Построить собственную обсерваторию

            Такие мысли безусловно посещают любого увлеченного астрономией человека. Возможность наслаждаться звездами в комфортных условиях, прекратить таскать тяжелое оборудование из дома до места наблюдений, экономить наблюдательное время и экранировать телескоп от ветра. Вот только некоторые причины для строительства. Кроме того, есть причины психологического рода. Когда человек строит обсерваторию, это демонстрирует не только его состоятельность и способность  достигать своих целей.                              Кроме того, необычное сооружение на участке - это отличный повод пообщаться с соседями или пригласить в гости знакомых или бизнес партнеров. Владелец обсерватории уже по определению необычный человек и интересный собеседник :) Так что построить собственную обсерваторию - цель вполне достойная и обоснованная.

 Рис.1 Обсерватория Корейского института астрономии и космических исследований.

 

Tабл. 1

Инструмент

Обсерватория-автомат

Владелец + 1-2 посетителя

Публичная обсерватория

<100mm

Определяется монтировкой, мин размеры

>2м

Обычно не применяется

100-250mm немецкая монт.

2-3м

4-5м

250-400мм немецкая монт., вилочная до 450мм

3-4м

4.5-5.5м

450-600мм немецкая монт, азимутальная до 800мм

3.5-4м

4-5м

5-6м

 

 

            Что определяет конструкцию обсерватории? Местоположение и геологические особенности земельного участка, окружающие постройки, эстетические предпочтения владельца, и, безусловно, финансовые возможности.

            Что вообще такое обсерватория? Вроде всем понятно, дадим все же определение. Обсерватория - это стационарное сооружение, в котором располагается телескоп и вспомогательное оборудование, предназначенное для хранения этого оборудования и защиты его от внешних воздействий между наблюдениями и обеспечения возможности комфортно проводить собственно астрономические наблюдения.

            Исходя из этого определения, столб в огороде обсерваторией не является. При этом любой сарай, в котором стоит телескоп и позволяющий открывать небо любым способом определению обсерватории соответствует. Таким образом, у обсерватории обязано быть два функциональных свойства, которые и формируют конструктивные особенности. Первое это собственно помещение для размещения телескопа (телескопов) соответственно, его размеры определяются в первую очередь размерами телескопа вместе с монтировкой, во вторую - планами по размещению дополнительного оборудования и предполагаемым числом посетителей. Понятно, что автоматическая обсерватория, не предполагающая размещения людей во время работы, должна иметь минимальные размеры и обеспечивать только укрытие телескопу. Публичная обсерватория, предполагающая регулярные посещения группами 10-20 человек должна иметь заметный запас по рабочему пространству. Приблизительные размеры обсерватории в зависимости от размера и типа монтировки, а также предполагаемого использования приводятся в Табл.1.

Понятно, что значения приблизительные, приведены для грубой оценки необходимого места и масштаба строительства. Зависят от особенностей монтировки, оптической системы телескопа и светосилы оптики.

 

            Вторым важным функциональным узлом обсерватории является система открывания и закрывания обзора неба или его части. Собственно возможны два варианта. Сдвижная крыша и купол. И то и другое решение вполне имеет право на жизнь. Основные особенности каждого сведены в Табл. 2.

 

Tабл. 2

 

Сдвижная крыша

Купол

Основные особенности

Открывается все небо полностью или его большая часть.

Открывается часть неба, используемая при наблюдениях.

Основные плюсы

- Простота конструкции и дешевизна.

- Максимальная защита от ветра и паразитного освещения.

 

- Возможность работы по быстрым и широкоугольным объектам, таким как спутники, метеоры.

- Профессиональный внешний вид.

 

- Возможность маскировки под хозяйственную постройку.

- Предмет обоснованной гордости владельца :)

Основные минусы

- Более слабая защита инструмента от порывов ветра и источников паразитной засветки, например света фар.

- Сложность работы по быстрым и широкоугольным объектам, если такая задача ставится - накладывает дополнительные условия на механическую реализацию купола.

 

- Часто кустарный внешний вид.

- Сложность самостоятельного изготовления на хорошем уровне и более высокая стоимость.

 

- Часто наличие «мертвой зоны» - участка небесной сферы, закрытого конструкциями обсерватории.

 

 

 

Сдвижные крыши могут иметь наклонные скаты или быть плоскими или наклонными. Крутизна скатов определяет, будет ли на них задерживаться снег. Плоская или наклонная крыша проще, но будет требовать регулярной очистки в зимний период. Кроме собственно формы крыши имеет значение сдвижной механизм - ролики и направляющие. Его задача - обеспечивать движение крыши без сдвигов и перекосов. Приходилось видеть неудачные конструкции, в которых ролики смещались и соскакивали с направляющих, в результате крыша регулярно заклинивала и приходилось поднимать ее руками и ставить на направляющие. Такие действия не всегда комфортны для владельца :) Небольшую легкую крышу владельцу под силу сдвигать вручную. Если крыша тяжелая или стоит задача удаленной работы - применяют электропривод.

 

            Приводной механизм крыши кинематически может базироваться на двух принципах - тянуть за трос или цепь, присоединенную к краям крыши, либо применять шестеренчатую передачу, аналогичную механизму сдвижных ворот. Управление электродвигателем осуществляют либо с кнопочного поста в присутствии и под контролем владельца, либо от электронного контроллера. Контроллер помимо функции получения через компьютерные сети удаленной команды на перемещения крыши и начала ее реализации должен контролировать положение крыши и телескопа, не допуская начала движения при возможности соударения крыши и инструмента. В отсутствие таких датчиков и контроллера соударения к сожалению возможны :(

            Купол представляет собой безусловно другой уровень конструкции. Помимо технических достоинств в виде доступа всей небесной сферы и защиты от ветра и прямой засветки, купол представляет собой эстетически законченное и привлекательное сооружение. Даже не посвященным в тонкости астрономии понятно, что перед ними - храм науки :)  Единственным заметным минусом купола по сравнению со сдвижной крышей является стоимость. Но кто говорил что астрономия - дешевое увлечение?

            Самостоятельно изготовить купол на достойном уровне - не простая задача. Что предлагает рынок? Существует несколько вариантов реализации. Более подробно конструкции куполов рассмотрим в следующей статье.

            Резюмируя вышесказанное, построить обсерваторию - вполне реально.  Собственная обсерватория - это не только удобный инструмент для исследования вселенной. Это место отключения от обычной жизни и занятий любимым делом. Кроме того обсерватория - это предмет гордости и повод для хороших встреч.


 

Рис. 2. Обсерватория вблизи Абудаби.