| << | #300 ; Ĉielaj iluzioj kaj revoj neniam mortos |
>> |
Kien iras ni? Kio estas nia celo? Kien estas survoje ekzemple la sube fotita senhara larvo? Ĝi sendube manĝadis freŝaj verdaj plantoj tutan someron. Ĝi eble volus jam fariĝi krizalido. Kio insekta plenkreskulo ĝi estos post vintro? Printempe ĝi eble eloviĝos ( aŭ ĉu elkrizalidiĝos? ) kiel bela plenkreska insekto. Bedaŭrinde la larvo havos ankoraŭ multe da vojaĝo ĝis konvena loko se tio estas la selektita direkto. Ĝi ŝajnas iom ambicia. Ni tamen devas fidi ke la larvo mem scias sian propran plej bonan.
Nu, miaj celoj estas iom aliaj. Mi tute ne volas vivi kiel plenkreska insekto. Anstataŭ tio mia malnova revo estas por mem konstrui bonan amatoran teleskopon. Certe mi rajtas uzi kelkaj pretaj partoj. Por honesta inĝeniero estas multe pli bone mem plani kaj konstrui sian propran aparaton. Estas pli grave kompreni ol nur uzi.
Eble la HQ -fotilo por Raspberry Pi (mallongigo RPi) sen norma objektivo estus bona ekira punkto? La nova objektivo de tio fotilo nome estus la amatora teleskopo. Mi ne scias ĉu HQ -fotilo de RPi estus speciale konvena, sed la ideo estas interesa. Ĝi havas IR-filtrilon ene, bedaŭrinde.
La informo por la HQ -fotilo - la plej bona el fotiloj de RPi - ja estas impresa, angle: "Sony IMX477R stacked, back-illuminated sensor, 12.3 megapixels, 7.9 mm sensor diagonal, 1.55 μm × 1.55 μm pixel size". Ni renkontis informon pri HQ-fotilo en artikolo #251. Jam ekzistas ankaŭ RPi-fotiloj por pli granda fota angulo, ekzemple 200°, sed ili ne estas tre interesaj. Min plej multe interesas teleskopa fotilo de malgranda fota angulo kion oni povas telestiradi.
En plej bonaj finnaj "seeing" cirkonstancoj por ĉielaj objektoj estas ebla la distinga kapablo 1", aŭ unu sekundo da angulo, 1/3600°. Tion oni eble povus atingi eĉ per bona objektivo kio havas aperturon proksimume 10 centimetroj. Nu, iom malgranda aperturo eĉ por amatora teleskopo, sed mi volus ke la tubo estu relative mallonga.
Mi povus optimisme kalkuli ke la fokusa distanco de teleskopo estu tia ke la plej malgranda realisma angulo 1 sekundo estu proksimume la sama kiel unu rastrunuo sur la lumsentema sensilo de HQ-fotilo, do 1,55 μm = 0,00155 mm. Pli longa fokusa distanco ne estus utila ĉar la atmosfero estas iom malkvieta en Finnlando eĉ kiam estas plej kvieta.
Klare oni bezonas pli ol objektivon kaj fotilon por bona amatora teleskopo. Mi volus gvidi la teleskopon per telekondukado. Mi bezonas elektraj motoroj.
Unu ebleco estas stepper -motoro. En la apuda bildo ni vidas kelkaj pretaj ideoj pri tio. Stepper-motoro povus peli ekzemple la akson de deklinacio en ekvatora stativo.
Ekvatora stativo estas bona, ĉar oni bezonas turni nur la akson de hora angulo por renversi la efekton de tera rotacio, por sekvi la direkton de io fiksa ĉiela distanca objekto. En Vikipedio vi trovas iom da informo pri ekvatorialo.
Kun ekvatora stativo la akson de deklinacio oni bezonas nur kiam oni selektas alian objekton. Do oni ne bezonas peli la deklinacian akson dum fotado kaj tial ne ĝenas multe se la movado de deklinacia akso estus iom trema. La eksponoj povas esti iom longaj ĉar la nokta ĉielo estas malhela. Aŭtomata ekspono kredeble ne funkcias bone. Oni eksponu mane. Foto de steloj estas ĉiam kompromiso. La plej klaraj steloj estos tro helaj kaj la ĉielo estos tro malhela por eksponi ĉion perfekte.
La stepper -motoro ja turnas tiom kiom oni volas, sendepende de kargo, almenaŭ se la kargo ne estas multe tro granda.
Metalaj dentradoj estas la tradicia metodo por turni akson per motoro kaj ni certe bezonas iom da ili, sed elasta guma denta rimeno estus multe pli facila por efektivigi ol nuraj dentradoj. La dentoj en la rimeno garantias ke la rimeno ne deglitas, sed movas akurate laŭ la rotacio de dentrado kio pelas la rimenon. Elasta guma materio moderigas tremon. La mezuroj ne bezonas esti tre akurataj, la rimeno iom risortas.
Por la akso de hora angulo de teleskopo oni eble povus uzi eĉ malgrandan DC-motoron se estus sufiĉe forta. Por sekvi distancan fiksan objekton ni turnu la akson de hora angulo 15°/horo, kio ja estas iom malrapide, nur unu grado dum kvar minutoj. Do kredeble sistemo en bona mekanika ekvilibro estus relative facila por turnigi. Prefere la movado de horangula akso dum fotado estu kiel eble plej ebena kaj sentrema.
Maldekstre ni vidas kelkaj ideoj pri malgranda DC-motoro. La ekstera akso de fotita motoro kun multaj dentradoj turnas proksimume 80 turnoj dum unu minuto (angle oni tion diras "80 rpm"), iom pli ol unu tutan rondon dum sekundo, sed ekzistas aliaj alternativoj.
Eblas mezuri la rotacian rapidecon de akso per LED-lumo kio iras tra truoj de plato en rotacianta akso. Oni povas nombri la pulsojn per programo de mikroregilo. Sekve oni povas kalkuli kiom la akso turnis kaj kiel rapide la akso rotacias.
Kredeble eblas reguligi la rotacian rapidecon de motoro per ekzemple PWM, kion ni renkontis en malnovaj artikoloj #107 kaj #187. Rotacio de norma DC-motoro ja ne estas tute konstanta, sed dependas de elektra tensio kaj mekanika kargo. Granda kargo malrapidigas la rotacion de DC-motoro.
Klare restas ankoraŭ multe da laboro antaŭ ol la planoj estus pretaj. Bona amatora teleskopo estas nur distanca revo. Revoj ni tamen bezonas.
Mi ŝatas la ideon de "malrapida" spegula teleskopo, ekzemple f=1000 mm, f/10. La spegulo ne bezonas esti tre bone parabola, povus esti simple sfera. Mi povus eble foti iom oblikve al la optika akso tiel ke tuta aperturo estus libera. Certe tio ne estus la plej bona teleskopo en la mondo, sed provizore estus la plej bona en Mueleja Insulo. Spegulo reflektas ĉiuj koloroj same.
Kiom turnas la akso? Sube dekstre fotita aparato donas 20 pulsoj por ĉiu tuta turno de akso. Ĝi do ebligas ke ni observas turnon de akso 18°. Eble utila aparato por rekte mezuri la rotacion de DC-motoro.
Direkto de akso en komenco ne estas facila kaj malmultekosta por mezuri. Por la komenca situacio oni nepre bezonas ion specialan aranĝon tiel ke ni povas starti la sistemon el konata stato kaj certa pozo. Mi ja volus telestiradi la teleskopon. Nur multekostaj sensiloj povus rekte rakonti la pozon de aksoj en komenco.
Nu, ĉu estus realisma la HQ-fotilo kun mia dezirata spegula objektivo f=1000 mm, f/10 por teleskopo? Ni kalkulu kiom estas angulo 1 sekundo sur la rastrunuoj de sensilo je fokusa distanco 1000 milimetroj. Ni facile konkludas ke sur la sensilo de fotilo tio signifas por mezuron p tiel ke tan(0,5") = p/(2*1000mm) kaj sekve p = 2*1000mm*tan(1/7200°) = 0,00485 mm = 4,8 μm kio certe estas pli multe ol la grando de unu rastrunuo de lumsentema areo de sensilo 1,55 μm × 1,55 μm en la plej bona distinga kapablo de HQ-fotilo. Eblas ja uzi pli malgrandaj distingaj kapabloj.
Angulo a por unu rastrunuo mezuro 1.55 μm estus malgranda ĉar proksimume tan a = 0,00155mm/1000mm kaj sekve a = arctan(0,00155/1000) = 0,32" kio estas preskaŭ unu triono de angulo unu sekundo.
Do la fokusa distanco fakte estas realisme iom tro longa por la plej bonaj finnaj noktaj ĉielaj cirkonstancoj. Tamen ekzemple f/5 estus tro granda aperturo por oblikva foto kaj sfera spegulo. Kaj pli granda spegulo same problema. Mi opinias ke la origina ideo estas akceptebla. Oni ja povas iom malgrandigi la foton kaj cirkonstancoj ne estas ĉiam la plej bonaj. "Seeing" povas esti eĉ 0,1" ie atmosfere en tre trankvila loko en la granda mondo, sed neniam en Finnlando.
Ni kalkulu kiom granda estas la plej granda fota angulo (laŭ diagonalo) per selektita teleskopa objektivo f=1000mm. La angla informo ja diras "7.9 mm sensor diagonal". Sekve ni konkludas tan x = 2 * (7,9mm/2) / (1000mm) kaj tial x = arctan(7,9/1000) = 0,45° . La angula diametro de Luno estas proksimume 0,5° kaj Luno do estas tiel granda ke la tuta videbla surfaco ne trovus lokon en unu foto per la longa objektivo f=1000mm.
Sed kiel bone devus la horangula akso turni por ke longaj eksponoj (kelkaj sekundoj) estus realismaj? Ni supozu ke ni uzas stepper. Norma motoro havas 200 paŝoj per turno. Iom pli fajna motoro povas fari 400 paŝoj per turno kaj por tio estas aksa angulo por unu paŝo 360° / 400 = 0,9° . Se ni volas sufiĉe bonan sekvadon de ĉiela objekto, rajtus tio ne kaŭzi pli grandan eraron ol la "seeing". Ni supozu ke angulo 1 sekundo estu la plej bona ebla distinga kapablo. Nu, estas 0,9° / (1/3600°) = 3240 kaj la akso de hora angulo devus havi 3240 fojoj pli multe da rektaj dentoj ol la akso de motoro, iom nerealisme. Do ioma problemo.
Ekzistas bona tradicia solvo por turnigi la horangulan akson en ekvatora astronomia stativo : Verma transmisiilo kun iom oblikvaj dentoj, sed tio estus kredeble iom multekosta. La ekzemploj en Vikipedio estas planitaj por iom grandaj fortoj. Fortoj estas nur malgrandaj por malgranda ekvatora stativo kun bona ekvilibro kaj tial dentoj povas esti pli malgrandaj. Oni ja facile vidas ke la granda rado turnas nur malmulte por unu tuta turno de malgranda rado kio estas ia ŝraŭbo.
Povus esti ekzemple 360 malgrandaj dentoj en granda rado. Se eblas turni la malgrandan radon (la ŝraŭbon) nur malrapide tiel ke unu tuta turno daŭras 4 minutoj, estus la afero bone, 4 minutoj = 240 sekundoj kaj la malgranda rado turnu 360°/240s, do nur 1,5 gradoj per sekundo. Kredeble ekzistas tiaj konvenaj stepper -motoroj. Ili ne bezonas esti fortaj.
Bona DC-motoro eble ŝajnas bona ideo por la horangula akso dum fotado pro la ebena movado. Stepper eble estus pli bona por peli la horangulan akson pli rapide.
Kiom rotacias la ĉielo dum ekzemple 4 sekundoj? 15°/h = 15°/60min = 1°/4min = 60'/4min = 15'/1min = 15'/60sek = 1'/4sek kaj ni povas konkludi ke la ĉielo rotacias 60 sekundoj da angulo dum 4 sekundoj da tempo, multe pli ol la dezirita 1 sekundo da angulo por la plej bona "seeing". Do oni nepre bezonus sekvi la celon ebene turnante la horangulan akson de ekvatora stativo kaj multe pligrandiganta teleskopo.
La plano por malgranda amatora teleskopo tute ne estas preta. Certe oni devus ofte turnigi la horangulan akson pli rapide por trovi novan objekton. Pro tio oni eble uzu alian motoron, du motoroj por la akso de horangulo? Ĉiuokaze restas multe por pensi kaj batali. Ĉu estas sufiĉe da momanto en la malgrandaj motoroj? Malvarma vetero povas pligrandigi la froton.
Kaj certe fine .......... NI VENKOS!
| La Ambasadoro en Pori de sendependa nacio Mueleja Insulo |