Dobson teleskopu

Bir Dobson teleskopu, 1965 yılında John Dobson tarafından popüler hale getirilen ve amatör astronomlar için mevcut teleskopların boyutunu büyük ölçüde artırmasıyla tanınan, altazimut kundaklı bir Newton teleskop tasarımıdır. Dobson'ın teleskopları, büyük, taşınabilir, düşük maliyetli bir teleskop oluşturmak için hazır bileşenlerden üretilmesi kolay olan basitleştirilmiş bir mekanik tasarıma sahipti. Tasarım, bulutsular ve galaksiler gibi soluk, derin gökyüzü nesnelerini gözlemlemek için optimize edilmiştir. Bu tür bir gözlem, nispeten kısa odak uzaklığına sahip büyük bir objektif çapı (yani ışık toplama gücü ) ve daha az ışık kirliliği olan yerlere seyahat için taşınabilirlik gerektirir.

Dobson teleskopların, düşük büyütmede çalışan, yaygın olarak "az ışıkta görüntü alabilen lens (İngilizce: Light bucket)" olarak adlandırılan teleskop olması amaçlanmıştır ve bu nedenle tasarım, ekvatoryal kundak gibi diğer amatör teleskoplarda bulunan özellikleri atlar. Dobsonlar, tasarımın öncülük ettiği ve gelişmeye devam ettiği amatör teleskop yapım topluluğunda popülerdir. Bir dizi ticari teleskop üreticisi de bu tasarıma dayalı teleskoplar satmaktadır. şu anda, yapıldıkları malzemelerden bağımsız olarak, bazı temel Dobson tasarım özelliklerini kullanan bir dizi geniş açıklıklı Newton reflektör için Dobsonian (Dobsonyan) terimi de kullanılmaktadır. Ancak Maksutov gibi Katadioptrik sistem teleskoplarında Dobson teleskoplarının tüm özelliklerini taşımasa da kundak yönünden Dobson'un kundakları ile satıldığı bazen görülmektedir.

Dobson, tasarımın karakteristik özelliklerini lomboz camından yapılmış hafif objektif aynalar ve kontrplaktan, Teflon şeritlerden ve diğer düşük maliyetli malzemelerden yapılmış montaj parçaları olarak belirledi. Bu teleskopları, öğretimsel kaldırım astronomisi denen astronomiye başlayacak kişilerin eğitimi ve mesleğine yardımcı olması için inşa ettiğinden, tasarımı bir "kaldırım teleskopu" olarak adlandırmayı tercih etti. Dobson, tüm bu yenilikleri tek bir hedefe odaklanan bir tasarımda birleştirdi: derin gökyüzü astronomisini kitlelere ulaştırıp onları astronomi ile buluşturabilmek.

Geleneksel olmayan alt-azimut montajı : Eksenel yataklar kullanan standart bir montaj yerine, Dobson, inşası basit olan ve büyük ve ağır teleskoplarla kullanıldığında daha az mekanik sınırlaması olan çok kararlı bir tasarım seçti. Klasik çatal montajını, teleskopu yedi ayrı destek noktasında sabit tutan ve büyük ve ağır bir teleskopun kolay ve güvenli bir şekilde yeniden konumlandırılmasına izin veren bağımsız üç parçalı bir yapıya dönüştürdü.

Klasik Dobson montajı (Şekil 1'e bakın) üzerine yedi desteğin üçünün (Şek.1, alt sarı) bağlı olduğu düz bir yatay "yer tahtası" platformundan (Şek.1, siyah) oluşur. Bu üç desteğin üzerinde "rocker box" (Şek.1, lacivert) adı verilen bir kutu konstrüksiyonu bulunur. Gevşek bir merkez cıvatası (Şek.1, koyu yeşil), külbütör kutusunu merkezde tutar ve zemin tahtasının üzerinde dönmesine izin verir. Salıncak kutusunun karşı taraflarında, her bir duvarın üst kenarından yarım daire biçimli girintiler kesilir (sallanan kutu üstte ve arkada açıktır). Her girinti, kesime monte edilmiş geniş aralıklı bir çift desteğe sahiptir (Şek.1, üst sarı). Teleskop optik tüp düzeneği (OTA, Şekil 1, açık mavi), sol ve sağ taraflara sabitlenmiş iki büyük yuvarlak muyluya (veya daha büyük teleskoplar için yay şekilli raylara) sahiptir (Şek.1, kırmızı). Ortak eksenleri, OTA teleskopunun ağırlık merkeziyle kesişir. Muylular (genellikle irtifa yatakları olarak bilinir), külbütör kutusunun üst oyuklarında yukarıda bahsedilen dört desteğin üzerinde durur. Teleskopu (rakımı) yükseltmek için, sadece boruyu kaldırın ve muylular dört desteğin üzerinden kayacaktır. Teleskopu sola veya sağa (azimut) hareket ettirmek için, OTA'nın üst kenarını (bazılarının özel bir kolu vardır) itin veya çekin, böylece döner külbütör, zemin tahtasının üç desteği üzerinde kayar.

Klasik Dobson montaj parçaları tipik olarak kontrplaktan ve yapıştırılmış, vidalanmış ve hatta birbirine çivilenmiş diğer ucuz malzemelerden yapılır. Diğer teleskop montaj tiplerinin aksine, hassas işlenmiş mekanik parçalar gerekli değildir. Düzgün kayma hareketleri için yedi destek için küçük Teflon (PTFE) blokları kullanılır. Yüzey boyutları, belirli OTA ağırlığı için kesin olarak hesaplanabilir. Pürüzsüzlüğü ve sabit konum tutmayı geliştirmek için, külbütör kutusunun altı tipik olarak mikro dokulu Formica ile kaplanır. Rakım muyluları genellikle büyük bir çapa sahiptir ve dokulu malzeme ile de kaplanabilir. Daha büyük teleskoplar için yuvarlak muylular yerine yarım daire biçimli ahşap parçalar veya yay biçimli raylar kullanılabilir.

Teflon'un dokulu malzeme üzerinde kullanılması, yerçekimi tarafından üretilen kama kuvvetleriyle birleşerek benzersiz bir pürüzsüz hareket yaratır, kaya sabitinden pürüzsüz harekete ve geriye doğru geçiş yapar. Bu nedenle, diğer teleskop bağlantılarının çoğundan farklı olarak, teleskopun istem dışı hareketini önlemek için bir kelepçe mekanizmasına gerek yoktur. Klasik Dobsonian'ın kararlılığı benzersizdir, çünkü teleskop aslında diğer yuvalar gibi iki eksen üzerinde dönmez, bunun yerine yedi katı blok üzerinde statik olarak durur (yeni bir konuma itilene kadar). Sadece daha sonra icat edilen Ball-Scope montajı, bir Dobsonian'ın sabit pürüzsüzlüğüne rakip olabilir.

İnce aynalar : Standart 1:6 kalınlık oranlarına sahip pahalı Pyrex (1 her 6 cm kalınlığında cm çapında) kendi ağırlıkları altında esnememeleri ve şekillerinden sarkmamaları için Dobson, genellikle 1.16 kalınlık oranlarında fazla gemi lomboz kapaklarından camdan yapılmış aynalar kullanmıştır. Teleskop tasarımının alt-azimut yuvası olduğundan, aynanın yalnızca çok daha ince olan aynanın ağırlığını eşit olarak desteklemek için iç/dış mekan halısı ile basit bir hücrede desteklenmesi gerekir.

İnşaat boruları : Dobson, geleneksel alüminyum veya fiberglas teleskop boruyu, beton kolonları dökmek için inşaatta kullanılan kalın sıkıştırılmış kağıt borularla değiştirdi. Dobson tarafından kullanılan lider marka olan "Sonotubeler", piyasada bulunan teleskop tüplerinden daha ucuzdur ve çok çeşitli boyutlarda mevcuttur. Neme karşı koruma için tüpler genellikle boyanır veya plastikle kaplanır. Sonotüplerin, nakliye sırasında darbelerden dolayı çökebilen veya parçalanabilen alüminyum veya fiberglas borulardan daha sağlam olduğu iddia edilmektedir. Tüp tertibatının taşınmasından kaynaklanan ışık yolundaki istenmeyen konveksiyon akımlarını en aza indiren termal olarak kararlı ve iletken olmama ek avantajına sahiptirler.

Kare bir "ayna kutusu" : Dobson, Sonotube'nin yerleştirildiği boru tabanı ve ayna muhafazası için genellikle bir kontrplak kutu kullandı. Bu, ayna desteklerini tutturmak için sert bir düz yüzey sağladı ve muyluların takılmasını kolaylaştırdı.

Dobsonian teleskopların tasarım yıllar içinde gelişti (bkz ), ancak çoğu ticari veya amatör olarak yapılmış "Dobsonian" teleskoplar, yukarıda listelenen tasarım konseptlerinin ve özelliklerinin çoğunu veya çoğunu takip eder.

Altazimut Kundağı (Dobson tipi/Dobson Kundak): Saat yönünde dönen ekvatoryal kundak tasarımın dışında bırakılmıştır. Ekvatoryal kundak büyük (daha az taşınabilir), pahalı, ve karmaşık olma eğilimindedir ve Newton teleskoplarının göz merceğini erişilmesini çok zor konumlara koymakta erişimi zorlaştırmaktadır. Altazimut kundak, toplam teleskopun boyutunu, ağırlığını ve maliyetini azaltır ve göz merceğini teleskopun yan tarafında nispeten kolay erişilen bir konumda tutar. Dobson kundağında diğer Altazimut kundaklardan farklı olarak bir tripod yoktur. Doğrudan zemine tahta plaka bütün halinde uzanır. Bu bağlamda Dobson tasarımlarında kullanılan altazimut montaj tasarımı da sadelik ve taşınabilirliğe katkıda bulunmuştur aynı zamanda sağlam şekilde durur; karşı ağırlıkları, tahrik bileşenlerini veya tripodları/kaideleri taşımak için ilave kütle veya ihtiyaç yoktur. Sert boru yuvaları için kurulum, montajın zemine yerleştirilmesini ve borunun üzerine yerleştirilmesini içerir. Dobson tarzı altazimut kundakta ağırlık, büyük basit yatak yüzeylerine dağıtılır, böylece teleskop minimum boşluk ile minik parmak basıncı ile bile sorunsuz hareket edebilir.

Altazimut kundağın kendi sınırlamaları vardır. Tahrik edilmemiş altazimut monteli teleskopların, bir nesneyi görüş alanında tutmak için (sürdürülmemiş ekvatoral kundağı için bir eksenin aksine) Dünya'nın dönüşünü telafi etmek için her iki eksen boyunca birkaç dakikada bir "döndürülmesi" gerekir. daha yüküsek büyütmelerde bunu yapmak daha zordur. Altazimut kundak, teleskopu bilinen nesnelerin koordinatlarına hedeflemeye yardımcı olmak için geleneksel ayar dairelerinin kullanılmasına izin vermez. Başta, azimut ekseninin büyük bir hareketinin teleskopu küçük bir miktar bile hareket ettirmek için gerekli olması nedeniyle , Zenit noktasına yakın nesnelere işaret etmelerinin zor olduğu bilinmektedir. Bu bağlamda Dobson kundaklar bir dezavantaj olarak gözlemlere uygun olsa da maalesef astrofotografi için pek uygun değildir. Bununla birlikte iyi yan olarak kundağın az maliyet gerektirmesi ve basitliği sağlamlığı sayesinde ağır yükleri kaldırabilmesi amatör gökbilimcilerin teleskoba odaklanıp daha az maliyetle daha büyük odak açıklıklı teleskop edinebilmesi veya yapabilmesine olanak tanır.

Düşük kütle-objektif boyut oranı : Hacim ve ağırlık olarak ölçülen Dobson tasarımının yapısı, diğer tasarımlarla karşılaştırıldığında herhangi bir objektif çapı için nispeten minimumdur.

Düşük maliyet/objektif boyut oranı : Maliyet açısından bakıldığında, kullanıcı Dobson tasarımıyla genellikle birim maliyet başına daha fazla objektif çap elde eder.

İyi "Derin Uzay" teleskopu : Taşınabilirlik ile birleştirilmiş maksimum objektif çapına sahip Dobsonian tasarımı, tasarımı, büyük hedefler ve karanlık gökyüzü konumlarına seyahat gerektiren bir aktivite olan loş yıldız kümelerini, bulutsuları ve galaksileri (derin gökyüzü nesneleri) gözlemlemek için ideal hale getirir. Bu nesneler nispeten büyük olduğundan, saat odaklı bir montaj gerektirmeyen düşük büyütme oranlarında gözlenirler.

Denge Sorunları : Teleskop borusunun yükseklik yataklarına göre sabitlendiği tasarımlar, kameralar, bulucu dürbünler ve hatta alışılmadık derecede ağır göz mercekleri gibi ekipmanların eklenmesi veya çıkarılmasıyla dengeyi bozabilir. Çoğu Dobson teleskopunun yataklarında orta düzeyde bir dengesizliğe direnmek için yeterli sürtünme vardır; ancak bu sürtünme, teleskopu doğru bir şekilde konumlandırmayı da zorlaştırabilir. Bu dengesizliği düzeltmek için, karşı ağırlıklar bazen ayna kutusunun arkasına kancalanır veya cıvatalanır.

Teleskop üreticileri, başlangıcından bu yana, Dobsonian tasarımını ihtiyaçlarına göre değiştiriyorlar. Orijinal tasarım, bir kişinin—John Dobson'ın ihtiyaçlarına ve mevcut sarf malzemelerine uygundur. Diğer insanlar kendi ihtiyaçlarına, yeteneklerine ve parçalara erişimlerine uygun varyantlar tasarladı. Bu, "Dobsonian" tasarımında önemli bir çeşitliliğe yol açmıştır.

"Klasik" tasarım boru tertibatları, nakliye için büyük bir kamyonet gerektirecektir. Tasarımcılar, sahaya küçük bir SUV, hatchback ve hatta bir sedan ile getirilebilecek demonte veya katlanabilir varyantlar üretmeye başladılar. Bu yenilik, amatör astronomi topluluğunun daha da büyük açıklıklara erişmesine izin verdi.

Birçok tasarım, hafif bir kafes tübün avantajlarını ve katlanabilir bir tasarım ile birleştirmiştir. Katlanabilir "kafes borusu" Dobsonyalılar, amatör teleskop yapım topluluğunda 1982 yılı kadar erken bir tarihte ortaya çıktı ve en büyük bileşen olan optik tüp düzeneğinin küçültülebilmesine izin verdi. Buradan da anlaşılacağı gibi, bu tasarımın "tüpü" aslında ikincil aynayı içeren bir üst "kafes tertibatından" ve objektif aynayı içeren bir "ayna kutusu" üzerinde birkaç sert direk tarafından yerinde tutulan odaklayıcıdan oluşur. . Direkler, tüm teleskopun kolayca daha küçük bileşenlerine ayrılmasını sağlayan, araç veya başka yollarla bir gözlem alanına taşınmasını kolaylaştıran hızlı bağlantı kesme kelepçeleri ile yerinde tutulur. Bu kafes boru tasarımları bazen yanlış bir şekilde Serrurier kafes kiriş olarak adlandırılır, ancak ana kafes kiriş karşıt bir ayna hücre kafes kirişi ile inşa edilmediğinden, bu tasarımın sadece bir işlevini yerine getirir, yani optiği paralel tutma işlevi.

Bir Dobsonian en mount ana özellik, bir yatay oluşan bir "rocker kutusu" ile "top arabası" konfigürasyonuna benzeyen olmasıdır muylu tarzı irtifa ekseni ve bir ölçüde desteklenen azimut ekseni, ve düzgün çalışma elde etmek için bunların hepsinin teflon plastik, formika gibi maddelerin kullanımı ile yapılması. Birçok türev montaj tasarımı, malzemeleri ve konfigürasyonu büyük ölçüde değiştirirken bu temel formu korumuştur.

Birçok tasarım, altazimut (rocker box) montajını küçük bir döner platforma küçülterek taşınabilirliği artırmıştır. Bu tasarımlardaki rakım muylu tarzı yatak, objektif aynasının yarıçapına kabaca eşit veya ondan daha büyük, montajın genel profilini düşüren boru tertibatına bağlı veya boru tertibatına entegre edilmiş büyük bir yarıçap haline gelir. Bunun avantajı, toplam teleskop ağırlığını azaltması ve teleskopun dengesinin, daha ağır göz merceklerinin kullanımından veya kameraların eklenmesinden dolayı teleskop tüpünün ağırlık yüklemesindeki değişikliklere karşı daha az duyarlı hale gelmesidir.

1990'ların sonundan beri amatör teleskop yapımcıları ve ticari üreticiler tarafından montaj tasarımı ve elektronikteki birçok yenilik, kullanıcıların Dobson tarzı altazimut kundağının bazı sınırlamalarının üstesinden gelmelerine izin verdi.

Dijital ayar daireleri : Mikroişlemci tabanlı dijital ayar dairelerinin icadı, altazimut monteli herhangi bir teleskopun, teleskop yönünün koordinatlarını doğru bir şekilde görüntüleme yeteneği ile donatılmasına veya yenilenmesine izin verdi. Bu sistemler sadece kullanıcıya dijital okuma-vermeyin Sağ açıklık (RA) ve meyl (Aralık), aynı zamanda gibi dijital cihazlar ile arayüz dizüstü bilgisayarlar, tablet bilgisayarlar ve akıllı telefonlar hesaplanması canlı efemerisi kullanarak / grafik planetaryum yazılım için Teleskobun nereye baktığının güncel bir grafik temsilini vererek kullanıcının bir nesneyi hızlıca bulmasını sağlar.

Ekvatoryal platform : Altazimut montajının altına takılan ekvatoryal platformlarının (Poncet Platformu gibi) kullanımı,kullanıcılara görsel ve astrofotografik çalışmalar için sınırlı ekvatoryal izlemeyi sağlamıştır. Bu tür platformlar, izleme kolaylığı için bir saat sürücüsü içerebilir ve dikkatli polar hizalama ile ark altı ikinci hassas CCD görüntüleme tamamen mümkündür. Roeser Gözlemevi, Lüksemburg (MPC gözlemevi kodu 163), bir ekvator platformunda ev yapımı bir 20" dobsonian kullanarak Minor Planet Center'a yüzlerce astrometrik ölçüme katkıda bulundu.

Dobson tasarımının asıl amacı, düşük maliyetli, uygun fiyatlı, basit ve sağlam geniş diyafram açıklığına sahip bir cihaz sağlamaktı. Aynı nitelikler seri üretimlerini kolaylaştırır. Dobsonian teleskoplarını ticari olarak sunan ilk şirketlerden biri, şu anda feshedilmiş olan Coulter Optical (şimdi Murnaghan Instruments'ın bir parçası) idi. 1980'lerde, Sonotube'den yapılmış tüpler ve Dobson'un orijinal sadelik konseptini takip eden çeşitli boyutlarda "Odyssey" modelleri ile tasarımın popülerleşmesine yardımcı oldular. 1990'lara gelindiğinde, Meade Instruments, Orion Telescopes ve diğer üreticiler yükseltilmiş Dobson modellerini tanıtmaya başladılar. Bu ithal seri üretilen kapsamlar, metal borular ve daha rafine donanımlar gibi incelikleri içeriyordu ve hala çok uygun fiyatlı.

1990'lardan bu yana, kafes boru tasarımı kullanılarak üretilen Dobsonilar giderek daha popüler hale geldi. İlk ticari kafes Dobson teleskobu, 1989 yılında Obsession Telescopes adıyla piyasaya sunuldu. Daha sonra Amerikalı üreticiler arasında StarStructure, Webster Telescopes, AstroSystems, Teeter's Telescopes, Hubble Optics, Waite Research, ve New Moon Telescopes yer aldı. Bu düşük hacimli inşaatçılar, birinci sınıf objektif aynalar, üst düzey malzemeler ve özel işçilik ile isteğe bağlı bilgisayar kontrollü GoTo sistemleri sunar. Bazıları ayrıca daha fazla taşınabilirlik sunan "ultra hafif" modeller de üretir.

21. yüzyılda, kafes Dobson modelleri de Meade, Orion, Explore Scientific ve diğerleri tarafından seri olarak üretilmektedir. Çoğunlukla Çin'de üretilirler, iyi kalite ve değer sunarken, yukarıda açıklanan premium kapsamlardan önemli ölçüde daha ucuzdurlar. 2017'de Sky-Watcher, büyük Stargate modellerini tanıttı.

Katı tüplü ticari Dobsonlar, tüpün boyutundan dolayı tipik olarak maksimum 12 inç (305 mm) açıklığa sahiptir. 12 ila 18 inç (305 ila 457 mm) arasındaki Truss (Kafes tüplü) Dobsonlar, önemli bir açıklık sundukları ve yine de bir kişi tarafından kolayca kurulabildikleri için en popüler boyutlardır. Birkaç üretici, 24 inç (610 mm) ve daha büyük açıklığa sahip modeller sunar. Truss tüplü Dobsonlar, bugün piyasada bulunan en büyük teleskoplardır. 2018 Kuzeydoğu Astronomi Forumu'nda, New Moon Telescopes'tan alınan 36 inç (914 mm) açıklıklı devasa bir Hibrit modeli görüntülendi. 2019'da, New Jersey'de Kanada merkezli Optiques Fullum'dan büyük bir 50 inç (1270 mm) açıklık katlanmış Newtonian kuruldu.

Dobson tasarımı, amatör astronomların kullanımına sunduğu çok büyük teleskoplar nedeniyle devrim niteliğinde kabul edildi. Tasarımın doğal sadeliği ve geniş diyafram açıklığı, karanlık gökyüzü konumlarına ve yıldız partilerine küçük bir arabanın arkasında taşınabilen ve dakikalar içinde kurulabilen ucuz büyük enstrümanların avantajını sunduğu için 1970'lerde ilgi çekmeye başladı.

Sonuç, "geleneksel" inşaat yöntemleri kullanılarak inşa edilmesi veya satın alınması pahalı ve çalıştırılması hantal olacak daha büyük teleskopların çoğalması oldu. 8 ise inç Newton teleskobu 1970'lerde büyük kabul edilirdi, bugün 16 inç sistemler yaygındır ve artık çok büyük 32 inç sistemleri o kadar da nadir değildir.

Dar geçişli optik filtreler, geliştirilmiş göz mercekleri ve dijital görünür ve kızılötesi fotoğrafçılık gibi gözlem ekipmanındaki diğer iyileştirmelerle birlikte, Dobsonian'ın geniş açıklıkları, gözlemlenen nesnelerin sayısını ve her birinde ayrıntı miktarını önemli ölçüde artırdı. nesne gözlemlendi. Oysa 1970'lerin ve 1980'lerin amatör astronomu, tipik olarak Messier ve daha parlak NGC nesnelerinin ötesini keşfetmedi. Kısmen Dobsonyalılar sayesinde, bazı modern amatör astronomi, IC, Abell, Kohoutek, Minkowski ve bir zamanlar yalnızca profesyonel gök bilimciler için referans olarak kabul edilen diğerleri gibi belirsiz kataloglarda listelenen loş nesneleri rutin olarak gözlemler.

Ekvator platformuna monte edildiğinde, kısa pozlama astrofotografi (≲ 1 saat) için bir Dobson teleskop kullanmanın zorlukları önlenebilir. Bu, Küçük Gezegen Merkezine küçük gezegen konumları katkıda bulunmak isteyen amatörlere yüksek hassasiyetli asteroit astrometrisi (ve keşif) alanını açtı. Ayrıca, yerel galaksilerdeki novalar / süpernovalar ve kuyruklu yıldızlar gibi yeni, soluk nesneler için aramaları mümkün kıldı (Merkezi Astronomik Telgraflar Bürosuna raporlar için).