Телескопи з автонаведенням
Одним з головних досягнень сучасної техніки в аматорських телескопах є поява комп'ютеризованих систем автоматичного наведення. Телескопи з такими системами здатні практично відразу показати спостерігачеві будь-який об'єкт на небі після натискання пари кнопок. Такі системи часто називають "гоу-ту" (від англ. "go to" - "прямувати до") абосистемами автонаведення, і вони дійсно змінили звичні уявлення про аматорські астрономічні спостереження.
Як це працює
Основою системи є спеціалізований комп'ютер, зазвичай вбудований в ручний пульт з кнопками і текстовим дисплеєм (хоча можна зустріти і кольорові графічні дисплеї, як наприклад, в контролері Vixen StarBook). Комп'ютер має базу координат різних об'єктів, в якій може міститися до декількох десятків тисяч записів, що покривають каталоги Месьє, Колдуелла, NGC/IC, яскравих зірок, а також змінних і подвійних. Спостерігач вибирає зі списку каталогів потрібний та вказує числове позначення чи назву необхідного об'єкта. Також комп'ютер займається обчисленнями положень світил (Сонця, Місяця, планет), що порівняно швидко рухаються по небу, і моделюванням місцевого зоряного неба з урахуванням часу і місця розташування спостерігача. На основі цих обчислень система автонаведення видає команди моторам монтування телескопа на поворот труби у певному напрямку.
Система автонаведення – це справді просто!
З одного боку, користуватися таким телескопом дуже просто, і телескоп "сам" знаходить об'єкти на небі. З іншого боку, все ж таки потрібна невелика підготовча робота - перш за все телескоп необхідно правильно встановити, зокрема направити полярну вісь екваторіального монтування (вісь прямихсходжень) на Полюс Світу або орієнтувати трубу певним чином у разі альтазимутального монтування, а також "прив'язати" його (іноді використовують слово "вирівняти" від англ. "align") до місцевого зоряного неба.
Ця прив'язка дозволить комп'ютеру телескопа побудувати модель місцевого неба та співвіднести внутрішні дані про кути повороту осей монтування та екваторіальні координати небесних об'єктів. У типовому випадкутелескоп з автонаведенням прив'язується по двох зірок. Можлива швидка прив'язка по одній зірці, але цей метод не дає необхідної точності наведення по всьому небу. Також часто є можливість прив'язки по трьох (а іноді і більше) зірок і нерідко забезпечує оптимальну точність наведення. Спостерігач вводить в комп'ютер телескопа основну інформацію – дату, час, місцезнаходження, і після цього телескоп здатний навестися на потрібну зірку, найчастіше з чималою помилкою. Для збільшення точності, на основі наявної інформації, комп'ютер телескопа вибирає яскраву зірку, яка зараз знаходиться над горизонтом, і направляє на неї трубу телескопа. При цьому точність наведення зазвичай достатньо, щоб побачити зірку в шукач. Далі комп'ютер попросить поставити зірку в центр зору окуляра, користуючись кнопками управління на пульті, і підтвердити її центральне положення. Після цього телескоп розгорнеться на другу опорну зірку і процедура повториться. Якщо все виконано уважно, комп'ютер підтвердить прив'язку і телескоп буде готовий до автоматичного наведення на вибраний об'єкт. У разі помилки прив'язки телескоп повідомить про це і процедуру потрібно буде повторити заново.
Основним джерелом помилок є невірні дані про час і місце розташування спостерігача, а також помилкове наведення спостерігачем нена опорну зірку, але в сусідню із нею. Часто при попередньому наведенні поблизу поля зору виявляється якась зірка, яка не є опорною, і потрібно уважно поставитися до наведення саме на потрібну зірку. Як правило, вона найяскравіша у своїй частині неба. Таким чином, процедура прив'язки до неба нескладна, хоч і вимагає деякої практики. У нагородуви отримаєте можливість побачити тисячі об'єктів неба після натискання пари кнопок на пульті. Втім, новітні (і поки що досить дорогі) моделі телескопів вміють проводити прив'язку самостійно, використовуючи вбудовані фотокамеру, компас і приймач GPS.
Не просто автонаведення, а супровід у добовому русі неба
Телескопи з автонаведенням вміють робити також не менш важливу річ, ніж знаходження об'єкта, а саме – його супровід у добовому русі неба, викликаному обертанням Землі навколо своєї осі. При цьому труба телескопа повинна повертатися, при нерухомій трубі об'єкт швидко залишить поле зору. Хоча для екваторіального монтування забезпечити таке стеження можна досить простим і дешевим електроприводом годинної осі, у разі альтазимутального монтування електропривод повинен бути в обох осей, причому швидкість обертання моторів повинна бути різною для об'єктів, що знаходяться в різних частинах піднебіння.
Комп'ютер системи автонаведення також вирішує завдання управління моторами монтування в режимі супроводу об'єкта. У телескопі добове обертання небесної сфери, що здається дуже повільним неозброєному оку, посилюється. Наприклад, якщо спостерігати Сатурн зі збільшенням 40 крат і супроводжувати його, він піде з поля зору через кілька секунд. А при збільшенні 100 разів і більше об'єкти рухаються ще швидше.Можливість автоматичного супроводу об'єктапідвищує зручність та задоволення від спостережень і Місяця та далеких галактик.
Більшість систем "гоу-ту" також має можливість використовувати дані GPS-приймача (вбудованого в монтування телескопа або придбаного окремо як розширення). GPS робить процедуру прив'язки до зоряного неба простіший, тому що інформацію про точний час і місце спостережень телескоп отримує безпосередньо з GPS, минаючи людину-оператора, тим самим заощаджуючи час і забезпечуючи максимальну точність даних. Втім, спостерігач все одно має виконати процедуру центрування опорних зірок в окулярі, щоб мати максимальну точність автоматичного наведення.
Коли варто обирати телескоп із автонаведенням?
Нерідко можна почути думку, що автонаведення - це лише примхлива, дорога і малокорисна опція, що не дає по-справжньому вивчати зоряне небо, оскільки позбавляє важливого елемента спостережень самостійного відшукання об'єктів на небі. Можна з упевненістю відповісти, що такі відгуки слабко обгрунтовані. Що стосується вартості, то логічніше порівнювати вартість телескопа з автонаведення не з його "ручним" побратимом, а з тим, у якого є двомоторна система управління і ручний пульт. При цьому різниця в ціні виявляється не настільки великою. Постійне вдосконалення апаратного та програмного забезпечення робить системи автонаведення все більш зручними та надійними. І до речі,телескоп з автонаведенням може керуватися і в "ручному" режимі, даючи можливість знаходити об'єкти самостійно. Звичайно, не можна сказати, що проведення якісних візуальних чи фотографічних спостережень неможливе без системи автонаведення. Але є ситуації, у яких її застосування має очевидні переваги.
Початківці любителі астрономії, які ще не маютьдостатнього досвіду відшукання об'єктів (особливо туманностей і галактик) отримають можливість займатися власне спостереженнями, а не витрачати час на пошуки (економія часу цілком актуальна і для досвідчених спостерігачів), при тому, що погодні умови, штучне засвітлення неба, а також географічне розташування більшості нашої країни (світлі літні ночі) не дають можливості спостерігати кожну зручну ніч. Причомуекскурсію небом може запропонувати сам комп'ютер, ґрунтуючись на видимості об'єктів в даний час і в даному місці - вивчення неба під керівництвом такого "гіда" поступається хіба що живому прикладу досвідчених спостерігачів, але на відміну від цього доступне в будь-яку відповідну ніч!
Автонаведення корисне і для астрофотографів, воно також значно скорочує час пошуку об'єкта, особливо коли він настільки слабкий, що не піддається оку людини, а проявляється тільки при зйомці з довгими витримками, і доводиться наводити телескоп на область його розташування, порівнюючи зіркові малюнки в атласі та на небі. У свою чергу комп'ютер системи автонаведення телескопа, як правило, легко підключити до персонального комп'ютера за стандартним інтерфейсом RS-232 або USB. Це дозволяє керувати телескопом із програми-планетарію (Stellarium, Cartes du Ciel, Starry Night, The Sky тощо), відстежувати переміщення поля зору телескопа та отримувати додаткову інформацію про поточні об'єкти спостережень і, таким чином, краще вивчати зоряне небо. А при фотографуванні можна керувати телескопом дистанційно, що особливо корисно в холодну пору. Спостерігач може контролювати процес зйомки з теплого салону автомобіля, намету або дачного будиночка, не створюючи поблизу телескопа шкідливих потоків повітря і не страждаючи від холоду. Придеякому додатковому оснащенні спостережного майданчика або обсерваторії за допомогою системи автонаведення можна навітьпроводити фотоспостереження через мережу Інтернет, перебуваючи в іншому місті.
Вибираємо відповідний телескоп з автонаведенням
На даний момент асортимент телескопів з автоматичним наведенням дуже великий, що дозволяє підібрати інструмент під необхідні завдання та наявний бюджет.
Наприклад, компактний і транспортабельний телескоп системи Максутова-Кассегрена Levenhuk SkyMatic 105 GT MAK встановлений на альтазимутальну однопір'яну вилкову монтування, керовану системою SynScan AZ, що має базу на 43 тис. об'єктів (каталоги NGC, Месьє, Колдуелла, SA та змінні зірки), можливість керування з ПК та розширення GPS-модулем. Такою ж системою оснащена модель Levenhuk SkyMatic 135 GTA, яка побудована на основі світлосильного 130 мм рефлектора Ньютона і найкраще підходить для спостережень далеких слабких об'єктів (туманностей і галактик), тим більше що система автонаведення не залишить спостерігача без цікавих об'єктів спостережень.
Більш серйозні рефлектори Bresser Messier NT-150S і Bresser Messier NT-203 203/1000 не тільки хороші візуальні інструменти для спостереження об'єктів далекого космосу, але також підходять для астрофотографії - труби телескопів встановлені на жорстку екваторіальну монтування з Контролером 4 на 30 тис. об'єктів та можливість з'єднання з ПК.