Что телескоп на самом деле показывает

Прибор за прибором

Ваши глаза

Через двадцать–тридцать минут в темноте ваши зрачки раскрываются примерно до 7 мм (до 5–6 мм после сорока лет или около того), а химия глаза подстраивается под слабый свет. Тёмное деревенское небо тогда показывает звёзды до 6-й величины и Млечный Путь; городское небо — 3-й или 4-й величины, то есть от нескольких десятков до пары сотен звёзд. Один взгляд на яркий экран телефона сводит на нет значительную часть этого эффекта, поэтому приглушите его или включите красный ночной режим (кнопка с глазом вверху каждой страницы). Узнавать созвездия невооружённым глазом — лучший первый шаг, и он ничего не стоит: наш справочник по созвездиям подскажет, с чего начать.

Бинокли: 7×50 и 10×50

«7×50» означает семикратное увеличение и объективы диаметром 50 мм. Свет выходит из окуляров пучком шириной 50 ÷ 7 ≈ 7 мм, что подходит молодому, привыкшему к темноте глазу, а поле зрения — около 7°, то есть четырнадцать полных Лун. 10×50 показывает чуть больше деталей при пучке 5 мм и поле 5–6,5°, но сильнее трясётся в руках.

Бинокль показывает куда больше звёзд, чем можно сосчитать, кратеры Луны, спутники Юпитера, Плеяды, Галактику Андромеды и проходящие кометы. Уприте его в стену, откиньтесь в садовом кресле или поставьте на фотоштатив с переходником. Не берите бинокли с зумом и крошечные карманные модели с объективами 21–25 мм. Многие опытные наблюдатели дают один и тот же совет: если вы ещё не знаете неба, начните с бинокля. Он вам пригодится на всю жизнь.

Небольшой рефрактор (60–90 мм)

Линза спереди, окуляр сзади, и нечего настраивать. Рефрактор 70–80 мм на устойчивой монтировке показывает кольца Сатурна, пояса и спутники Юпитера, фазы Венеры, сотни лунных кратеров, цветные двойные звёзды вроде Альбирео и яркие звёздные скопления. Слабые галактики и туманности — не его сильная сторона. Самое частое разочарование связано не с оптикой, а с монтировкой: на хлипком штативе изображение пляшет от каждого прикосновения. Прочная монтировка важнее последних миллиметров линзы.

Добсон 6–8 дюймов (150–200 мм)

Ньютоновский рефлектор в простом деревянном ящике, который поворачивается влево и вправо и наклоняется вверх и вниз. Наводят его, как пушку. За свои деньги он даёт самую большую апертуру из всех конструкций, поэтому это классический первый «настоящий» телескоп. Зеркало 200 мм собирает примерно в 800 раз больше света, чем ваш привыкший к темноте глаз: шаровые скопления распадаются на звёзды, галактики появляются десятками под тёмным небом, а планеты показывают настоящие детали в спокойные ночи.

Платить приходится громоздкостью — 8-дюймовая труба около 1,2 м длиной, а вся конструкция весит около 20 кг и состоит из двух частей, — и отсутствием слежения: вы подталкиваете трубу вслед за поворачивающимся небом. При 150× планета проплывает через поле за минуту-две. Зеркала время от времени нужно юстировать (коллимировать), а большому зеркалу требуется 30–60 минут на улице, чтобы остыть, прежде чем оно даст чёткую картинку.

Шмидт-Кассегрены и Максутовы

Эти «катадиоптрические» телескопы сворачивают длинный ход света в короткую трубу с помощью двух зеркал и корректирующей линзы. Максутов 90–127 мм — компактный телескоп «взял и пошёл» с чёткой картинкой Луны, планет и двойных звёзд; Шмидт-Кассегрен 6–11 дюймов, часто на компьютеризированной монтировке, — универсальный и довольно переносной прибор для своего размера. Большое фокусное расстояние легко даёт большое увеличение, но узкие поля: Плеяды и другие большие скопления не помещаются. Они дольше остывают, переднее стекло запотевает в сырые ночи, и стоят они дороже добсона той же апертуры.

Умные телескопы

Seestar, Dwarf, Vaonis и подобные им приборы — это камеры с небольшим объективом на моторизованной монтировке, управляемые со смартфона или планшета. Смотреть в них нельзя. Они сами находят цель, следят за ней и складывают десятки или сотни коротких экспозиций в одну картинку, которая улучшается на ваших глазах. В некоторые модели добавлен электронный окуляр, но это тоже небольшой экран.

Они превосходны в том, что хорошо получается у фотографий: цветные снимки туманностей и галактик — туманностей даже из засвеченного города, с подходящим фильтром — без всяких знаний о небе и с картинками, которыми легко делиться. Из-за малой апертуры планеты выходят маленькими и мягкими, и вы зависите от приложений, батарей и обновлений программ. Некоторым они очень нравятся; те, кто хочет увидеть Вселенную собственными глазами, часто разочарованы. Узнайте, к какому типу вы относитесь, прежде чем выбирать.

Как работают телескопы: рефракторы, рефлекторы и катадиоптрики

Каждый телескоп выполняет две задачи. Большая линза или зеркало впереди собирает свет и фокусирует его, образуя небольшое изображение. Затем окуляр увеличивает это изображение для вашего глаза. Три семейства различаются тем, как решают первую задачу.

Рефракторы: ахроматы и апохроматы

Ньютоновские рефлекторы и добсоны

Катадиоптрики: Шмидт-Кассегрен и Максутов-Кассегрен

Монтировки: половина любого телескопа

Телескоп увеличивает каждую дрожь так же, как увеличивает небо. Хорошая монтировка — разница между приятной и мучительной ночью.

• Азимутальные монтировки двигаются вверх-вниз и влево-вправо, как головка фотоштатива. Они просты и интуитивны. Основания Добсона и большинство монтировок для небольших рефракторов — такого типа.
• Экваториальные монтировки наклоняют одну ось, чтобы направить её на полюс мира. После настройки за звездой следуют поворотом одной ручки, или это делает мотор — это необходимо для съёмки с длинной выдержкой. Они тяжелее, требуют противовесов и «полярной настройки» и оставляют окуляр в неудобных положениях. Многим новичкам сначала кажутся запутанными.
• GoTo-монтировки имеют моторы и небольшой компьютер. Когда вы наведёте две-три яркие звезды (или монтировка сделает это сама), они находят тысячи объектов и удерживают их в поле зрения. Под городским небом это спасение: опорные звёзды, по которым вы искали бы объекты, там засвечены, — но им нужно питание, на выравнивание уходит несколько минут, а небо вы узнаёте медленнее. Системы «push-to» и приложения для телефона — в том числе наша карта неба — помогают находить объекты без моторов.

Окуляры и линзы Барлоу

Увеличение — это фокусное расстояние телескопа, делённое на фокусное расстояние окуляра: телескоп 1200 мм с окуляром 25 мм даёт 1200 ÷ 25 = 48×. Увеличение меняют, меняя окуляры; телескоп остаётся тем же. Полезный начальный набор — малое увеличение (25–32 мм) для поиска объектов и больших скоплений, среднее (10–15 мм) для галактик и Луны и большое (5–8 мм) для планет в спокойные ночи.

• Видимое поле. Плёссл показывает круг шириной около 50°, широкоугольные конструкции — 60–70°, сверхширокоугольные — 82° и больше. Более широкое поле показывает больше неба при том же увеличении, поэтому телескоп приходится подправлять реже.
• Вынос зрачка. Если вам нужны очки при астигматизме, выбирайте окуляры с выносом зрачка 15–20 мм и более, чтобы видеть всё поле в очках. Иначе снимите очки и перефокусируйтесь.
• Линза Барлоу. Ставится перед окуляром и умножает фокусное расстояние, обычно вдвое: одна линза Барлоу 2× и два окуляра дают четыре увеличения. Опасайтесь линз Барлоу 3×, которые идут в комплекте с небольшими телескопами, — они главным образом толкают вас к увеличению, которое телескоп не может использовать.
• Диаметр посадочного места. Окуляры 1,25 дюйма — стандарт; 2-дюймовые дают самые широкие поля. Окуляры 0,965 дюйма (24,5 мм) — признак игрушечного телескопа.

Апертура, увеличение и другие мифы

• «Увеличивает в 600 раз!» Любой телескоп можно заставить увеличивать сколько угодно. То, что он может использовать, ограничено его апертурой — примерно двумя апертурами в миллиметрах, или 50× на дюйм, — и спокойствием воздуха. Телескоп 60 мм, который продают за «675×», при увеличении выше примерно 120× даёт тусклое плывущее пятно.
• «Чем больше увеличение, тем лучше». В большинстве ночей атмосфера (астрономы называют это «сиингом») ограничивает любой телескоп примерно 150–250×. Большую часть времени вы будете наблюдать при малом и среднем увеличении, а слабые галактики обычно лучше всего выглядят при малом.
• «Апертура — просто одно из чисел». Это главное число. Свет, который собирает телескоп, растёт как квадрат его диаметра: зеркало 200 мм собирает в четыре раза больше, чем зеркало 100 мм. Резкость — самая мелкая деталь, которую он может разделить, — тоже растёт с диаметром.
• «Больше — всегда лучше». Лучший телескоп — тот, который вы действительно вынесете на улицу. Добсон 10 дюймов в квартире на четвёртом этаже без лифта нередко превращается в предмет мебели.
• «На Луне можно увидеть флаги». Ни один телескоп на Земле этого не может. Самая мелкая деталь, которую большой любительский телескоп показывает на Луне, — километр-два в поперечнике; даже предел «Хаббла» там — примерно 100 метров. Посадочные модули «Аполлонов» сфотографированы с лунной орбиты, а не с Земли.
• «Чтобы начать, нужен телескоп». Бинокль, карта неба и несколько ясных вечеров научат большему, чем дорогой телескоп, который вы пока не умеете навести.

Бюджеты словами

Цены меняются и различаются от страны к стране, поэтому вот в каком порядке деньги обычно лучше всего тратить.

Наблюдения с балкона или через окно

• Откройте окно. Двойные и тройные стеклопакеты — это четыре-шесть стеклянных поверхностей, ни одна из которых не оптически плоская. При любом заметном увеличении изображение размазывается и двоится; страдает даже бинокль. Откройте окно настежь или, ещё лучше, выйдите на балкон.
• Остерегайтесь тёплого воздуха. Тепло, уходящее из тёплой комнаты или поднимающееся от нагретой солнцем стены или бетонного балкона, дрожит перед телескопом, как воздух над раскалённой дорогой. Закройте дверь за собой, держите телескоп вне потока из комнаты и дайте ему остыть на улице 20–60 минут — дольше для больших зеркал.
• Боритесь с огнями. Закройте глаза от уличных фонарей капюшоном, кепкой или тёмной тканью над головой и выключите свет за спиной. Выбирайте цели, которые пробиваются сквозь засветку: Луну, планеты, двойные звёзды и яркие скопления. Фильтры для туманностей помогают с некоторыми туманностями, но галактикам почти ничто не помогает.
• Узнайте свой ломтик неба. Окно или балкон показывают только часть неба. «Мой обзор» определяет, какую, и каждый список в StarsMenu может показывать только то, что через неё проходит, и когда.
• Не двигайтесь. Многие балконы пружинят, когда вы переносите вес, и телескоп трясётся вместе с ними. Стойте неподвижно, пока смотрите, и придерживайтесь умеренных увеличений.
• Знайте, когда бинокль выигрывает. Сквозь узкий проём большой телескоп трудно навести, и он часто смотрит в стену. Бинокль на штативе или небольшой рефрактор охватывают больше неба быстрее и меньше страдают от турбулентности возле здания.
• Никогда не смотрите на Солнце в бинокль, телескоп или его искатель без сертифицированного солнечного фильтра, надёжно закреплённого спереди. Это ослепляет мгновенно и навсегда. А на высоком балконе привязывайте всё, что может упасть.

Список на первую ночь

1. Соберите телескоп в помещении и потренируйтесь днём, до первой ночи.
2. Совместите искатель с основным телескопом на чём-нибудь далёком — дымоходе или мачте в нескольких сотнях метров. Никогда на Солнце.
3. Выносите телескоп на улицу заранее, за 30–60 минут до начала, чтобы он остыл.
4. Начните с окуляра с самым большим числом — самым малым увеличением и самым широким полем.
5. Начните с Луны (в любой фазе, кроме полнолуния; тени возле линии между днём и ночью показывают больше всего) или яркой планеты.
6. Фокусируйте медленно, пока звёзды не станут мельчайшими точками.
7. Увеличивайте только когда изображение чёткое, и возвращайтесь назад, когда оно размывается.
8. Дайте глазам двадцать минут темноты и пользуйтесь только красным светом; ночной режим делает этот сайт красным.
9. Посмотрите, что сейчас на небе, на странице «Сегодня»: Луна, планеты и прогноз облачности для вашего места.
10. Одевайтесь теплее, чем кажется нужным, и возьмите стул.
11. Записывайте или зарисовывайте увиденное. Это тренирует глаз быстрее всего остального.
12. Запаситесь терпением. Большинству нужно несколько ночей, чтобы освоиться. Небо никуда не денется.