Зачем юстировать телескоп?

Зачем юстировать телескоп?

Оптика, особенно астрономическая, и особенно качественная - дифракционно ограниченная - требует серьезного внимания к юстировке. Юстировка это процедура установки всех оптических поверхностей на свои расчетные места и расчетным образом (абсолютная юстировка или коллимация) или компенсация ошибок установки одних оптических поверхностей/элементов сдвигом других (компенсационная юстировка). Юстировка обязательно производится после каждой разборки/сборки объективов, кроме того она может понадобится для устранения эксплуатационных подвижек элементов оптической схемы телескопа.
В центрированных оптических системах целью коллимации является установка центров кривизн оптических поверхностей на одну прямую - так называемую оптическую ось, которая должна с той или иной точностью совпасть с какой нибудь неявной механической (например осью трубы телескопа), плоские оптические поверхности (преломляющие и отражающие) должны быть перпендикулярны этой оптической оси (за исключением тех, которые призваны ломать ход оптической оси).
При отклонении центров кривизн оптических поверхностей от оси возникают артефакты в изображении - аберрации децентрировки (например, кома или астигматизм постоянные по полю зрения). Аберрации децентрировки приводят к большей или меньшей потере в пределе разрешения инструмента - катастрофически падает контраст тонких деталей на планетах, не удается разрешать тесные двойные звезды и т.д. При еще большем отклонении поверхностей могут срезаться световые пучки, которые строят изображение (срезание апертуры приводит к падению обеих главных характеристик телескопа - проницания и разрешения).

Однако, если относительно короткофокусный рефрактор достаточно отъюстировать один раз на заводе и он потом служит годами, не доставляя хлопот своему хозяину, то рефлекторы и особенно громоздкие Ньютоны в силу своей зеркальной природы, больших размеров и/или длинного фокуса так и норовят разъюстироваться в процессе использования и часто показывают весьма неприятной формы пятна вместо звезд на оси окуляра и наоборот не показывают ни каких подробностей на дисках планет.

Типичным проявлением слегка разъюстированного Ньютона является кома децентрировки, которая приводит более или менее сильной потере контраста изображения, при сильной коме возможно даже двоение изображения. В центре поля зрения сильного окуляра изображения звезд испорченные комой имеют короткий более-менее тусклый туманный хвост (смаз, полуореол) в сторону от центрального яркого ядра. На слегка расфокусированном изображении яркой звезды видно, что пятно расфокусировки лишено строгой радиальной симметрии и остается только зеркальная симметрия его частей. Причем смещение (эксцентричность) центрального темного пятна - тени от экранирования - как на предфокале (фокусер от наилучшей точки фокусировки смещен от наблюдателя), так и на зафокале (окуляр от точки наилучшей фокусировки смещен к глаз наблюдателя) направлено в одну сторону. При наличии даже и небольшой комы децентрировки разрешение (возможность видеть самые тонкие элементы в структуре изображения на больших увеличениях) очень сильно страдает. Например, диск даже такой крупной планеты, как Юпитер может быть "замыт" комой до полной потери какой-либо детализации.

При ошибке в положении диагонального зеркала смещается зона невиньетированного поля зрения, а расфокусированное изображение звезды может иметь форму лимона (это если апертура главного зеркала несимметрично "режется" диагональным), что иногда может быть принято за проявление астигматизма. Эта ошибка сказывается на качестве изображения в значительно меньшей степени, оно приводит к некоторому падению проницания (способности при помощи телескопа видеть более тусклые объекты, чем невооруженным глазом). Хотя падение и не велико, но как-то обидно использовать, например, 10" инструмент с реальным проницанием как у 8". За что деньги платим?

Таким образом, уверенность в правильной юстировке любого астрономического наблюдательного инструмента - залог того, что при наблюдениях владелец в части и проницания, и разрешения будет ограничен только волновой природой света (дифракцией) и свойствами воздушного океана над головой (турбуленцией атмосферы).

Возможно-ли любителю самому отъюстировать Ньютон и насколько это обременительная процедура?