Основные данные
Официальное наименование “Sky-Watcher Stargate 500P SynScan”. Телескоп Ньютона на моторизованной, компьютеризованной альт-азимутальной монтировке, с сотовым зеркалом и конструкцией из алюминия. Диаметр объектива 20 дюймов, заявленный как 508 мм. Номинальное фокусное расстояние 2000 мм, фокальное отношение 3,93.
Телескоп автора в ходе зимних наблюдений. Все фотографии и иные иллюстрации – автора.
Конструктивные особенности
Основные детали конструкции отлиты из алюминия, что делает возможным применение эффективных профилей, которые обеспечивают жесткость при относительно малом весе. Как результат, один человек может переносить телескоп на короткие расстояния и загружать в автомобиль (в четырех частях – монтировка, конструкция с первичным зеркалом, стержни для фермы, и кольцо со вторичным зеркалом), а собранная конструкция обладает большой жесткостью и устойчивостью к вибрациям, даже при сильной ветровой нагрузке. По сравнению с имеющимися на рынке моделями других производителей, телескоп нельзя характеризовать ни как «ультра-легкий», ни как «ультра-компактный». Вес двух основный частей (монтировка и конструкция с первичным зеркалом) – 25-30 кг каждая, и нескладывающиеся полозья ориентации по высоте выступают далеко за габариты конструкции. Тем не менее, телескоп можно успешно транспортировать в автомобиле «Гольф».
Нижняя часть разобранного телескопа в багажнике «Гольф Вариант»
Вторичное зеркало на фоне своего чехла (сзади слева)
Вторичное зеркало смонтировано на относительно тонком стержне и отлито по открытой сотовой схеме. Первичное сплавлено из отдельных блоков стекла по конусно-бутербродной схеме с радиальными ребрами жесткости под рабочей поверхностью, образованной относительно тонким (~2 см) диском. Это позволяет не разгружать первичное зеркало, а монтировать его на одном полом стержне, напоминающем те, что применяются в популярных моделях телескопов Шмидта- или Максутова-Кассегрена. В данном случае, стержень не проходит через зеркало насквозь.
Вид снизу на центральную часть первичного зеркала и его крепление. Сквозь задний стеклянный диск бутербродной конструкции зеркала видны радиальные ребра жесткости. В центре – стержень, на который насажено зеркало. Синяя полоска по краю стержня - упомянутый в тексте силикон.
Поворот по азимуту осуществляется по спрятанному в конструкции подшипнику большого диаметра. Поворот по высоте – качением уже упомянутых направляющих большого диаметра по двум колесам малого диаметра с каждой стороны. Моторизованный привод по азимуту – на оси, как у меньших по размеру моделей Sky-Watcher и Orion, а по высоте – посредством стального тросика. Последний напоминает популярную систему Servo-CAT, устанавливаемую, например, на телескопы Obsession. Для управления используется стандартная для телескопов Sky-Watcher система SynScan.
Модель является определенным шагом вперед в конструировании телескопов для любителей. Конкурентами в производстве любительских телескопов большого диаметра с металлическими конструкциями можно считать Explore Scientific с их особо короткофокусной (F/3,6) 20-дюймовой моделью, которая выпускается только в немоторизованном варианте, и уважаемую, но кустарную мастерскую Star Structure, 20-дюймовая модель которой тяжелее и не предназначена для переноски одним человеком вручную. Конструкция же первичного зеркала Sky-Watcher Stargate уникальна. Она продолжает идею сотово-конических зеркал диаметром 14-16 дюймов, но прибегает к технологии “fusion”, которая серийными производителями любительской оптики ранее не использовалась.
Качество механики
Основные детали конструкции и их сборка выказывают отменное качество их производства. Достаточно сказать, что латеральный люфт в направляющих по высоте не более 1 мм (против 4-5 у Obsession того же размера), и после разборки, транспортировки по плохим дорогам, и последующей сборки коллимация в двойном ходе лазерного луча отклоняется, как правило, лишь на пару миллиметров. Таково же его отклонение при движении в диапазоне ориентации по высоте. Последний показатель не идеален, но соответствует жесткости 20-дюймового Obsession F/5.
В то же время, некоторые структурно менее значимые детали выполнены плохо. Так, крепление упомянутого приводного тросика должно обеспечиваться четырьмя болтами, но в отличие от конструктивно важных, эти отверстия, очевидно, просверлены вручную и неточно соответствуют отверстиям в детали, через которую проходит трос. В результате, трос под натяжением удерживается только тремя болтами – по счастью, теми, чья ориентация достаточна для распределения нагрузки. Алюминиевую же крышку для пружины натяжения троса вообще не удается закрепить на просверленных неточно отверстиях. К счастью или несчастью, функциональность этой крышки в любом случае сомнительна.
Существенным браком является непрямоугольность одного из углов основания, на котором размещаются четыре опоры направляющих ориентации по высоте. Одна из них в результате непараллельна остальным и вызывает заедание механизма. В свою очередь, это вызывает проскальзывание приводного тросика и потерю ориентации в управляющем компьютере. Для пользователя это выглядит как крайняя неточность системы go-to. Данный дефект типичен и наблюдался другими владельцами этой модели. Устраняется он за минуту работы путем придания параллельности неправильно сидящей опоре, но не от каждого покупателя можно ожидать требуемых для этого навыков диагностирования и обслуживания техники.
Вторым типичным дефектом, а точнее недоделкой, является неполное закрепление стержня, на котором насажено первичное зеркало, в механизме юстировки. Стержень и его возможная регулировка не описаны в инструкции. Он удерживается в шайбе большого диаметра, через которую проходят болты юстировки, двумя крупными гайками, и эти гайки недостаточно затянуты перед отправкой с фабрики. Как результат, телескоп не удерживает коллимацию при движении в диапазоне ориентации по высоте. В моем экземпляре затягивание упомянутых гаек полностью устранило проблему. В телескопах же, проданных другим знакомым владельцам, силикон, крепящий зеркало к центральному стержню, по неизвестной причине отсутствует по периметру крепления, и после закрепления стержня в юстировочном механизме остаются колебания собственно зеркала на стержне. Коллимация при движении телескопа по высоте в этом случае поддерживается недостаточно, и владельцы вынуждены изобретать дополнительные способы стабилизации зеркала.
Точность go-to
После устранения упомянутого брака в конструкции проявляются свойства собственно системы go-to. Инструкция перечисляет правила выбора звезд для ориентации системы и утверждает, что система SynScan способна предлагать пары звезд, которые удовлетворяют этим правилам, для каждой даты и времени. На практике, алгоритм очевидно ошибочен и звезды заявленным критериям не удовлетворяют. Ошибки ориентации достигают по меньшей мере 2 градусов. Ручной выбор звезд, удовлетворяющих прописанным правилам улучшает точность, хотя и не всякий раз. Очевидно, алгоритм ориентации по двум звездам чувствителен к сингулярности (неопределенности) вокруг небесного полюса. Выбор звезд вдали от зенита, полюса, горизонта, и противоположных одна другой точек ведет к точной ориентации. Владельцы иных телескопов c системой SynScan, вероятно, будут уже знакомы с этими достаточно оправданными принципами выбора звезд.
Достигаемая правильным выбором звезд точность наведения на объекты глубокого неба – в пределах 20 минут дуги. Для сравнения, это считалось бы хорошей точностью для телескопов такого размера, управляемых популярной системой ServoCAT/Argo Navis. Более того, при использовании двух звезд, достаточно далеко отстоящих одна от другой, но из того же квадранта, что наблюдаемые в последующем объекты, точность – в пределах 10 минут дуги. При использовании же функции особо точного наведения, которая запоминает дополнительную звезду (или объект) вблизи цели – порядка 3-х минут или меньше. После правильно проведенной первоначальной ориентации по двум звездам, моторы удерживают объекты глубокого неба в центре поля зрения даже на достаточно большом увеличении в течение не менее часа. Никакого прерывистого движения или вибрации не заметно даже на высоких увеличениях (500Х).
Другие замечания
Телескоп собирается и разбирается приблизительно за час работы одного человека. Высота кольца с вторичным зеркалом над уровнем земли – около 2 метров. Я собираю телескоп, стоя на земле, но при наблюдениях объектов выше приблизительно 45 градусов пользуюсь короткой складной лестницей. Для предотвращения запотевания (или замерзания) вторичного зеркала используется обогревательный элемент (самый большой из поставляемых фирмой Kendrick), приклеенный по основному ребру жесткости на обратной стороне этого необычного сотового зеркала. Кожух, поставляемый с телескопом, защищает тонкое первичное зеркало от запотевания даже при многочасовых наблюдениях во влажных условиях. При надевании кожуха на ферму из шести стержней представляет некоторую трудность задача устранения его провисания перед первичным зеркалом, так как стержни фермы располагаются необычно близко к первичному зеркалу. Эта работа добавляет время к сборке даже после приобретения определенного навыка. По моим наблюдениям, входящие в комплект шесть скобок, которыми предлагается соединять соседние стержни фермы, не оказывают влияния на жесткость или вибрационную устойчивость конструкции. Их истинная функция, очевидно, состоит в предотвращении соскальзывания кожуха, который ложится на скобки вшитыми в него полугибкими ребрами. Так же вследствие близости закрепления стержней фермы к первичному зеркалу, при сборке телескопа с целью последующих наблюдений защитную крышку первичного зеркала требуется (вопреки инструкции) снять перед установкой стержней, так как после сборки она оказывается блокирована ими. Таким образом, при сборке и разборке в темноте необходима особая осторожность при вставке и удалении стержней, чтобы не повредить край зеркала. В то же время можно отметить, что крышка, выполненная из специально отформованной пластмассы, представляет собой удачный компромисс между весом и степенью защиты зеркала при транспортировке и хранении телескопа.
Качество оптики
По счастливому стечению обстоятельств, в течение 15-ти месяцев с начала моих наблюдений с этим телескопом низкая турбулентность атмосферы наблюдалась необычно часто. Телескопу требуется около 3-х часов для уравновешивания температуры с окружающей средой (точнее, для того, чтобы «догнать» обычно падающую с наступлением ночи температуру). После достижения приблизительного равновесия и при низкой турбулентности, телескоп на больших увеличениях при наблюдении звезд показывает диск Эйри и два дифракционных кольца. Диск устойчиво не круглый и имеет относительно четкие края, кольца устойчиво разорваны и имеют яркие сегменты. Дифракционная картина указывает на трех-, а возможно и четырехкратное снижение разрешения по сравнению с идеальной апертурой того же размера. Таким образом, владельцы 6-дюймовых апохроматических рефракторов, наблюдающие планеты с тропических островов или из мест расположения профессиональных обсерваторий, и желающие повысить доступное им разрешение приобретением телескопа-рефлектора, будут неудовлетворены данным Sky-Watcher.
Вне фокуса очевидна недокомпенсация. Тест Роддье (компьютеризированный вариант знакомого любителям тестирования по звездам вне фокуса), проведенный технически образованным владельцем этой модели, показал среднеквадратичную ошибку волнового фронта около лямбда/5 и недокомпенсацию около лямбда/6. Это соотносится со слышаным мною от технического сотрудника Sky-Watcher критерием лямбда/4 для этой серии телескопов. При этом можно отметить, что означенный критерий контроля качества применялся к изготовлению первичного зеркала, в то время как тест Роддье испытывал весь телескоп в реальных условиях астрономических наблюдений. Качество оптики явно отвечает предположительному назначению телескопа – визуальным наблюдениям из доступных большинству любителей точек, где турбулентность почти никогда не опускается ниже 1 секунды дуги.
Никаких отражений, рассеяния и т.п., которые бы могли нанести вред наблюдениям туманных объектов, не заметно при наблюдениях под темным небом. Использование корректора комы Paracorr улучшает четкость звезд на периферии поля зрения и рекомендуется при наблюдении звездных скоплений большого углового размера. С этим телескопом, как и с любыми другими короткофокусными телескопами Ньютона, многие любители предпочтут пользоваться корректором постоянно. Наблюдения в следующем разделе, однако, все были выполнены без корректора.
Показательные наблюдения
Светособирающая способность, передача контраста и разрешение телескопа в практических условиях наблюдения под темным небом могут быть продемонстрированы несколькими зарисовками, сделанными мною в течение последнего года. Среднее время наблюдения одного объекта, не считая собственно времени создания зарисовки, при этом было около одного часа. Любители, которые еще не знакомы с видом тусклых, слабоконтрастных деталей структуры галактик (моих излюбленных объектов для наблюдения), не должны ожидать таких результатов сразу после приобретения этого телескопа и выезда с ним под темное небо вдали от города. В то же время можно сказать с уверенностью, что каждый астроном, обладающий основными навыками наблюдения глубокого неба, отметит необычайную четкость в этом телескопе таких хорошо известных черт в структуре близлежащих галактик, как, например, спиральные рукава в М51 или экваториальная пыль в NGC 891.
Галактика NGC 3147 в Драконе, зарисовка карандашом. Север вверх. Мое третье наблюдение этого объекта из списка Herschel 400. Хотя данная галактика отчетливо видна даже в рефрактор диаметром 10 см под темным небом, это последнее наблюдение выявило намного больше деталей, чем предыдущие. В зарисовке виды с окуляром Ethos 8 и ES100 5.5 (250 и ~360Х) сведены вместе. Яркость неба 21,7m с кв. секунды.
Тройная система галактик, известная как NGC 4054 или VV 136 (созвездие Большой Медведицы). Зарисовка карандашом. Ранее я наблюдал этот объект в 12-дюймовый телескоп и мог заметить лишь присутствие трех компонентов, в то время как в этом новом наблюдении проявилась их индивидуальная форма и даже элемент спиральной структуры главной галактики, известной отдельно как VV 136a или SDSS J120312.46+575336.4. Угловой размер всей системы – около 1 мин дуги, и в зарисованном поле зрения нет видимых звезд. Виды с окулярами ES100 5.5 и Zeiss Abbe II 4 (~360 и 500Х) сведены в зарисовке вместе. Север вверх. Яркость неба при наблюдении – 21,5m с кв. секунды. Следует отметить, что данное наблюдение проводилось при сильном ветре. Хотя наблюдения требовалось прерывать при особо сильных порывах (в том числе, чтобы не упасть с лестницы), телескоп не сдвигался и продолжал следить за объектом в течение двух часов, которые потребовались, чтобы выявить все детали и закончить зарисовку.
Галактика M96 в созвездии Льва. Окуляр Ethos 8 (250Х). Яркость неба 21,4m с кв. сек.
Галактика NGC 2903, также во Льве. Те же условия наблюдения, что в последней зарисовке. Север так же приблизительно вверх.
Заключение
Телескоп демонстрирует лидирующее положение бренда Sky-Watcher в предоставлении астрономам-любителям новой техники в данном сегменте рынка. Его можно смело рекомендовать достаточно опытным пользователям крупных телескопов с определенными навыками диагностики и устранения неполадок в такого рода аппаратуре. В руках же неподготовленного покупателя, характерные для данной модели недоделки весьма значительно ухудшат работу телескопа. Для любителя, транспортирующего телескоп такого оптического диаметра для наблюдений под темным небом и желающего загружать телескоп в автомобиль вручную и в одиночку, аналоги 20-дюймового Stargate на рынке отсутствуют (даже с учетом предложения талантливых кустарей), поскольку он не является компромиссной в плане механики «ультра-легкой» моделью. Потенциальному покупателю, который считает, что может пожертвовать двумя дюймами апертуры, можно указать на 18-дюймовую «классическую» модель марки Obsession как на проверенную временем альтернативу, а тому, кто готов загружать телескоп накатом – на алюминиевый Star Structure. Образцовое для сегмента отношение жесткости конструкции Sky-Watcher к массе достигается за счет хорошо рассчитанной формы отливаемых из алюминия основных элементов конструкции, а также тонкого зеркала с вплавленными ребрами жесткости. Апертура и качество этого телескопа открывают энтузиасту глубокого неба неописуемое разнообразие деталей в хорошо известных объектах, и даже многие галактики за пределами NGC раскрывают свою структуру.
Иван Малый
(Автор никак не связан со Sky-Watcher или какими-то ни было деловыми интересами в области астрономического оборудования.)
