01.07.2012

Oman tähtikaukoputken tai ehkä jopa oman tähtitornin rakentaminen on aihe joka on kiehtonut tähtiharrastajia vuosikymmenten ajan kaikkialla maailmassa.

Alan eräs suomalainen pioneeri on epäilemättä J.M.Heikinheimo.

Heikinheimon ensimmäinen painos kirjasta Teemme Peilikaukoputken vuodelta 1968 on monistetasoinen, vain paperin yhdelle puolelle painettu. Se sisältää kuitenkin joitakin komeita suurikokoisia piirroksia. Kirjan painotyön on tehnyt Valmet Oy.

Heikinheimon kirjan kuudes painos vuodelta 1982 on kooltaan ja sisällöltään hiukan erilainen. Se perustuu neljänteen painokseen vuodelta 1978.

Alkusanoista vuodelta 1965: "Peilikaukoputken tekemisen kustannukset eivät ole suuria. Sensijaan siihen vaaditaan hyvin paljon kärsivällisyyttä, joka on siitä merkillistä ainetta, että se on hyvin harvinaista ja silti hyvin halpaa."

Oheiset kuvanäytteet ovat kirjan alkuperäisestä versiosta. Alkuperäinen kirja on varsinainen tee-se-itse-miehen opus. Hioma-aineetkin valmistetaan itse. Sellaiseen rumbaan tuskin nykyisin monikaan ryhtynee.

Alan uudempaa suomalaista osaamista edustavat Kaukoputken Rakentajan Käsikirja, Jari Turunen, 1985 ja Kaukoputket, käyttäjän opas, Olli Manner, 1995. Viimemainittu ei kuitenkaan syvenny rakentamiseen.

Saksasta löytyy oivallista optiikan osaamista. Sterne und Weltraum -taskukirjasarjassa on julkaistu iäkkään puoleinen mutta pätevä Spiegeloptik, Kurt Wenske, 5.painos 1991 ja aivan erinomainen pikku kirjanen Astrooptik, Uwe Laux, 1993.

Varsinkaan Astrooptik -kirjaa ei voi kyllin ylistää. Tekisi mieli levittää rukousmatto sen eteen ja polvistua siihen kumartelemaan ja palvomaan kuin Saharan paatunein beduiini. Jos minulla olisi rukousmatto ja turbaani.

Englanninkieliseltä alueelta lähteitä on löytynyt myös.

Tunnettu britti Patrick Moore kirjoitti vuonna 1973 kirjan Astronomical Telescopes and Observatories for Amateurs editorin ominaisuudessa. Kirjoittajia kirjassa lie kaikkiaan viitisentoista.

Build Your Own Telescope, Richard Berry, 2.editio 1994 (alkuperäinen 1985) on isokokoinen melko nykyaikainen opas kaukoputken rakentajalle.

Jenkkien kirja mainostaa jo kannessaan että se sisältää viiden yksinkertaisin käsityökaluin rakennettavan kaukoputken täydelliset suunnitelmat.

How to Make a Telescope, Jean Texereau, 2. englanninkielinen painos 1984, on oikeastaan ollut alunperin ranskankielinen La construction du télescope d'amateur, alunperin vuodelta 1951.

Kirjoittaja on epäilemättä alan vankka asiantuntija. Monet esitellyt konstruktiot ovat kuitenkin melko vaativia toteuttaa.

Telescope Optics, evaluation and design, Harrie Rutten & Martin van Venroolj, 3.painos 1993 (alkuperä 1988).

Erinomainen kirja koskien teleskoopin suunnittelua, tosin ei erikoisesti sisällä mekaanisia rakentamisohjeita, mutta optiikan suunnittelu on vahvasti hanskassa (eikä hanska ole hukassa).

Kirja sisältää hyviä ohjeita optiikan suunnitelman testaukseen tietokoneohjelmalla. Ray Tracing spot-diagrammat ovat hyvin havainnollisia ja innostavia!

Täytynee selventää että spot-diagrammat esittävät sen miten lähes pistemäinen tähden kuva leviää kaukoputken polttotasolla kun siirrytään kuvan keskeltä reuna-alueelle. Oleellista on että tähden kuvan täytyy pysyä tiettyjä mittoja pienempänä kun etäisyys optisesta akselista on tietyissä rajoissa.

Kaikki hiukankin kunnolliset optiikat tuottavat tähdistä käytännössä lähes pistemäisiä kuvia optisella akselilla, mutta esim. parinkymmenen millin päässä optisesta akselista eroa voi olla jo aika paljonkin. Miten suuri tähden kuvan leviäminen sallitaan ja millä etäisyydellä, se riippuu esim. käytetyn CCD-kennon mitoista ja yhden pikselin koosta.

Ei pidä myöskään unohtaa valon diffraktiota joka tekee täydellisen pistemäiset tähtien kuvat mahdottomiksi, olkoon optiikka mitä laatutasoa hyvänsä. Ja Newton -optiikan omistaja voi tietysti tuhahtaa koko hömpötykselle että "höpsön-pöpsön, tärkein kohde on kuvan keskellä ja reunoista ei niin väliä".

Kuten viimeisestä kuvanäytteestä nähdään, hajoaa tähden kuva 200 mm f/4 (aikas noppee) Newton-peilistä 20 mm etäisyydellä akselista jo suhteellisen isoksi. Korjausoptiikalla tähtien kuvia voidaan pienentää reuna-alueella, mutta onko sillä sitten merkitystä jos esim. käytetty negatiivi ei ole yli 40 mm leveä tai visuaalinen havaitsija ei välitä näkymän reuna-alueista. Tällä tavalla kuitenkin saadaan asioista ote, tiedetään mikä suunnitelman laatu on. Toteutuksen laatu on sitten tietenkin asia erikseen, mutta tokkopa se suunniteltua laatua ainakaan ylittää.

Peili heijastaa kaikki valon aallonpituudet samalla tavalla, mutta jos systeemissä on linssejä niin eri aallonpituuksille eli eri väreille R(ed), G(reen) ja B(lue) voidaan laskea omat spot-diagrammat. Toki on toivottavaa että kaikkien taajuuksien spot-diagrammat ovat hyvin samanlaisia, muussa tapauksessa tähdet näyttävät värillisiltä kuvan reunoilla.

Aihe on mielenkiintoinen, kuten sanottu. Omat saavutukseni painottuvat lähinnä teoreettiselle puolelle sekä hajanaiseen haaveiluun.

Halullisen rakentelijan on hyvä pitää mielessä se että jos kaikesta materiaalista täytyy maksaa täysi hinta niin tavallista kaukoputkea harrastaja tuskin nykyisin pystyy tekemään halvemmalla kuin mitä vastaava (tai vähän parempikin) valmis kaupallinen tuote maksaa, edes silloin vaikka harrastaja vaivautuu hiomaan optiikan itse.

Tavalliset valmiiksi hiotut, kiilloitetut ja päällystetyt peilit eivät ole kovin kalliita kun ajattelee mitä hyvä aihio maksaa ja mitä maksavat paremmat hioma- ja kiilloitusaineet ym. tarpeet sekä peilin päällystys.

Säästöä voi syntyä lähinnä vain siten että käyttää ilmaista tai tavallista halvempaa - ja sitämyöten mahdollisesti myös tavallista huonompaa - materiaalia.

Konstruktio on hyvä pitää optisesti mahdollisimman yksinkertaisena, varsinkin ensimmäisissä töissä. Newton-tyyppinen peilikaukoputki esim. Dobson-alustalla voi olla vallan hyvä. Kontrasti saadaan hyväksi visuaalista työskentelyä varten tekemällä optiikka "hitaaksi", eli putki suhteellisen pitkäksi ja optimoimalla apupeilin koko. Hyvä optinen laatu on helpointa saavuttaa pitämällä optisten pintojen määrä pienenä.

Kiehtova ajatus olisi tehdä pitkäpolttovälinen pallopeili ja katsella kuvaa hiukan optisen akselin sivusta niin että hyödynnetään peilin koko pinta-alaa, ilman apupeiliä. Jalustasta tulisi tällöin kuitenkin melko vaativa, tilaaviepä ja ehkä silti suunnattavuudeltaan rajoitettu sillä putkestä tulisi poikkeuksellisen pitkä. Mielenkiintoinen haave silti!

Ehkä sellainen olisi mahdollista noin 3 metrin polttovälisellä 20 cm halkaisijaisella pallopeilillä, mutta tämä ajatus pitäisi testata ensin ray-tracing-menetelmällä. Haaveksin että siellä polttopisteessä voisi olla jopa CCD-kamera, mutta eihän tuollainen ole normaaliin kuvaukseen järkevä laite. Siitä tulisi optisesti hyvin hidas peilikaukoputkeksi ja hyvän jalustan rakentaminen sille olisi hankalaa. Unelmia täytyy kuitenkin olla sillä unelmat pitävät hengissä!

"Optical ray-tracing" ja kaukoputkioptiikan spot-diagrammat on kovin mielenkiintoinen aihe jonka parissa ehkä vielä pakerran jonkin graafisesti tulostavan PHP-phjelman.

Harrastajan kaukoputkia ja kaukoputkien rakentamista on kyllä ainakin suppeammin käsitelty monissa muissakin kirjoissa.

Jopa aiemmassa jutussa 29.04.2012 mainittu englannista ruotsiksi käännetty Rolig Astronomi vuodelta 1951 käsittelee yksinkertaisella saksalaistyyppisellä jalustalla varustetun kaukoputken rakentamista 17 sivun verran.

Aiemmassa jutussa 21.04.2012 mainittu saksasta englanniksi käännetty Astronomy, a Handbook sisältää ihan merkittävästi myös kaukoputkiasiaa luvussa The observing instruments of the amateur astronomer, jonka on kirjoittanut W. Jahn.

Tämä on aikoinaan ollut minulle suuri innoituksen lähde kaukoputkioptiikan alalla.

Tähtitieteen harrastajan kirja vuodelta 1947 käsittelee myös kaukoputkiasiaa ja kaukoputken rakentamista, peilin hiomisesta alkaen.

Luvut Harrastajan kaukoputki ja muut havaintovälineet sekä Peilikaukoputken valmistaminen on kirjoittanut Uuno Pesonen.

Uudempi Tähtitieteen harrastajan käsikirja, 4-osaisen sarjan osa 3 vuodelta 1985 käsittelee myös tähtitorneja.

Artikkelin Harrastajan tähtitorni on kirjoittanut aiheesta käytännön kokemusta omaava Risto Heikkilä. Artikkelissa lienee esillä tuon ajan suomalaisten harrastajien parhaat saavutukset tähtitornin rakentamisen alalla.

Jutut

PÄÄSIVU