Гидирование
Гидирование — точное позиционирование телескопа по опорным звёздам, необходимое, наряду с компенсацией суточного вращения Земли, для астрофотографии и других задач оптической астрономии. Может выполняться вручную либо автоматически[1].
Для астрофотографии характерны длительные выдержки (достигающие десятков минут). За счёт вращения небесной сферы видимое положение астрономических объектов за это время успевает существенно измениться, из-за чего изображения этих объектов на фотографии получаются дугообразными. Для компенсации этого эффекта используются механизмы, поворачивающие телескоп в экваториальной плоскости со скоростью, равной скорости вращения Земли[2].
Тем не менее, неточности в изготовлении телескопа и компенсирующего механизма, неточность выставления полярной оси для экваториальной монтировки, влияние атмосферной рефракции и собственного движения небесных тел приводит к смещению изображения даже в условиях компенсации суточного вращения. Для астрофотографии же необходимо удержание изображения в неподвижном положении на протяжении всего времени экспозиции[2][1].
Для этого ошибки ведения компенсируются (доворотом телескопа, смещением фотопластинки или другими способами — см. ниже) таким образом, чтобы изображение звезды гидирования непрерывно удерживалось в одной точке. Вспомогательный телескоп, механически связанный с основным и используемый для наблюдения за звездой гидирования, называют гидом[3], а сам процесс — гидированием[1]. Вместо телескопа-гида могут применяться другие виды оптико-электронных координаторов[2][4].
Ручное гидирование[править | править код]
При ручном гидировании наблюдатель удерживает выбранную опорную звезду на перекрестье гида, компенсируя её уход поворотом телескопа с помощью микрометренных винтов, вспомогательных либо основных двигателей телескопа[1].
Автоматическое гидирование[править | править код]
Это процесс позиционирования по двум осям вращения экваториальной монтировки астрографа с использованием камеры, получающей картинку гидируемой звезды с телескопа-гида, и программы, управляющей приводами монтировки, с учётом дрейфа звезды по сенсору гидирующей камеры. Ошибки установки полярной оси монтировки, механическое несовершенство приводов монтировки приводят к смещению изображения гидируемой звезды и конечного изображения по сенсору камеры по некоторой хорде. Программа-гид оценивает микродрейф звезды и посылает команду на приводы монтировки для коррекции положения звезды на сенсоре. Гидирующая звезда выбирается как можно ближе к объекту съёмки. Гидирование не отменяет необходимость корректной установки экваториальной оси монтировки, так как в противном случае вводимые компенсации гидом будут длительными и по времени и по длине, что приведёт к смазыванию изображения снимаемого объекта. Гидирующая камера должна обладать некоторыми пиковыми характеристиками, как-то: высокий коэффициент квантовой эффективности, значительная светочувствительность и достаточный размер сенсора, позволяющий захватить максимально допустимый участок изображения неба с телескопа-гида. Как отсюда следует, гид-телескоп должен также обладать некоторыми свойствами — иметь значительную светосилу при незначительном весе. Гид жёстко крепится на тубусе астрографа или в жёсткой связке с ним, потому его масса должна быть небольшой. Незначительная подвижка гида может привести к нарушениям в коррекциях гидирования.
Кроме всех перечисленных свойств, сенсор гида необходимо соотнести по размеру его фокусного расстояния с теми же параметрами снимающего телескопа к сенсору снимающей камеры, в противном случае корректируемый дрейф по сенсору снимающей камеры будет большим, нежели по сенсору гида. Так например, при использовании сетапа на базе 1200—750 мм рефлектора и камер с кроп-фактором 1.6 (валовые зеркальные фотоаппараты), и гида на базе 60 мм искателя с гидируемым сенсором камер серии QHY, фокусное расстояние гида может быть от 40 см до 60 см.
В настоящее время астрономами-любителями успешно применяются камеры серии qhy от 5 до 12 модификации, а в качестве гидирующего телескопа оптические искатели с диаметром объектива 50 миллиметров и фокусным расстоянием 200 миллиметров, оснащённые переходником на 1,25 дюйма для установки камеры.
Гидирование при наблюдении за астрономическими объектами с большим собственным движением[править | править код]
В данном случае гидирование производится не по гидирующей звезде, а по объекту съёмки или наиболее яркому, контрастирующему участку на его поверхности. Как правило, таким образом получают снимки комет. Следует помнить, что в результате на сенсоре основной камеры происходит ротационный дрейф как самого объекта, так и окружающего его звёздного поля, поэтому выдержка кадра должна быть небольшой.
Внеосевое гидирование[править | править код]
При внеосевом гидрировании часть светового потока, полученного объективом или главным зеркалом телескопа, при помощи призмы отклоняется от главной оптической оси прибора и направляется в камеру-гид.
Местное гидирование[править | править код]
Большие астрографы могут иметь в своём составе Кассету Ричи — специальное приспособление, позволяющее использовать для гидирования не отдельный телескоп-гид, а оптику основной оптической трубы[1].
Гидирование на телескопах с азимутальной монтировкой[править | править код]
Гидирование на космических телескопах[править | править код]
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 3 4 5 Гидирование // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- ↑ 1 2 3 Криксунов Л. Следящие системы с оптико-электронными координаторами Архивная копия от 16 января 2024 на Wayback Machine — М.:Техника, 1991.
- ↑ Гид (в астрономии) // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- ↑ Кхонг Динь Хонг Исследование возможности применения двухчастотных координаторов в фотоэлектрических системах гидирования телескопов Архивная копия от 16 января 2024 на Wayback Machine. / Автореферат дисс. на соискание учен. степени кандидата физико-математических наук. — БГУ, 1970.