Телескопы с автонаведением

Одним из главных достижений современной техники в любительских телескопах является появление компьютеризированных систем автоматического наведения. Телескопы с такими системами способны практически сразу показать наблюдателю любой объект на небе по нажатию пары кнопок. Такие системы часто называют "гоу-ту" (от англ. "go to" - "направляться к") или системами автонаведения, и они действительно изменили привычные представления о любительских астрономических наблюдениях.

Как это работает

Основой системы является специализированный компьютер, как правило встроенный в ручной пульт с кнопками и текстовым дисплеем (хотя можно встретить и цветные графические дисплеи, как например, в контроллере Vixen StarBook ). Компьютер имеет базу координат различных объектов, в которой может содержаться до нескольких десятков тысяч записей, покрывающих каталоги Мессье, Колдуэлла, NGC/IC, ярких звезд, а также переменных и двойных. Наблюдатель выбирает из списка каталогов нужный и указывает числовое обозначение или название требуемого объекта. Также компьютер занимается вычислениями положений сравнительно быстро движущихся по небу светил (Солнца, Луны, планет) и моделированием местного звездного неба с учетом времени и местоположения наблюдателя. На основе этих вычислений система автонаведения выдает команды моторам монтировки телескопа на поворот трубы в определенном направлении.

Система автонаведения - это действительно просто!

С одной стороны, пользоваться таким телескопом очень просто, и телескоп "сам" находит объекты на небе. С другой стороны, все же требуется небольшая подготовительная работа – прежде всего телескоп необходимо правильно установить, в частности направить полярную ось экваториальной монтировки (ось прямых восхождений) на Полюс Мира или ориентировать трубу определенным образом в случае альтазимутальной монтировки, а также "привязать" его (иногда используют слово "выровнять" от англ. "align") к местному звездному небу.

Эта привязка позволит компьютеру телескопа построить модель местного неба и соотнести внутренние данные об углах поворота осей монтировки и экваториальных координатах небесных объектов. В типичном случае, телескоп с автонаведением привязывается по двум звездам. Возможна быстрая привязка по одной звезде, но этот метод не дает необходимой точности наведения по всему небу. Также часто имеется возможность привязки по трем (а иногда и более) звездам и нередко это обеспечивает оптимальную точность наведения. Наблюдатель вводит в компьютер телескопа основную информацию – дату, время, местоположение, и после этого телескоп способен уже навестись на нужную звезду, чаще всего с немалой ошибкой. Для увеличения точности, на основе имеющейся информации, компьютер телескопа выбирает яркую звезду, которая в данный момент находится над горизонтом, и направляет на нее трубу телескопа. При этом точность наведения обычно достаточна, чтобы увидеть звезду в искатель. Далее компьютер попросит поставить звезду в центр поля зрения окуляра, пользуясь кнопками управления на пульте, и подтвердить ее центральное положение. После этого, телескоп развернется на вторую опорную звезду, и процедура повторится. Если все выполнено внимательно, компьютер подтвердит привязку, и телескоп будет готов к автоматическому наведению на выбранный объект. В случае ошибки привязки, телескоп сообщит об этом и процедуру нужно будет повторить заново.

Основным источником ошибок являются неверные данные о времени и местоположении наблюдателя, а также – ошибочное наведение наблюдателем не на опорную звезду, а на соседнюю с ней. Часто при предварительном наведении вблизи поля зрения оказывается какая-нибудь звезда, которая не является опорной, и нужно внимательно отнестись к наведению именно на нужную звезду. Как правило, она самая яркая в своей части неба. Таким образом, процедура привязки к небу несложна, хотя и требует некоторой практики. В награду вы получите возможность увидеть тысячи объектов неба по нажатию всего пары кнопок на пульте. Впрочем, новейшие (и пока достаточно дорогие) модели телескопов умеют проводить привязку самостоятельно, используя встроенные фотокамеру, компас и приемник GPS.

Не просто автонаведение, а сопровождение в суточном движении неба

Телескопы с автонаведением умеют делать также не менее важную вещь, чем нахождение объекта, а именно – его сопровождение в суточном движении неба, вызванном вращением Земли вокруг своей оси. При этом труба телескопа также должна поворачиваться, при неподвижной трубе объект быстро покинет поле зрения. Хотя для экваториальной монтировки обеспечить такое слежение можно достаточно простым и дешевым электроприводом часовой оси, в случае альтазимутальной монтировки электропривод должен быть у обеих осей, причем скорость вращения моторов должна быть разной для объектов, находящихся в разных частях неба.

Компьютер системы автонаведения также решает и задачу управления моторами монтировки в режиме сопровождения объекта. В телескопе кажущееся очень медленным невооруженному глазу суточное вращение небесной сферы усиливается. Например, если наблюдать Сатурн при увеличении 40 крат и не сопровождать его, он уйдет из поля зрения через несколько секунд. А при увеличении 100 раз и более, объекты движутся еще быстрее. Возможность автоматического сопровождения объекта повышает удобство и удовольствие от наблюдений и Луны и далеких галактик.

Большая часть систем "гоу-ту" также имеет возможность использовать данные GPS-приемника (встроенного в монтировку телескопа или приобретаемого отдельно как расширение). GPS делает процедуру привязки к звездному небу более простой, потому что информацию о точном времени и месте наблюдений телескоп получает напрямую с GPS, минуя человека-оператора, тем самым экономя время и обеспечивая максимальную точность данных. Впрочем, наблюдатель все равно должен выполнить процедуру центрирования опорных звезд в окуляре, чтобы иметь максимальную точность автоматического наведения.

Когда стоит выбирать телескоп с автонаведением?

Нередко можно услышать мнение, что автонаведение – это лишь капризная, дорогая и малополезная опция, не дающая по-настоящему изучать звездное небо, поскольку лишает важного элемента наблюдений – самостоятельного отыскания объектов на небе. Можно с уверенностью ответить, что подобные отзывы слабо обоснованы. Что касается стоимости, то логичнее сравнивать стоимость телескопа с автонаведением не с его "ручным" собратом, а с тем, у которого есть двухмоторная система управления и ручной пульт. При этом разница в цене оказывается не настолько большой. Постоянное совершенствование аппаратного и программного обеспечения делает системы автонаведения все более удобными и надежными. И кстати, телескоп с автонаведением может управляться и в "ручном" режиме, давая возможность находить объекты самостоятельно. Конечно, нельзя сказать, что проведение качественных визуальных или фотографических наблюдений невозможно без системы автонаведения. Но есть ситуации ,в которых ее применение имеет очевидные преимущества.

Начинающие любители астрономии, еще не имеющие достаточного опыта отыскания объектов (особенно туманностей и галактик) получат возможность заниматься собственно наблюдениями, а не тратить время на поиски (экономия времени вполне актуальна и для опытных наблюдателей), при том, что погодные условия, искусственная засветка неба, а также географическое расположение большей части нашей страны (светлые летние ночи) не дают возможности наблюдать каждую удобную ночь. Причем экскурсию по небу может предложить сам компьютер, основываясь на видимости объектов в данное время и в данном месте – изучение неба под руководством такого "гида" уступает разве что живому примеру опытных наблюдателей, но в отличие от этого доступно в любую подходящую ночь!

Автонаведение полезно и для астрофотографов, оно также значительно сокращает время поиска объекта, особенно когда он настолько слаб, что не поддается глазу человека, а проявляется только при съемке с длинными выдержками, и приходится наводить телескоп на область его расположения, сравнивая звездные рисунки в атласе и на небе. В свою очередь, компьютер системы автонаведения телескопа, как правило, легко подключить к персональному компьютеру по стандартному интерфейсу RS-232 или USB. Это позволяет управлять телескопом из программы-планетария (Stellarium, Cartes du Ciel, Starry Night, The Sky и т.п.), отслеживать перемещение поля зрения телескопа и получать дополнительную информацию о текущих объектах наблюдений и, таким образом, лучше изучать звездное небо. А при фотографировании можно управлять телескопом дистанционно, что особенно полезно в холодное время. Наблюдатель может контролировать процесс съемки из теплого салона автомобиля, палатки или дачного домика, не создавая вблизи телескопа вредящих изображению потоков воздуха и не страдая от холода. При некотором дополнительном оснащении наблюдательной площадки или обсерватории с помощью системы автонаведения можно даже проводить фотонаблюдения посредством сети Интернет, находясь в другом городе.

Выбираем подходящий телескоп с автонаведением

На текущий момент ассортимент телескопов с автоматическим наведением весьма обширен, что позволяет подобрать инструмент под нужные задачи и имеющийся бюджет.

Например, компактный и транспортабельный телескоп системы Максутова-Кассегрена Levenhuk SkyMatic 105 GT MAK установлен на альтазимутальную одноперьевую вилочную монтировку, управляемую системой SynScan AZ, имеющей базу на 43 тыс. объектов (каталоги NGC, Мессье, Колдуелла, яркие звезды каталога SAO, планеты, двойные и переменные звезды), возможность управления с ПК и расширения GPS-модулем. Такой же системой оснащена модель Levenhuk SkyMatic 135 GTA , которая построена на основе светосильного 130-мм рефлектора Ньютона и лучше всего подходит для наблюдений далеких слабых объектов (туманностей и галактик), тем более что система автонаведения не оставит наблюдателя без интересных объектов наблюдений.

Более серьезные рефлекторы Bresser Messier NT-150S и Bresser Messier NT-203 203/1000 не только хорошие визуальные инструменты для наблюдения объектов далекого космоса, но также подходят для астрофотографии – трубы телескопов установлены на жесткую экваториальную монтировку с контроллером автонаведения  Autostar 497. Контроллер имеет базу на 30 тыс. объектов и возможность соединения с ПК.

Телескоп с автонаведением Levenhuk SkyMatic 105 GT MAK

Телескоп с автонаведением Levenhuk SkyMatic 135 GTA

Телескоп с автонаведением Bresser Messier NT-150S

Телескоп с автонаведением Bresser Messier NT-203

Другие модели телескопов с автоматическим наведением можно посмотреть в соответствующих разделах: телескопы Levenhuk SkyMatic, телескопы Bresser Advanced GoTo Mount, все телескопы с автонаведением.

Наталья Чернявская

Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.

Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.