be covered with textured material. For larger telescopes, semicircular wood pieces or arc shaped rails can be used instead of round trunnions. The use of Teflon over textured material combines with gravity produced wedging forces to create a unique smooth action, transitioning from rock steady to smooth motion and back. Thus a clamp mechanism is not needed to prevent unintentional motion of the telescope, unlike most other telescope mounts. The steadiness of the classical Dobsonian is unparalleled, as the telescope is actually not rotating on two axes as other mounts but instead statically standing on seven solid blocks (until pushed to a new position). Only the Ball Scope mount invented later can rival the steady smoothness of a Dobsonian. Thin mirrors: Instead of costly Pyrex mirror blanks with the standard 1:6 thickness ratios Since the telescope design has an alt azimuth mount, the mirror only has to be supported in a simple cell with a backing of indoor/outdoor carpet to evenly support the weight of the much thinner mirror. Construction tubes: Dobson replaced the traditional aluminum or fiberglass telescope tube with the thick compressed paper tubes used in construction to pour concrete columns. "Sonotubes", the leading brand employed by Dobson, are less expensive than commercially available telescope tubes and are available in a wide variety of sizes. For protection against moisture, the tubes were usually painted or coated with plastic. Sonotubes are claimed to be more rugged than aluminum or fiberglass tubes which can dent or shatter from impacts during transport. They have the added advantage of being thermally stable and non conductive, which minimizes unwanted convection currents in the light path caused by handling of the tube assembly. A square "mirrorbox": Dobson often used a plywood box for the tube base and mirror housing, into which the Sonotube was inserted. This gave a rigid flat surface to attach the mirror supports, and made it easy to attach the trunnions. The design of Dobsonian telescopes has evolved over the years (see ), but most commercial or amateur built "Dobsonian" telescopes follow many or most of the design concepts and features listed above.
Нетрадиционная монтировка альт-азимутального типа: вместо стандартной монтировки с осевыми подшипниками Добсон выбрал очень стабильную конструкцию, простую в изготовлении и с меньшим количеством механических ограничений при использовании с большими и тяжёлыми телескопами. Он модифицировал классическую вилочную монтировку в свободно стоящую трёхкомпонентную конструкцию, которая удерживает телескоп устойчиво на семи отдельных точках опоры и обеспечивает лёгкое и безопасное перемещение большого и тяжёлого телескопа. Классическая монтировка Добсона (см. рис. 1) состоит из плоской горизонтальной платформы "опорной доски" (рис. 1, чёрный), на которую прикреплены три из семи опор (рис. 1, нижний жёлтый). На эти три опоры опирается коробчатая конструкция, называемая "качающейся коробкой" (рис. 1, тёмно-синий). Свобольный центральный болт (рис. 1, тёмно-зелёный) удерживает качающуюся коробку по центру и позволяет ей вращаться над опорной доской. На противоположных сторонах качающейся коробки в верхней кромке каждой стенки вырезаны полукруглые углубления (качающаяся коробка открыта сверху и сзади). В каждом углублении установлена пара широко расставленных опор (рис. 1, верхний жёлтый). Оптическая труба телескопа (ОТА, рис. 1, светло-синий) имеет два больших круглых цапфы (или дугообразные направляющие для более крупных телескопов), закреплённые с левой и правой сторон (рис. 1, красный). Их общая ось пересекает центр тяжести ОТА телескопа. Цапфы (обычно называемые опорами высоты) опираются на вышеупомянутые четыре опоры в верхних вырезах качающейся коробки. Чтобы поднять телескоп (по высоте), просто приподнимите трубу, и цапфы будут скользить по четырём опорам. Чтобы переместить телескоп влево или вправо (по азимуту), толкайте или тяните за верхний край ОТА (на некоторых предусмотрена специальная рукоятка), чтобы качающаяся коробка скользила по трём опорам опорной доски. Детали классической монтировки Добсона обычно изготавливаются из фанеры и других недорогих материалов, которые склеиваются, скручиваются или даже прибиваются. В отличие от других типов монтировок, не требуются прецизионно обработанные механические детали. Для плавного скольжения используются небольшие тефлоновые (PTFE) блоки для семи опор. Размеры их поверхности можно точно рассчитать для конкретного веса ОТА. Для повышения плавности и устойчивости дно качающейся коробки обычно покрывается микротекстурированным формопластом. Цапфы высоты часто имеют большой диаметр и также могут быть покрыты текстурированным материалом. Для более крупных телескопов вместо круглых цапф можно использовать полукруглые деревянные детали или дугообразные направляющие. Сочетание тефлона и текстурированного материала с силами клина, создаваемыми гравитацией, обеспечивает уникальное плавное действие, переходящее от непоколебимой устойчивости к плавному движению и обратно. Таким образом, зажимной механизм не требуется для предотвращения случайного движения телескопа, в отличие от большинства других монтировок. Устойчивость классической монтировки Добсона не имеет себе равных, поскольку телескоп фактически не вращается на двух осях, как другие монтировки, а статически стоит на семи твёрдых блоках (пока его не переместят в новое положение). Только монтировка Ball Scope, изобретённая позже, может соперничать с плавностью и устойчивостью монтировки Добсона.
Nontraditional alt azimuth mount: Instead of a standard mount using axial bearings, Dobson opted for a very stable design that was simple to build, and which had fewer mechanical limitations when used with large and heavy telescopes. He modified the classical fork mount into a free standing three piece construction, which holds the telescope steady on seven discrete support points and allows for easy and safe repositioning of a large and heavy telescope. The classical Dobsonian mount (refer to Fig.1) consists of a flat horizontal "ground board" platform (Fig.1, black) on top of which are attached three of the seven supports (Fig.1, bottom yellow). Upon these three supports rests a box construction called a "rocker box" (Fig.1, dark blue). A loose center bolt (Fig.1, dark green) keeps the rocker box centered and allows it to pivot above the ground board. On opposing sides of the rocker box, semicircular depressions are cut out from the top edge of each wall (the rocker box is open on the top and on the back). Each depression has a widely spaced pair of supports installed in the cut (Fig.1, top yellow). The telescope optical tube assembly (OTA, Fig.1, light blue) has two large round trunnions (or arc shaped rails for larger telescopes) secured on the left and right sides (Fig.1, red). Their common axis intersects the center of gravity of the telescope OTA. The trunnions (commonly known as altitude bearings) rest atop the aforementioned four supports in the top cutouts of the rocker box. To raise the telescope (altitude), just lift the tube and the trunnions will slide over the four supports. To move the telescope left or right (azimuth), push or pull the top rim of the OTA (some have a dedicated handle) so that the pivoting rocker box slides over the ground board's three supports. Classical Dobsonian mount parts are typically made from plywood and other cheap materials which are glued, screwed, or even nailed together. In contrast to other telescope mount types, no precision machined mechanical parts are required. For smooth sliding motions, small Teflon (PTFE) blocks are used for the seven supports. Their surface sizes can be precisely calculated for the particular OTA weight. To improve the smoothness and steady position holding, the bottom of the rocker box is typically covered with micro textured Formica. The altitude trunnions often have a large diameter, and can also be covered with textured material. For larger telescopes, semicircular wood pieces or arc shaped rails can be used instead of round trunnions. The use of Teflon over textured material combines with gravity produced wedging forces to create a unique smooth action, transitioning from rock steady to smooth motion and back. Thus a clamp mechanism is not needed to prevent unintentional motion of the telescope, unlike most other telescope mounts. The steadiness of the classical Dobsonian is unparalleled, as the telescope is actually not rotating on two axes as other mounts but instead statically standing on seven solid blocks (until pushed to a new position). Only the Ball Scope mount invented later can rival the steady smoothness of a Dobsonian. Thin mirrors: Instead of costly Pyrex mirror blanks with the standard 1:6 thickness ratios Since the telescope design has an alt azimuth mount, the mirror only has to be supported in a simple cell with a backing of indoor/outdoor carpet to evenly support the weight of the much thinner mirror. Construction tubes: Dobson replaced the traditional aluminum or fiberglass telescope tube with the thick compressed paper tubes used in construction to pour concrete columns. "Sonotubes", the leading brand employed by Dobson, are less expensive than commercially available telescope tubes and are available in a wide variety of sizes. For protection against moisture, the tubes were usually painted or coated with plastic. Sonotubes are claimed to be more rugged than aluminum or fiberglass tubes which can dent or shatter from impacts during transport. They have the added advantage of being thermally stable and non conductive, which minimizes unwanted convection currents in the light path caused by handling of the tube assembly. A square "mirrorbox": Dobson often used a plywood box for the tube base and mirror housing, into which the Sonotube was inserted. This gave a rigid flat surface to attach the mirror supports, and made it easy to attach the trunnions. The design of Dobsonian telescopes has evolved over the years (see ), but most commercial or amateur built "Dobsonian" telescopes follow many or most of the design concepts and features listed above.
Тонкие зеркала: вместо дорогостоящих заготовок зеркал из Pyrex со стандартным соотношением толщины 1:6. Поскольку конструкция телескопа имеет монтировку альт-азимутального типа, зеркало необходимо поддерживать в простой оправе с подкладкой из коврового покрытия для помещения/улицы, чтобы равномерно распределить вес более тонкого зеркала.
Nontraditional alt azimuth mount: Instead of a standard mount using axial bearings, Dobson opted for a very stable design that was simple to build, and which had fewer mechanical limitations when used with large and heavy telescopes. He modified the classical fork mount into a free standing three piece construction, which holds the telescope steady on seven discrete support points and allows for easy and safe repositioning of a large and heavy telescope. The classical Dobsonian mount (refer to Fig.1) consists of a flat horizontal "ground board" platform (Fig.1, black) on top of which are attached three of the seven supports (Fig.1, bottom yellow). Upon these three supports rests a box construction called a "rocker box" (Fig.1, dark blue). A loose center bolt (Fig.1, dark green) keeps the rocker box centered and allows it to pivot above the ground board. On opposing sides of the rocker box, semicircular depressions are cut out from the top edge of each wall (the rocker box is open on the top and on the back). Each depression has a widely spaced pair of supports installed in the cut (Fig.1, top yellow). The telescope optical tube assembly (OTA, Fig.1, light blue) has two large round trunnions (or arc shaped rails for larger telescopes) secured on the left and right sides (Fig.1, red). Their common axis intersects the center of gravity of the telescope OTA. The trunnions (commonly known as altitude bearings) rest atop the aforementioned four supports in the top cutouts of the rocker box. To raise the telescope (altitude), just lift the tube and the trunnions will slide over the four supports. To move the telescope left or right (azimuth), push or pull the top rim of the OTA (some have a dedicated handle) so that the pivoting rocker box slides over the ground board's three supports. Classical Dobsonian mount parts are typically made from plywood and other cheap materials which are glued, screwed, or even nailed together. In contrast to other telescope mount types, no precision machined mechanical parts are required. For smooth sliding motions, small Teflon (PTFE) blocks are used for the seven supports. Their surface sizes can be precisely calculated for the particular OTA weight. To improve the smoothness and steady position holding, the bottom of the rocker box is typically covered with micro textured Formica. The altitude trunnions often have a large diameter, and can also be covered with textured material. For larger telescopes, semicircular wood pieces or arc shaped rails can be used instead of round trunnions. The use of Teflon over textured material combines with gravity produced wedging forces to create a unique smooth action, transitioning from rock steady to smooth motion and back. Thus a clamp mechanism is not needed to prevent unintentional motion of the telescope, unlike most other telescope mounts. The steadiness of the classical Dobsonian is unparalleled, as the telescope is actually not rotating on two axes as other mounts but instead statically standing on seven solid blocks (until pushed to a new position). Only the Ball Scope mount invented later can rival the steady smoothness of a Dobsonian. Thin mirrors: Instead of costly Pyrex mirror blanks with the standard 1:6 thickness ratios Since the telescope design has an alt azimuth mount, the mirror only has to be supported in a simple cell with a backing of indoor/outdoor carpet to evenly support the weight of the much thinner mirror. Construction tubes: Dobson replaced the traditional aluminum or fiberglass telescope tube with the thick compressed paper tubes used in construction to pour concrete columns. "Sonotubes", the leading brand employed by Dobson, are less expensive than commercially available telescope tubes and are available in a wide variety of sizes. For protection against moisture, the tubes were usually painted or coated with plastic. Sonotubes are claimed to be more rugged than aluminum or fiberglass tubes which can dent or shatter from impacts during transport. They have the added advantage of being thermally stable and non conductive, which minimizes unwanted convection currents in the light path caused by handling of the tube assembly. A square "mirrorbox": Dobson often used a plywood box for the tube base and mirror housing, into which the Sonotube was inserted. This gave a rigid flat surface to attach the mirror supports, and made it easy to attach the trunnions. The design of Dobsonian telescopes has evolved over the years (see ), but most commercial or amateur built "Dobsonian" telescopes follow many or most of the design concepts and features listed above.
Строительные трубы: Добсон заменил традиционные алюминиевые или стеклопластиковые трубы телескопа на толстые прессованные бумажные трубы, используемые в строительстве для заливки бетонных колонн. "Sonotubes" – ведущий бренд, используемый Добсоном, – дешевле коммерчески доступных труб телескопа и доступны в широком диапазоне размеров. Для защиты от влаги трубы обычно окрашивались или покрывались пластиком. Утверждается, что трубы Sonotube более прочные, чем алюминиевые или стеклопластиковые трубы, которые могут деформироваться или разбиться при ударах во время транспортировки. Они также обладают преимуществом термической стабильности и непроводящей способности, что минимизирует нежелательные конвекционные потоки в световом пути, вызванные обращением с трубой.
Nontraditional alt azimuth mount: Instead of a standard mount using axial bearings, Dobson opted for a very stable design that was simple to build, and which had fewer mechanical limitations when used with large and heavy telescopes. He modified the classical fork mount into a free standing three piece construction, which holds the telescope steady on seven discrete support points and allows for easy and safe repositioning of a large and heavy telescope. The classical Dobsonian mount (refer to Fig.1) consists of a flat horizontal "ground board" platform (Fig.1, black) on top of which are attached three of the seven supports (Fig.1, bottom yellow). Upon these three supports rests a box construction called a "rocker box" (Fig.1, dark blue). A loose center bolt (Fig.1, dark green) keeps the rocker box centered and allows it to pivot above the ground board. On opposing sides of the rocker box, semicircular depressions are cut out from the top edge of each wall (the rocker box is open on the top and on the back). Each depression has a widely spaced pair of supports installed in the cut (Fig.1, top yellow). The telescope optical tube assembly (OTA, Fig.1, light blue) has two large round trunnions (or arc shaped rails for larger telescopes) secured on the left and right sides (Fig.1, red). Their common axis intersects the center of gravity of the telescope OTA. The trunnions (commonly known as altitude bearings) rest atop the aforementioned four supports in the top cutouts of the rocker box. To raise the telescope (altitude), just lift the tube and the trunnions will slide over the four supports. To move the telescope left or right (azimuth), push or pull the top rim of the OTA (some have a dedicated handle) so that the pivoting rocker box slides over the ground board's three supports. Classical Dobsonian mount parts are typically made from plywood and other cheap materials which are glued, screwed, or even nailed together. In contrast to other telescope mount types, no precision machined mechanical parts are required. For smooth sliding motions, small Teflon (PTFE) blocks are used for the seven supports. Their surface sizes can be precisely calculated for the particular OTA weight. To improve the smoothness and steady position holding, the bottom of the rocker box is typically covered with micro textured Formica. The altitude trunnions often have a large diameter, and can also be covered with textured material. For larger telescopes, semicircular wood pieces or arc shaped rails can be used instead of round trunnions. The use of Teflon over textured material combines with gravity produced wedging forces to create a unique smooth action, transitioning from rock steady to smooth motion and back. Thus a clamp mechanism is not needed to prevent unintentional motion of the telescope, unlike most other telescope mounts. The steadiness of the classical Dobsonian is unparalleled, as the telescope is actually not rotating on two axes as other mounts but instead statically standing on seven solid blocks (until pushed to a new position). Only the Ball Scope mount invented later can rival the steady smoothness of a Dobsonian. Thin mirrors: Instead of costly Pyrex mirror blanks with the standard 1:6 thickness ratios Since the telescope design has an alt azimuth mount, the mirror only has to be supported in a simple cell with a backing of indoor/outdoor carpet to evenly support the weight of the much thinner mirror. Construction tubes: Dobson replaced the traditional aluminum or fiberglass telescope tube with the thick compressed paper tubes used in construction to pour concrete columns. "Sonotubes", the leading brand employed by Dobson, are less expensive than commercially available telescope tubes and are available in a wide variety of sizes. For protection against moisture, the tubes were usually painted or coated with plastic. Sonotubes are claimed to be more rugged than aluminum or fiberglass tubes which can dent or shatter from impacts during transport. They have the added advantage of being thermally stable and non conductive, which minimizes unwanted convection currents in the light path caused by handling of the tube assembly. A square "mirrorbox": Dobson often used a plywood box for the tube base and mirror housing, into which the Sonotube was inserted. This gave a rigid flat surface to attach the mirror supports, and made it easy to attach the trunnions. The design of Dobsonian telescopes has evolved over the years (see ), but most commercial or amateur built "Dobsonian" telescopes follow many or most of the design concepts and features listed above.
Квадратная "зеркальная коробка": Добсон часто использовал фанерную коробку для основания трубы и корпуса зеркала, в которую вставлялась труба Sonotube. Это обеспечивало жёсткую плоскую поверхность для крепления опор зеркала и облегчало крепление цапф.
Nontraditional alt azimuth mount: Instead of a standard mount using axial bearings, Dobson opted for a very stable design that was simple to build, and which had fewer mechanical limitations when used with large and heavy telescopes. He modified the classical fork mount into a free standing three piece construction, which holds the telescope steady on seven discrete support points and allows for easy and safe repositioning of a large and heavy telescope. The classical Dobsonian mount (refer to Fig.1) consists of a flat horizontal "ground board" platform (Fig.1, black) on top of which are attached three of the seven supports (Fig.1, bottom yellow). Upon these three supports rests a box construction called a "rocker box" (Fig.1, dark blue). A loose center bolt (Fig.1, dark green) keeps the rocker box centered and allows it to pivot above the ground board. On opposing sides of the rocker box, semicircular depressions are cut out from the top edge of each wall (the rocker box is open on the top and on the back). Each depression has a widely spaced pair of supports installed in the cut (Fig.1, top yellow). The telescope optical tube assembly (OTA, Fig.1, light blue) has two large round trunnions (or arc shaped rails for larger telescopes) secured on the left and right sides (Fig.1, red). Their common axis intersects the center of gravity of the telescope OTA. The trunnions (commonly known as altitude bearings) rest atop the aforementioned four supports in the top cutouts of the rocker box. To raise the telescope (altitude), just lift the tube and the trunnions will slide over the four supports. To move the telescope left or right (azimuth), push or pull the top rim of the OTA (some have a dedicated handle) so that the pivoting rocker box slides over the ground board's three supports. Classical Dobsonian mount parts are typically made from plywood and other cheap materials which are glued, screwed, or even nailed together. In contrast to other telescope mount types, no precision machined mechanical parts are required. For smooth sliding motions, small Teflon (PTFE) blocks are used for the seven supports. Their surface sizes can be precisely calculated for the particular OTA weight. To improve the smoothness and steady position holding, the bottom of the rocker box is typically covered with micro textured Formica. The altitude trunnions often have a large diameter, and can also be covered with textured material. For larger telescopes, semicircular wood pieces or arc shaped rails can be used instead of round trunnions. The use of Teflon over textured material combines with gravity produced wedging forces to create a unique smooth action, transitioning from rock steady to smooth motion and back. Thus a clamp mechanism is not needed to prevent unintentional motion of the telescope, unlike most other telescope mounts. The steadiness of the classical Dobsonian is unparalleled, as the telescope is actually not rotating on two axes as other mounts but instead statically standing on seven solid blocks (until pushed to a new position). Only the Ball Scope mount invented later can rival the steady smoothness of a Dobsonian. Thin mirrors: Instead of costly Pyrex mirror blanks with the standard 1:6 thickness ratios Since the telescope design has an alt azimuth mount, the mirror only has to be supported in a simple cell with a backing of indoor/outdoor carpet to evenly support the weight of the much thinner mirror. Construction tubes: Dobson replaced the traditional aluminum or fiberglass telescope tube with the thick compressed paper tubes used in construction to pour concrete columns. "Sonotubes", the leading brand employed by Dobson, are less expensive than commercially available telescope tubes and are available in a wide variety of sizes. For protection against moisture, the tubes were usually painted or coated with plastic. Sonotubes are claimed to be more rugged than aluminum or fiberglass tubes which can dent or shatter from impacts during transport. They have the added advantage of being thermally stable and non conductive, which minimizes unwanted convection currents in the light path caused by handling of the tube assembly. A square "mirrorbox": Dobson often used a plywood box for the tube base and mirror housing, into which the Sonotube was inserted. This gave a rigid flat surface to attach the mirror supports, and made it easy to attach the trunnions. The design of Dobsonian telescopes has evolved over the years (see ), but most commercial or amateur built "Dobsonian" telescopes follow many or most of the design concepts and features listed above.
Конструкция телескопов Добсона со временем развивалась (см. ), но большинство коммерческих или любительских телескопов "Добсона" следуют многим или большинству концепций и особенностей, перечисленных выше.
Nontraditional alt azimuth mount: Instead of a standard mount using axial bearings, Dobson opted for a very stable design that was simple to build, and which had fewer mechanical limitations when used with large and heavy telescopes. He modified the classical fork mount into a free standing three piece construction, which holds the telescope steady on seven discrete support points and allows for easy and safe repositioning of a large and heavy telescope. The classical Dobsonian mount (refer to Fig.1) consists of a flat horizontal "ground board" platform (Fig.1, black) on top of which are attached three of the seven supports (Fig.1, bottom yellow). Upon these three supports rests a box construction called a "rocker box" (Fig.1, dark blue). A loose center bolt (Fig.1, dark green) keeps the rocker box centered and allows it to pivot above the ground board. On opposing sides of the rocker box, semicircular depressions are cut out from the top edge of each wall (the rocker box is open on the top and on the back). Each depression has a widely spaced pair of supports installed in the cut (Fig.1, top yellow). The telescope optical tube assembly (OTA, Fig.1, light blue) has two large round trunnions (or arc shaped rails for larger telescopes) secured on the left and right sides (Fig.1, red). Their common axis intersects the center of gravity of the telescope OTA. The trunnions (commonly known as altitude bearings) rest atop the aforementioned four supports in the top cutouts of the rocker box. To raise the telescope (altitude), just lift the tube and the trunnions will slide over the four supports. To move the telescope left or right (azimuth), push or pull the top rim of the OTA (some have a dedicated handle) so that the pivoting rocker box slides over the ground board's three supports. Classical Dobsonian mount parts are typically made from plywood and other cheap materials which are glued, screwed, or even nailed together. In contrast to other telescope mount types, no precision machined mechanical parts are required. For smooth sliding motions, small Teflon (PTFE) blocks are used for the seven supports. Their surface sizes can be precisely calculated for the particular OTA weight. To improve the smoothness and steady position holding, the bottom of the rocker box is typically covered with micro textured Formica. The altitude trunnions often have a large diameter, and can also be covered with textured material. For larger telescopes, semicircular wood pieces or arc shaped rails can be used instead of round trunnions. The use of Teflon over textured material combines with gravity produced wedging forces to create a unique smooth action, transitioning from rock steady to smooth motion and back. Thus a clamp mechanism is not needed to prevent unintentional motion of the telescope, unlike most other telescope mounts. The steadiness of the classical Dobsonian is unparalleled, as the telescope is actually not rotating on two axes as other mounts but instead statically standing on seven solid blocks (until pushed to a new position). Only the Ball Scope mount invented later can rival the steady smoothness of a Dobsonian. Thin mirrors: Instead of costly Pyrex mirror blanks with the standard 1:6 thickness ratios Since the telescope design has an alt azimuth mount, the mirror only has to be supported in a simple cell with a backing of indoor/outdoor carpet to evenly support the weight of the much thinner mirror. Construction tubes: Dobson replaced the traditional aluminum or fiberglass telescope tube with the thick compressed paper tubes used in construction to pour concrete columns. "Sonotubes", the leading brand employed by Dobson, are less expensive than commercially available telescope tubes and are available in a wide variety of sizes. For protection against moisture, the tubes were usually painted or coated with plastic. Sonotubes are claimed to be more rugged than aluminum or fiberglass tubes which can dent or shatter from impacts during transport. They have the added advantage of being thermally stable and non conductive, which minimizes unwanted convection currents in the light path caused by handling of the tube assembly. A square "mirrorbox": Dobson often used a plywood box for the tube base and mirror housing, into which the Sonotube was inserted. This gave a rigid flat surface to attach the mirror supports, and made it easy to attach the trunnions. The design of Dobsonian telescopes has evolved over the years (see ), but most commercial or amateur built "Dobsonian" telescopes follow many or most of the design concepts and features listed above.
Производные конструкции
С момента своего появления производители телескопов модифицировали конструкцию Добсона, чтобы она соответствовала их задачам. Изначальный дизайн удовлетворял потребностям и доступным материалам одного человека — Джона Добсона. Другие разработчики создавали варианты, соответствующие их собственным потребностям, возможностям и доступности компонентов. Это привело к значительному разнообразию в конструкции телескопов типа "добсон".
Складывающиеся трубные сборки
"Классические" конструкции телескопов требовали большого фургона для транспортировки. Дизайнеры стали разрабатывать разборные или складные варианты, которые можно было доставить на место наблюдений на небольшом внедорожнике, хэтчбеке или даже седане. Это нововведение сделало доступными для любителей астрономии телескопы с еще большей апертурой.
Труба с решеткой
Многие конструкции объединяют преимущества легкой трубчатой конструкции и складного дизайна. Складные "трубчатые" телескопы Добсона появились в среде любителей-астрономов еще в 1982 году и позволяют разбирать оптическую трубу – самый крупный компонент. Как следует из названия, "труба" в этой конструкции фактически состоит из верхней опорной клетки, содержащей вторичное зеркало и фокусировщик, удерживаемых на месте несколькими жесткими стойками над зеркальной коробкой, в которой находится главное зеркало. Стойки фиксируются быстросъемными зажимами, позволяющими легко разобрать весь телескоп на более мелкие части, что облегчает их транспортировку на автомобиле или другим способом к месту наблюдений. Эти трубчатые конструкции с ферменным каркасом иногда ошибочно называют решеткой Серрюе, но поскольку основная ферма не имеет противодействующей фермы зеркальной ячейки, она выполняет лишь одну функцию этой конструкции – поддержание параллельности оптики.
Изменения в установке альтазимута (катушка для качалки)
Основной характеристикой монтировки Добсона является её сходство с конфигурацией "пушечной лафеты", состоящей из "колыбели" с горизонтальной осью высоты типа трюнея и широко поддерживаемой осью азимута. Обе оси используют такие материалы, как пластик, формика и тефлон для обеспечения плавного хода. Многие модификации этой монтировки сохранили базовую конструкцию, значительно изменяя при этом материалы и конфигурацию.
Компактные "коробки для поднятия"
Многие конструкции повысили портативность, уменьшив азимутальное (рокер-боксовое) крепление до небольшой вращающейся платформы. Опорный узел по высоте в этих конструкциях приобретает большой радиус, приблизительно равный или превышающий радиус объективного зеркала, и крепится к трубке или интегрируется в нее, что снижает общие габариты крепления. Преимущество этого заключается в уменьшении общего веса телескопа, а также в том, что балансировка телескопа становится менее чувствительной к изменениям весовой нагрузки на трубу, вызванным использованием более тяжелых окуляров или добавлением камер и т.п.
Преодоление ограничений высокогорного монтажа
С конца 1990-х годов множество инноваций в конструкции монтировок и электронике, разработанных любителями телескопов и коммерческими производителями, позволили пользователям преодолеть некоторые ограничения монтировки Добсона типа альт-азимут. Цифровые круги установки: изобретение цифровых кругов установки на основе микропроцессоров позволило оснастить или модернизировать любой телескоп на альт-азимутальной монтировке функцией точного отображения координат направления телескопа. Эти системы не только предоставляют пользователю цифровое отображение прямого восхождения (RA) и склонения (dec), но и взаимодействуют с цифровыми устройствами, такими как ноутбуки, планшеты и смартфоны, используя программное обеспечение для расчета эфемерид и построения звездных карт, чтобы обеспечить текущее графическое представление направления телескопа, позволяя пользователю быстро находить объекты. Экваториальная платформа: использование экваториальных платформ (например, платформы Poncet), устанавливаемых под альт-азимутальную монтировку, предоставило пользователям ограниченное экваториальное слежение для визуальных наблюдений и астрофотографии. Такие платформы могут включать часовой привод для облегчения слежения, и при тщательной полярной установке возможна CCD-съемка с точностью менее одной угловой секунды. Обсерватория Роэзер в Люксембурге (код обсерватории MPC 163) внесла сотни астрометрических измерений в Центр малых планет, используя самодельный 20-дюймовый телескоп Добсона на экваториальной платформе.
Коммерческие адаптации
Первоначальное намерение конструкции Добсона заключалось в создании доступного, простого и прочного инструмента с большой апертурой по низкой цене. Эти же качества способствуют их массовому производству. Одной из первых компаний, предложивших телескопы Добсона в коммерческой продаже, была ныне несуществующая Coulter Optical (сейчас часть Murnaghan Instruments). В 1980-х годах они помогли популяризировать эту конструкцию с моделями "Odyssey" различных размеров, с трубами из сонотруб и в соответствии с оригинальной концепцией простоты, предложенной Добсоном. К 1990-м годам компании Meade Instruments, Orion Telescopes и другие производители начали выпускать усовершенствованные модели Добсона. Эти импортные серийные телескопы включали такие элементы, как металлические трубы и более качественную фурнитуру, и по-прежнему оставались весьма доступными. Позднее американские производители включали StarStructure, Webster Telescopes, AstroSystems, Teeter's Telescopes, Hubble Optics, Waite Research и New Moon Telescopes. Эти производители небольшими сериями предлагают объективные зеркала премиум-класса, высококачественные материалы и индивидуальное изготовление, а также опциональные компьютерные системы GoTo. Некоторые также производят "ультралегкие" модели, обеспечивающие большую портативность. В XXI веке модели Добсона с ферменной конструкцией также массово производятся компаниями Meade, Orion, Explore Scientific и другими. В основном производимые в Китае, они предлагают хорошее качество и соотношение цены и качества, при этом значительно дешевле, чем вышеупомянутые телескопы премиум-класса. Коммерческие телескопы Добсона с цельной трубой обычно имеют максимальную апертуру 12 дюймов (305 мм) из-за размера трубы. Наиболее популярными размерами являются ферменные телескопы Добсона с апертурой от 12 до 18 дюймов (305–457 мм), поскольку они обеспечивают значительную апертуру и при этом могут быть легко установлены одним человеком. Несколько производителей предлагают модели с апертурой 24 дюйма (610 мм) и более. Ферменные телескопы Добсона – самые большие телескопы, доступные в коммерческой продаже на сегодняшний день. Массивная гибридная модель с апертурой 36 дюймов (914 мм) от New Moon Telescopes была продемонстрирована на Северо-Восточном астрономическом форуме в 2018 году. В 2019 году огромный рефлектор Ньютона со сложенной оптикой с апертурой 50 дюймов (1270 мм) от канадской компании Optiques Fullum был установлен в Нью-Джерси.
Влияние Добсоновского на астрономию-любителя
Добсоновская схема считается революционной благодаря огромным размерам телескопов, которые она сделала доступными для астрономов-любителей. Внутренняя простота и большая апертура конструкции начали привлекать внимание в 1970-х годах, поскольку она предлагала преимущество недорогих больших инструментов, которые можно было перевозить в места с темным небом и на астрономические встречи в багажнике небольшого автомобиля и устанавливать за считанные минуты. Результатом стало распространение более крупных телескопов, которые были бы дорогими в изготовлении или покупке и неудобными в эксплуатации с использованием «традиционных» методов конструирования. В то время как 8-дюймовый ньютоновский телескоп считался большим в 1970-х годах, сегодня распространены 16-дюймовые системы, а огромные 32-дюймовые системы встречаются не так уж редко. В сочетании с другими улучшениями в наблюдательном оборудовании, такими как узкополосные оптические фильтры, улучшенные окуляры и цифровая видимая и инфракрасная фотография, большая апертура телескопов Добсона значительно увеличила количество наблюдаемых объектов, а также детализацию каждого наблюдаемого объекта. В то время как астрономы-любители 1970-х и 1980-х годов обычно не исследовали ничего за пределами объектов Мессье и более ярких объектов NGC, благодаря, в частности, телескопам Добсона, современные астрономы-любители регулярно наблюдают тусклые объекты, перечисленные в малоизвестных каталогах, таких как IC, Abell, Kohoutek, Minkowski и другие, которые когда-то считались справочными материалами только для профессиональных астрономов. При установке на экваториальную платформу устраняются трудности, связанные с использованием телескопа Добсона для астрофотографии с короткой экспозицией (менее 1 часа). Это открыло область высокоточной астрометрии астероидов (и их открытия) для любителей, желающих внести свой вклад в определение положений малых планет в Центр малых планет. Это также позволяет осуществлять поиск новых, слабых объектов, таких как новые / сверхновые в близлежащих галактиках и комет (для сообщений в Центральное бюро астрономических телеграмм).