Colimarea telescopului Newtonian

Prin construcția lor, telescoapele reflectoare au elementele optice montate mult mai “flexibil”, adică pe suporți, în 3 puncte. În timp ce acest tip de montaj poate fi văzut ca un “defect”, motivele pentru care sunt montate astfel sunt costurile și complexitatea de producție reduse. De asemenea, dacă aceste oglinzi ar fi montate fix, expansiunea sau contracția din cauza temperaturii ar deforma dezastruos suprafața și ar introduce tot soiul de aberații, degradând foarte mult imaginea. Din păcate, fiind montate pe suporți ușor instabili, elementele optice se pot mișca în timpul transportului.

De aceea, toate modelele telescoapelor reflectoare dispun de șuruburi de colimare a oglinzilor secundare și principale, unele incluzând și șuruburi de colimare a focalizatorului. 

Vom explica mai jos cum se poate colima cel mai uzual design de telescop reflector, anume telescopul netwonian. Înainte să începem, trebuie să știm ce unelte ne sunt necesare. Vom avea nevoie de:

• Un set de chei inbus micuțe
• O șurubelniță în stea
• Un ocular de colimare (Cheshire)

Ocularul de colimare de tip Cheshire are cu o suprafață reflectorizantă la 45°, o cruce în capătul deschis al tubului și o gaură centrală.

Centrarea oglinzii secundare în tubul focalizatorului

Se realizează prin reglarea șuruburilor de pe suportul secundarei. Pentru a centra corect secundara, este necesar să îi reglăm atât înălțimea, cât și rotația.

Pentru a regla înălțimea aveți nevoie de două coli de hârtie, de preferat de culori diferite: 

1. Introduceți o coală de hârtie în tubul telescopului, între oglinda principală și cea secundară pentru a bloca imaginea reflectată din cea principală.
2. Introduceți o coală de hârtie pe pertele opus focalizatorului, pentru a observa mai ușor forma oglinzii secundare. 

• Introduceți ocularul de colimare în tubul focalizatorului și priviți prin gaura centrală. Privind prin ocularul de colimare, veți vedea oglinda secundară și marginile ocularului. Dacă oglinda nu este colimată, aceasta nu va apărea nici rotundă, nici centrată (fig. de mai jos).

• Slăbiți cât mai mult cele 3 șuruburi de colimare de pe suport până când oglinda poate fi mișcată cu mâna, apoi strângeți sau slăbiți șurubul central până când oglinda este centrată pe direcția “1”, ținând oglinda cu mâna în acest timp

• După acest pas, cel mai probabil rotația oglinzii secundare nu mai este corectă. Analizați forma oglinzii secundare, privind prin ocularul de colimare. Dacă oglinda nu este perfect circulară (are formă de elipsă, sau oval), aceasta este incorect rotită. 
• Prindeți oglinda secundară de margini sau de suportul pe care este montată și rotiți, privind prin ocular. 
• Dacă oglinda nu poate fi rotită, în momentul în care oglinda apare circulară, rotația a fost realizată corect. 
• Strângeți ușor cele 3 șuruburi de colimare pentru a bloca rotația.

După ce am realizat acești doi pași, vom ajusta cele 3 șuruburi de colimare, până silueta circulară a ogliznii secundare apare centrată în tubul ocularului de colimare.

Dacă ați urmat corect pașii până acum, ar trebui să vedeți în ocular imaginea de mai jos. Cu toate astea, este posibil ca oglinda să nu apară perfect circulară, părând mai lungă sau mai scurtă pe direcția 1. Acest lucru este normal și va fi corectat în pașii următori. Acest proces de centrare al oglinzii secundare este realizat foarte rar, deoarece rotația și înălțimea oglinzii secundare nu se modifică în timpul transportului.

Colimarea oglinzii secundare cu colimator Chesire

După ce am centrat oglinda, va trebui să o aliniem cu oglinda principală, în felul următor:

1. Scoateți coala de hârtie ce blochează oglinda principală. Puteți lăsa coala de pe peretele opus focalizatorului pentru a vedea mai bine marginile oglinzii secundare. 
2. Priviți prin ocularul de colimare. Veți observa, cel mai probabil, că imaginea oglinzii principale nu este centrată în oglinda secundară. 
3. Folosiți cele 3 șuruburi de colimare ale oglinzii secundare pentru a centra reflexia oglinzii principale, folosind crucea din ocularul de colimare și marcajul central de pe oglinda principală. Dacă oglinda principală a telescopului nu are un punct central, folosiți-vă de cele trei clipsuri de prindere ale oglinzii principale ca referință.

ATENȚIE ⚠

Nu strângeti excesiv șuruburile de colimare ale oglinzii secundare! Dacă strângeți un șurub, dar mișcarea nu este suficientă, slăbiți ușor celelalte două șuruburi pentru a compensa. La final, asigurați-vă că toate cele 3 șuruburi sunt strânse bine, dar nu excesiv.

Colimarea oglinzii principale cu colimator Cheshire

Aceasta se realizează utilizând cele 3 perechi de șuruburi de la capătul închis al tubului. În funcție de modelul telescopului, aceste șuruburi pot fi randalinate (en. thumb-screws) sau cu cap în stea. Șuruburile funcționează pe principiul push-pull, sau un șurub care mișcă oglinda și un șurub care blochează acea mișcare: un șurub este înfiletat în suportul oglinzii principale, iar celălalt șurub este înfiletat pe marginea fixă de pe tubul telescopului. Dacă dorim să mișcăm unul din cele trei puncte de colimare ale oglinzii principale, slăbim șurubul de blocare și rotim celălalt șurub. După ce am realizat colimarea, strângem ușor șuruburile de blocare, fără să forțăm, deoarece putem deregla colimarea.

• Vom începe prin a privi din nou prin ocularul de colimare. 
• Vom observa în oglinda principală, reflexia oglinzii secundare, a suportului secundarei, dar și reflexia ocularului de colimare. 
• Dacă este întuneric, amplasati o lanternă care să lumineze partea reflectorizantă a ocularului de colimare, pentru a putea fi observat în oglindă. 
• În centrul reflexiei ocularului de colimare veți putea observa un punct negru: acel punct este gaura prin care priviți. Scopul procedurii de colimare a oglinzii principale este să aliniem punctul central din reflexia ocularului de colimare cu crucea din ocularul de colimare. 
• Desfaceți ușor cele trei șuruburi de blocare. În majoritatea cazurilor, aceste șuruburi sunt mai scurte, mai înguste, sau știfturi imbus (grub screws). 
• Începeți prin a mișca doar unul din șuruburile de colimare. Rotiți șurubul jumătate de tură într-o directie, apoi verificați imaginea din ocular. Dacă reflexia secundarei s-a deplasat și mai mult în direcția greșită, reveniți și rotiți același șurub o tură întreagă, dar în direcția opusă. 
• Repetați acești pași pentru toate cele trei șuruburi, până obțineți o imagine care arată astfel: 

• După ce ați obținut o colimare satisfăcătoare a oglinzii principale, stângeți șuruburile de blocare, urmărind, încă, colimarea. Este posibil ca șuruburile de blocare să deregleze oglinda. Strângeți cu atenție și în mod egal toate cele trei șuruburi.

Colimarea cu laser 

În cazul unor telescoape mai mari și mai lungi, colimarea cu ocular Cheshire poate fi foarte incomodă. De aceea, putem utiliza un colimator cu laser pentru colimarea oglinzilor. Acesta va fi montat în tubul portocular și va proiecta o rază laser prin centrul lui, către oglinda principală. Momentul în care oglinzile sunt colimate este acela când raza laser se întoarce perfect înapoi la sursă.

Colimatorul cu laser este construit dintr-o sursă de lumină laser cu intensitate variabilă, un tub metalic și o fereastră de vizionare a unei ținte montată în tubul laserului la un unghi de 45°. Acea țintă prezintă o gaură în centrul ei, pe unde este transmisă raza laser. 

ATENȚIE ⚠

Cu un colimator laser nu veti putea centra oglinda secundară. Asta se poate realiza doar folosind un ocular Cheshire, sau un ocular Concenter. 

Colimarea…

colimatorului??

ATENȚIE ⚠

Veți primi o întrebare foarte amuzantă și, în același timp, confuzanta derutantă, din partea altor astronomi: “Colimatorul… e colimat?” Deși pare o glumă, nu este. Aceste colimatoare au emițătorul laser montat într-un sistem colimabil cu 3 șuruburi localizate la 120°. În majoritatea cazurilor, ele vin colimate corect din fabrică, dar se pot decolima în timp, dacă primesc șocuri mecanice. 

Pentru a testa colimarea laserului, putem urmări cercul descris de raza laser pe un perete.

• Puneți colimatorul cu laser pe un suport solid, ce permite rotația acestuia. Aveți mai jos o idee de unealtă ce o puteți construi, însa puteți folosi orice suport permite rotația laserului în jurul axei optice, fără să se miște pe altă direcție.

• Aprindeți și îndreptați laserul către un perete aflat la cel puțin triplul distanței focale a telescopului vostru.
• Lipiți o coală albă pe peretele cu proiecția și marcați poziția curentă a laserului. 

• Rotiti corpul laserului 180° în suport și observați proiecția. 

Dacă proiecția rămâne în aceeași poziție sau își schimbă poziția foarte puțin 🡪 Laserul este colimat! Puteți folosi cu succes acest laser în colimarea telescopului.

Dacă proiecția se mișcă 🡪

• Marcați noua poziție a laserului pe coala de hârtie.

• Pe corpul laserului, identificați cele 3 șuruburi de colimare. Este posibil ca acestea să fie ascunse de etichetă, deci va trebui să dezlipiți eticheta de pe corpul laserului. Veți observa 3 găuri în care se găsesc 3 șuruburi imbus. 

• Aduceți raza laserului între cele două puncte marcate pe hârtie, ajustând șuruburile de colimare. Cu o cheie imbus, rotiți ușor șuruburile laserului. Regula este că pentru a mișca raza într-o direcție, strângeți șurubul de pe direcția de mișcare și slăbiți-l pe cel opus. Fiind un sistem cu 3 șuruburi, va trebui să împărțiți ajustările pe cele 3 șuruburi, în funcție de direcția și unghiul în care trebuie reglată raza laserului. Nu strângeți șuruburile excesiv! Riscați să avariați emițătorul razei laser.

După ce ați făcut ajustarea, repetați pașii până ce, atunci când rotiți laserul 180°, raza nu va mai descrie un cerc pe coala de hârtie.

Laserul este acum colimat. Verificați colimarea odată la ceva timp, în special dacă laserul a suferit șocuri mecanice. Un mod ușor de a verifica această colimare, dacă suntem pe teren, este să răsucim cu atenție laserul în tubul portocular (atunci când colimăm telescopul) și să urmărim dacă raza descrie sau nu un cerc pe oglinda principală. Putem urma aceiași pași de ajustare pentru a regla raza laser, atunci când colimatorul este montat în tubul portocular.

Colimarea oglinzii secundare cu colimator cu laser

Instalați colimatorul (acum colimat) în tubul portocular și retrageți la maxim (focalizați în interior până când tubul portocular este la capătul interior al cursei) tubul portocular. Aprindeți laserul la o intensitate pe care o puteți observa ușor, în funcție de lumina ambientală din jur. 

Priviți prin apertura telescopului (partea deschisă a tubului). 

ATENȚIE ⚠

Dacă telescopul este foarte decolimat, este posibil ca raza laser să iasă din tub și să vă intre în ochi. Deși laserele roșii nu sunt atât de periculoase, există întotdeauna un risc de orbire. Ca să verificați dacă raza laser iese din tub, plasați o coală de hârtie deasupra aperturii și urmăriți dacă apare sau nu raza laser.

Dacă ați instalat corect laserul, veți putea observa un punct rosu pe oglinda principală. Scopul acestui pas din procesul de colimare este să aducem acel punct roșu în centrul oglinzii principale, folosind cele 3 șuruburi de colimare ale oglinzii secundare. Strângeți și slăbiți șuruburile până când raza laser ajunge în centrul oglinzii. 

ATENȚIE ⚠ 

Strângeți și slăbiți fiecare șurub foarte puțin (sfert-jumătate de tură). Fiecare strângere ar trebui să fie urmată de slăbirea celorlalte șuruburi, în cazul în care strângerea nu a adus oglinda pe poziția corectă. 

Marcajul oglinzii centrale

Oglinda voastră poate sau nu să dispună de marcaj central. Dacă oglinda este marcată, este simplu să determinăm poziția necesară a laserului: acel marcaj. Dacă nu, va trebui să ne “imaginăm” centrul oglinzii, în funcție de cele 3 sau 4 clipsuri de prindere ale oglinzii principale. 

Ne putem marca singuri oglinda principală, folosind o masă rotativă (Lazy Suzan, pick-up, etc.). 

• Scoateți oglinda din celulă.
• Pregătiți masa rotativă. Dacă folosiți un pick-up ce are un ax central ce nu poate fi înlăturat, plasați 3 sau 4 obiecte de aceeași înălțime și care au o înălțime mai mare decât axul platanului, apoi așezați oglinda principală pe ele, urmărind să o centrăm cât mai bine.
• Rotiți încet masa sau platanul și urmăriți rotația oglinzii. Dacă este corect centrată, ar trebui să se rotească uniform, fără să “oscileze”. Ajustați poziția până rotația devine uniformă.
• Cu un marker, plasați un punct fix în centrul oglinzii. Puteți, apoi, marca acest centru cu un sticker (există stickere dedicate pentru așa ceva), sau puteți rămâne doar cu punctul lăsat de marker.
• Montați oglinda înapoi în celulă. 

NU STRÂNGEȚI TARE ȘURUBURILE CLIPSURILOR DE REȚINERE! Dacă șuruburile sunt strânse prea tare, veți introduce aberația de pinched optics în oglindă. Strângeți acele șuruburi până când piesa de cauciuc se apropie, dar nu atinge suprafața oglinzii.

Colimarea oglinzii principale cu colimator cu laser

Rotiți colimatorul, astfel încât fereastra de pe corpul acestuia să fie îndreptată spre spatele telescopului și urmăriți proiecția razei laser pe “ținta” montată la 45° în fereastră. Atunci când telescopul este colimat corect, raza laser reflectată de oglinda principală trebuie să se întoarcă prin gaura din această țintă. Dacă telescopul este decolimat, raza laser va apărea pe suprafața țintei.

NOTĂ: Dacă telescopul este foarte decolimat, raza laser nu va reveni pe țintă (ori va ieși din tubul optic, ori va lovi marginea focalizatorului). Dacă nu puteți vedea raza laser pe ținta colimatorului, priviți, cu atenție, prin apertura telescopului pentru a localiza punctul în care ajunge raza.

Folosind șuruburile de colimare ale oglinzii principale, vom încerca să aducem raza laser cât mai aproape de centrul țintei.

• Slăbiți șuruburile de blocare ale oglinzii principale (2 ture). 
• Ajustați ușor șuruburile de colimare, mișcându-le fracțiuni de tură.
• Când raza laser este corect poziționată, strângeți cu grijă șuruburile de blocare și verificați colimarea. Este posibil ca strângerea șuruburilor de blocare să deregleze colimarea. Stângeți in mod egal toate cele trei șuruburi, având grijă ca raza laser să rămână centrată.