Монтування телескопа

Найпростіше монтування — альт-азимутальне — схоже на алідаду теодоліта або штативну головку фотоапарата. У ньому перша вісь вертикальна, друга — горизонтальна. Альт-азимутальне монтування легке, компактне і дешеве, але має істотний мінус.

Земля обертається навколо осі, тому на фотографіях зоряного неба з тривалими (від декількох секунд і більше) витримками замість зображення зірок виходять треки їх переміщення по небу. Оскільки «серйозні» телескопи призначені саме для фотографування, а не для візуального спостереження, наведення телескопа доводиться коригувати одночасно за трьома осями: азимут, висота над горизонтом і поворот фотоматеріалу.

Альт-азимутальне монтування застосовується в сучасних великих телескопах: вертикальне розташування однієї з осей дозволяє значно зменшити та спростити характер деформації системи під дією сили тяжіння, що важливо за значної маси телескопа. Наведенням керує складний обчислювальний комплекс.

Альт-азимутальне монтування має «мертву точку» — зеніт. Щоб зняти об'єкт, що пролітає через зеніт, доводиться дуже швидко повертати телескоп за азимутом. Якщо це технічно неможливо, об'єкт, зрозуміло, втрачається.

Аматорський телескоп на монтуванні Добсона

На цій фотографії (витримка 45 хв) видно треки від зірок. Те саме трапляється у астрофотографов, якщо наведення телескопа не коригувати

Альт-азимутальне монтування популярне в аматорській астрономії, оскільки дозволяє зробити телескоп великим (аж до пів метра), але дешевим і транспортабельним. Компенсації обертання не передбачено взагалі.

Якщо ж потрібно компенсувати обертання Землі без комп'ютерів і серводвигунів, використовують екваторіальне монтування. Одна вісь обертання паралельна земній осі, друга — перпендикулярна до неї. Щоб утримувати в полі зору певну точку неба, достатньо прилад обертати навколо однієї осі зі швидкістю 1 оберт за 23 години 56 хвилин 4 секунди (зоряна доба) — годинниковим механізмом або електродвигуном з редуктором.

Однак екваторіальне монтування складніше, масивніше і дорожче у виготовленні. Крім того, таке монтування має конструктивні обмеження за використання у приполярних широтах, а іноді — в районі небесного меридіана[2]. Мертвою точкою екваторіального монтування є, природно, полюс світу (північний або південний, в залежності від півкулі). Це найвдаліша з усіх можливих мертвих точок — теоретично через полюс може пройти лише невелике тіло на зразок комети, метеора або супутника.

Такими є, наприклад, зенітні телескопи, які дивляться прямо вгору. Зенітні телескопи широко застосовувалися для дослідження обертання Землі, поки не були замінені точнішими інструментами.

У зенітних телескопів буває рідинне дзеркало, гранично дешеве, яке проте взагалі не дозволяє нахиляти телескоп.

Азимутальні телескопи повертаються навколо вертикальної осі, але зафіксовані за висотою. Це дозволяє оглянути все або майже все небо, проте будь-яке конкретне світило можна побачити тільки протягом короткого інтервалу, коли воно проходить через заданий кут місця. Таким є Великий південноафриканський телескоп, оптимізований для огляду Магелланових Хмар.

Пасажні інструменти, навпаки, повертаються вгору-вниз за висотою, але зафіксовані на один азимут. Служать для точного визначення моменту проходження світила через певну площину.

Пасажне монтування також застосовується в особливо великих радіотелескопах, які з міркувань міцності не варто повертати відносно більше ніж однієї осі.

Телескоп БАМ-5A на альт-альт монтуванні

Має дві горизонтальних осі на зразок карданного підвісу. В альт-альт монтування є дві мертвих точки на горизонті — в напрямку основної осі (наприклад, на півночі й півдні). Настільки ж громіздке, як екваторіальне, і тому застосовується для специфічних задач (наприклад, супроводу супутників)[3].

З підвищенням якості обробки дзеркал труби телескопів поступово коротшають — тому періодично надходять пропозиції робити великі телескопи (як аматорські,[4] так і професійні) на альт-альт і альт-альт-азимутальному монтуваннях. Однак серед багатометрових телескопів світового рівня не відомо жодного на альт-альт монтуванні.

Камера Бейкера-Нанна на альт-альт-азимутальному монтуванні, що застосовувалася в 1960-ті роки для стеження за супутниками

Поєднує альт-азимутальне і альт-альт монтування. Задача наведення такого телескопа має багато розв'язків,[5] і, якщо вибрати найвдаліший з них, можна взагалі не потрапляти в мертві точки. Через складність також уважається спеціалізованим монтуванням. Дозволяє супроводжувати супутник, що рухається по будь-якій коловій орбіті, повертаючи всього одну вісь, або довільно повертати[4] фотоматеріал. Тому застосована в комплексі «Окно».[6]

«Двері від хліва» — аматорський сурогат екваторіального монтування. На тринозі закріплено дві дошки, з'єднані шарніром. На верхній дошці — будь-яка відповідна штативна головка. Шарнір розташовують уздовж земної осі, потім фотоапарат наводять на зорю і вмикають пристрій стеження (найчастіше — кроковий мотор з різьбовою шпилькою). Вже за працюючого мотора дистанційним пультом вмикають затвор фотоапарата.

Дозволяє точно керувати телескопом з комп'ютера, однак керувальні сигнали досить складні.

Застосовується вкрай рідко, деякі з телескопів з таким монтуванням:

• «Гексапод» («Шестиніжник»), 1,5-метровий телескоп, Чилі
• Масив анізотропії реліктового випромінювання ім. Лі Юаньчже, радіоінтерферометр з 13 елементів (з можливістю розширення до 19) на поворотній 6-метровій платформі, Австралія+Тайвань (розташований на Гаваях).