Как сделать искатель для телескопа
Лазерный искатель для телескопа (в двух частях)
Здравствуйте, дорогие читатели. Сегодня я буду обозревать предмет весьма и весьма нетрадиционный, который наверняка вызовет радостное оживление в рядах фанатов когерентных излучений, тонких ценителей светящихся пятнышек, украшающих небесную твердь и счастливых владельцев телескопов, вставших бесконечный на путь совершенствования своего оптического прибора. Ибо, готовясь к грядущему наблюдательному сезону, я наконец-то оборудовал свой телескоп ультрамодным и высокотехнологичным аксессуаром — лазерным искателем, и теперь готов поделиться впечатлениями от его использования с почтенной публикой.
Для тех, кто чтение любой книги начинает с последней главы, сообщу: получившийся агрегат полностью оправдал возлагавшиеся на него надежды. Более того, лазерный искатель оказался настолько удобен в использовании, что я безусловно рекомендую его владельцам небольших и средних телескопов, особенно тем, которые пока не слишком уверенно ориентируются на звёздном небе.
Вот и пришла наши края пришла осень, дни стали короче, ночи — длиннее. Для одних осень — «золотая пора», другим — «унылая», а для астронома-любителя из средней полосы России — лучшее время для того, чтобы воздвигнуть на балконе телескоп, прильнуть к окуляру и наслаждаться зрелищем осеннего неба, которое с каждым днём становится всё темнее, чище и глубже.
Любой современный телескоп, даже самый скромный, комплектуется устройством, облегчающим наведение на небесные объекты. Называется это устройство искателем, и обычно представляет собой либо оптическую трубку с небольшим увеличением, либо коллиматорный прицел с «красной точкой». Однако оба эти типа искателей не лишены недостатков: поле зрения оптического искателя редко превышает 7°, а искатель с «красной точкой» не слишком хорош при сильной засветке. Сверх того, оба они не слишком удобны, когда нужно наводиться в зенит или ориентироваться в бедных яркими звёздами областях неба.
Всех этих недостатков лишён лазерный искатель. Устроен он просто, как всё гениальное: к телескопу крепится металлический держатель с юстировочными винтами, а в этот держатель параллельно трубе телескопа устанавливается лазер. Посылая свой луч в космические дали, лазерный луч подсвечивает попавшие в него мелкие пылинки (коих в атмосфере предостаточно), водяные пары и кристаллики льда, а стоящий рядом с телескопом наблюдатель видит уходящий в небо тонкий луч света длиной в сотни метров. И если этой гигантской световой указкой «дотянуться» до искомого объекта, он естественным образом оказывается в поле зрения телескопа.
Первые лазерные искатели изготавливались энтузиастами из подручных материалов, и до поры — до времени мой интерес к ним был скорее теоретический, поскольку ни доступа к станочному парку, ни навыков работы с ними у меня не имелось. Однако около года назад я узнал, что лазерные искатели наконец-то начали выпускать серийно, и сразу же озаботился поиском и приобретением такой штуки.
Как видно на фото, в состав этого «adjustable laser bracket» собственно лазер не входит. Покупать лазер придётся отдельно, причём производитель рекомендует использовать в качестве источника когерентного излучения самую обычную лазерную указку. Я, однако, со вторым заказом решил не торопиться, а сначала получить держатель и промерить его габариты: вдруг вместо хилой указки на мизинчиковых батарейках получится вмонтировать туда что-нибудь более ядрёное, работающее от аккумуляторов?
Ждать «adjustable laser bracket» из Китая пришлось чуть больше четырёх недель, приехал он в абсолютно ничем не примечательном мятом пакете грязно-жёлтого цвета, скромно обёрнутый в один слой пузырчатой упаковочной плёнки. И похабного вида пакет, и плёнка немедленно отправилась в ближайшую урну, по причине чего продемонстрировать фотоснимок оригинальной упаковки не представляется возможным. Сам же «adjustable laser bracket» дошёл в идеальном состоянии и никаких повреждений в дороге не получил. Что, впрочем, ничуть не удивительно, ибо сломать фрезерованую железяку — задача не из лёгких, даже если специально задаться такой целью.
Придя домой, я осмотрел держатель более подробно. Изготовлен он оказался из лёгкого сплава, судя по всему всего — алюминиевого, на который нанесено чёрное покрытие. Сам держатель собран из четырёх деталей: «ласточкиного хвоста», фигурной «ножки» и двух колец с юстировочными винтами; всё это стянуто в единое целое четырьмя винтами с головкой под шестигранник.
Держатель, вид сбоку 
Держатель, вид в три четверти 
Винты пришлось подтянуть — изначально они были вкручены ровно настолько, чтобы держатель в дороге не рассыпался на составляющие. Вес всей этой ажурной конструкции составил всего 110.8 грамма, так что насчёт балансировки даже самого скромного телескопа можно не беспокоится. Габариты держателя (без учёта выступающих юстировочных винтов) составляют 92×46×69 миллиметров.
Держатель в полностью разобранном виде 
Если рассматривать «ножку» держателя очень пристально, станет заметно, что нижняя её поверхность не является идеально ровной, и после сборки между ней и «ласточкиным хвостом» присутствует зазор толщиной в несколько десятых долей миллиметра. На работоспособность устройства это, разумеется, никоим образом не влияет, однако факт имеет место, и было бы некорректно о нём умолчать.
Внутренний диаметр колец с юстировочными винтами составил 38 миллиметров, из чего следует возможность установки в держатель не только обычных лазерных указок, работающих на батарейках, но и более мощных лазеров с питанием от аккумуляторов. Более того: внутренний диаметр колец позволяет установить в них даже оптический искатель 6×30, каким нередко комплектуются небольшие и средние телескопы.
Для фиксации указки в держателе и выставления её параллельно оптической оси телескопа предназначены шесть юстировочных винтов длиной 35мм, из которых 20мм занимает резьбовая часть; концы винтов имеют пластиковые вставки (вероятно, чтобы не царапать корпус лазера).
А вот «ласточкин хвост» преподнёс целых два сюрприза, один — приятный, другой — наоборот. Хорошая новость: в основании обнаружилось отверстие с резьбой 1/4″, позволяющее устанавливать держатель не только на телескоп, но и на обычный фотоштатив, чтобы использовать его в качестве лазерной указки на публичных мероприятиях. Негатив же заключается в следующем: «ласточкин хвост» оказался на пару миллиметров уже, чем надо, и отказался держаться в крепёжной площадке Vixen’овского стандарта, которую я приобрёл полтора года назад в Agena AstroProducts. Винить в этом площадку вряд ли уместно, поскольку три других искателя от разных производителей вставали в неё как родные. Во время первых экспериментов я устранял зазор, подкладывая пятирублёвую монету, а потом вспомнил, что у меня в столе завалялся моток сверхтолстого скотча. Потребовалось лишь наклеить обрезок этого скотча на левую сторону «ласточкиного хвоста», чтобы проблема благополучно разрешилась.
К держателю прилагалось металлическое колечко с винтом. Назначение колечка — удерживать кнопку на лазерной указке в нажатом состоянии, а его внутренний диаметр 18 миллиметров, что ограничивает максимальный диаметр лазерной указки. Впрочем, в процессе использования искателя выяснилось, что удобнее включить лазер вручную, чем пытаться в темноте натянуть это колечко на кнопку.
Теперь оставалось определиться с лазером. Выбрать подходящий оказалось не так просто, как может показаться на первый взгляд. Чисто умозрительно для астрономических целей, лучше всего подошёл бы красный, поскольку он не нарушает темновую адаптацию зрения. Однако человеческий глаз малочувствителен к красному свету, поэтому мощность лазера должна составлять минимум 50, а лучше — 100-200 милливатт, иначе луч будет не виден на фоне неба. Поэтому красные лазеры отпали сразу: стомилливаттные лазеры встречаются гораздо реже маломощных указок, стоят существенно дороже и, сверх того, опасны в обращении.
Зелёный лазер, наоборот, виден очень хорошо, поскольку работает как раз в той части спектра, к которой человеческий глаз наиболее чувствителен. Пять «зелёных» милливатт дают яркий и хорошо заметный даже со стороны луч. Однако то, что хорошо для демонстрации широкой публике, в частном хозяйстве не слишком уместно: во-первых, зелёный свет сильнее всего сбивает темновую адаптацию, а во-вторых, шарящий по небу зелёный луч привлекает ненужное внимание. Также дешёвые лазерные указки с длиной волны 532 нанометра устроены таким образом, что при температуре ниже +15°C кристалл не выходит на рабочий режим, поэтому в холодную погоду лазер может просто не включиться.
Фиолетовый лазер — нечто среднее между этими двумя крайностями: если смотреть вдоль пятимилливаттного луча, он хоть и слабоват, но всё же заметен даже на фоне засвеченного городского неба. Однако стоит отойти на метр в сторону, и становится решительно невозможно определить, включен лазер или нет, поскольку со стороны луч лазера совершенно не заметен.
На этот раз мне повезло больше, и уже через 18 дней я получил в почтовом отделении неказистый пластиковый пакет, в котором на ощупь угадывалось длинный тонкий корпус указки.
Сама по себе лазерная указка столь банальна, что в написании сугубого её обзора я не вижу смысла. Выглядит она как авторучка на стероидах, материал корпуса — металл с чёрным покрытием soft-touch, кнопка включения лазера и клипса для фиксации указки в кармане — тоже металлические; на тот удивительный случай, если кто-то не подозревает о назначении данного предмета, на клипсе выбита надпись «LASER POINTER».
Что может быть банальнее фиолетовой лазерной указки? 
Длина указки составляет 158 миллиметров, толщина — 14 миллиметров, вес без батареек — 19.8 грамма.
Недалеко от передней части ручки — традиционная для таких устройств наклейка с надписью «DANGER», настоятельной рекомендацией избегать попадания лазерного излучения в глаза и техническими характеристиками лазера. Длина волны указана как 405±10 нм (фиолетовый, может захватывать область ближнего УФ). Мощность указана лукаво — «меньше 5 милливатт» (будь там написано «меньше пяти гигаватт», это тоже было бы правдой), однако заявленная принадлежность к III классу лазерной опасности говорит, что мощность лазера всё же превышает 1 милливатт и обращаться с ним нужно с осторожностью. Питается указка от двух батареек типа ААА, которые в комплекте поставки не входят.
Имея на руках оба необходимых компонента, можно было приступать к сборке и юстировке лазерного искателя. Итогом двухминутных трудов стала вот такая изящная конструкция в стиле фаллического футуризма:
Лазерный искатель. Собран, включён, готов к употреблению. 
Прежде всего, я попробовал установить полученный агрегат на штатив. Получилось очень даже симпатично:
Лазерный искатель на штативе 
Полагая, что для юстировки искателя мне потребуется звёздное небо, я смонтировал его на телескоп, убедился, что «ласточкин хвост» с нашлёпкой из скотча держится в зажиме надёжно, и принялся ждать наступления темноты.
Лазерный искатель на телескопе. Роль телескопа исполняет Celestron OMNI XLT 120 
Впервые опробовать новый искатель мне удалось той же ночью. Погода астрономическим изысканиям не благоприятствовала, облака закрывали едва ли не половину небосвода, а Луна, находясь в фазе, близкой к полнолунию, давала засветку не хуже городских фонарей. Однако прошедшие месяцы настолько истощили мои запасы терпения, что откладывать испытания до лучших времён я не стал.
Начал я с того, что взял свой старый оптический искатель и с его помощью навёл телескоп на Альдебаран — самую яркую звезду в созвездии Тельца. Затем, сменив оптический искатель на лазерный, я включил его и убедился: выставленный «на глазок» лазер светит куда угодно, только не туда, куда надо. Пять минут корпения над юстировочными винтами исправили ситуацию: исходящий из лазера узкий фиолетовый конус упёрся своим основанием в ярко-оранжевую звезду.
Теперь можно было попробовать навестись «по лучу» на какой-нибудь объект. На почётную роль «какого-нибудь объекта» были выбраны Плеяды — яркое и красивое рассеянное скопление, к тому моменту уже поднявшееся высоко над горизонтом. Поставив окуляр, обеспечивавший самое широкое поле зрения, я навёл фиолетовый луч на маленький искрящийся ковшик и, заглянув в окуляр, увидел хорошо знакомую звёздную россыпь. На Плеядах новый искатель сработал на «отлично».
«Ладно, наведение на астеризм диаметром в 4 лунных диска дело нехитрое» — подумал я — «посмотрим, что будет, если взять задачку посложнее». Попробовав навести телескоп на Капеллу, ярчайшую звезду в созвездии Волопаса, я обнаружил, что у меня это не получилось, звезда оказалась за правой границей поля зрения телескопа. Повторив попытку с другой звездой, я опять промахнулся. Ещё насколько попыток показали, что я стабильно промахиваюсь на полтора градуса влево, так что пришлось снова браться за юстировочные винты.
Немного повозившись, мне удалось выставить лазер именно так, как требовалось, и теперь, на какую бы звезду я ни наводил фиолетовый луч, она неизменно оказывалась в поле зрения телескопа, и обычно — не дальше 20 угловых минут от его центра. Такой результат я нашёл вполне удовлетворительным: неидеальная точность прицеливания с лихвой компенсировалась скоростью и удобством. Ну и, конечно же, ничто не мешало после предварительного наведения по лазерному лучу поставить мощный оптический искатель и завершить начатое.
Затем, из праздного любопытства, я навёл луч на стоявшее в трёхстах метрах от меня дерево и поинтересовался, что при этом показывает телескоп. Увидел я яркое фиолетовое пятно, расположенное по центру поля зрения окуляра, отчего у меня тут же родилась идея о том, как быстро и просто выставить лазерный искатель параллельно оптической оси телескопа. Оказалось, что достаточно всего лишь навести телескоп на удалённый на 200-300 метров земной объект, после чего юстировочными винтами держателя загнать лазерный «зайчик» в центр поля зрения телескопа. При этом, конечно же, нужно выбирать объект, не имеющий зеркальных поверхностей, чтобы лазерный луч случайно не отразился и не прилетел прямиком в объектив телескопа.
Экспериментируя с новым искателем, я пришёл к выводу, что металлическое колечко, зажимающее кнопку лазерной указки, на самом деле не очень-то и нужно: оказалось, что эту кнопку удобнее нажимать вручную; если указка надёжно зажата юстировочными винтами, соосность лазера и телескопа при этом не нарушается. Однако если кто-то всё-таки предпочтёт пользоваться колечком, настоятельно рекомендую привязать его к держателю леской, чтобы не уронить и не потерять его в темноте.
А вот что мне действительно показалось нужным, так это бленда на лазерную указку: лазерный светодиод, помимо тонкого луча, давал ещё и широкий конус фиолетового света, засвечивавший переднюю часть трубы телескопа. Эту проблему я решил в первом приближении с помощью листа бумаги и скотча: скатав из бумаги тонкую трубку, я надел её на лазерную указку и обмотал поверх липкой лентой. После этого нехитрого усовершенствования паразитная засветка хоть и не исчезла полностью, однако стала много слабее.
Убедившись, что в качестве искателя собранное мною устройство работает вполне прилично, я решил проверить, можно ли его использовать для того, чтобы указывать на небесные объекты широкой публике. Увы, тут меня ожидало некоторое разочарование. Оказалось, что луч фиолетового лазера хорошо заметен только если смотреть вдоль него. Однако стоит лишь сделать шаг в сторону, как он полностью теряется из виду. Наверняка это можно исправить, если взять зелёный лазер или более мощную указку, однако в данный момент проверить это у меня нет возможности.
Зато фотоаппарату, у которого не проблем с чувствительностью к фиолетовой части спектра, луч лазера со стороны «виден» очень даже неплохо.
Лазерный искатель на штативе в режиме «световой указки». Луч лазера упирается в звёздное скопление Плеяды. 
Причём зелёный лазер на штативе может быть полезен не только для астрономических целей, но и для фотографов, снимающих ночные пейзажи. Одна из распространённых проблем при съёмке пейзажа в безлунную ночь — «как сфокусироваться на дальний план»? С ближним и средним планом, как правило, сложностей не возникает, но вот фонарик, способный хоть что-то осветить на дистанции более 300 метров — редкость. Зато для зелёного лазера те же самые 300 метров — сущие пустяки, и даже если автофокус не сможет уцепиться за яркое зелёное пятнышко, всегда можно сфокусироваться по нему вручную.
Отнаблюдав с новым искателем четыре ночи, я остался им полностью доволен: наведение на видимые объекты стало лёгким и непринуждённым процессом, занимающим считанные секунды. Даже объекты, недоступные невооружённому глазу, не представляли проблемы, если поблизости находилась хотя бы одна опорная звезда, которую можно было подсветить лазером. И только лишь слабые скопления в «пустых» областях неба после приблизительного наведения по лазерному лучу требовали дополнительного использования оптического искателя.
При этом я полагаю, что фиолетовая указка хороша как дешёвый временный или резервный вариант, но в дальнейшем всё же планирую заменить её на синий лазер с длиной волны 445-450нм и питанием от аккумуляторов, чтобы получить более яркий и заметный луч с меньшим углом расхождения.
А теперь традиционно подведём итоги и перечислим все «за» и «против» покупки:
Искатели
Искатель – это маленький телескоп, закрепленный на трубе большого телескопа и служащий для наведения на интересующий объект. У искателя обычно малое увеличение и широкое поле зрения, дающее возможность увидеть гораздо большую площадь неба, чем через главный телескоп. Как только вы поставите объект на перекрестье искателя, он тут же появится в окуляре телескопа.
Впрочем, чтобы искатель выполнял свои функции, прежде всего его нужно выровнять параллельно главному, так, чтобы они были одновременно наведены на одну точку. Обычно эта операция выполняется, пока на улице еще светло. В телескоп устанавливается длиннофокусный окуляр, дающий малое увеличение. Труба телескопа наводится на удаленный (не менее полукилометра) объект – радиовышку, дерево, дом. Скорее всего, при этом, если посмотреть в искатель, его перекрестье немного не совпадет с нужным объектом, поэтому регулировкой винтов искателя добиваются совпадения перекрестья с объектом. Далее нужно проверить, не сместился ли случайно объект в окуляре телескопа. Если нет – операция завершена, иначе ее нужно повторить, уделив внимание фиксации трубы на объекте. После того, как далекий объект будет одновременно находиться в центре поля зрения искателя и телескопа, искатель настроен и готов к работе. Проверка выравнивания искателя всегда обязательна в начале наблюдений.
Искатель, как и телескоп, имеет возможность подстройки резкости. Поскольку чаще всего, искатель – это маленький рефрактор, он переворачивает изображение. Это может сбивать с толку начинающих наблюдателей, но довольно быстро перестает иметь значение. Обозначения искателя типа «6х30» означает, что его увеличение 6 крат, а диаметр объектива – 30 мм. Конечно, чем больше апертура искателя, тем более слабые звезды и объекты в него можно увидеть. Если же мощности искателя недостаточно для того, чтобы увидеть в него нужный объект, можно навести перекрестье на предполагаемую область неба и дальше просматривать ее, наблюдая в окуляр телескопа и легонько перемещая его.
Как ни покажется странным, лучше всего работать с искателем, держа открытыми оба глаза. Прежде чем смотреть в искатель, посмотрите невооруженными глазами на звезду вблизи нужного вам объекта (или сам объект, если он достаточно ярок). Отпустите тормоза обеих осей монтировки, чтобы можно было свободно двигать трубу телескопа. Глядя вдоль искателя (пока не через него), грубо наведите телескоп на звезду. Теперь посмотрите через искатель одним глазом, а вторым продолжайте смотреть на звезду. Так будет проще поставить звезду на перекрестье искателя, хотя это и требует некоторой практики. Когда звезда окажется на перекрестье – зафиксируйте оси монтировки и с помощью ручек тонких движений подстройте ее положение. Помните о перевернутом изображении в искателе.
Сравнительно новый тип искателя, называемый коллиматорным или «красной точкой», это устройство, не увеличивающее изображение и показывающее красную точку или другой рисунок-мишень в центре поля зрения. Точка подсвечивается светодиодом и как будто проецируется на небосвод, точно показывая, куда направлен телескоп (само собой, после правильного выравнивания). Такой искатель помогает найти только объекты, видимые невооруженным глазом, но имеет преимущество в том, что не переворачивает, не отражает изображение и имеет очень широкое поле зрения, делая поиск объекта интуитивным.
Некоторые астрономы-любители используют преимущества обоих типов искателей, монтируя их по разным сторонам трубы телескопа.
Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии:
Обзоры оптической техники и аксессуаров:
Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения:
Все об основах астрономии и «космических» объектах: