Монтиро́вка телеско́па (также опо́рно-поворо́тное устро́йство (ОПУ́) телеско́па ) — поворотная опора приборов для наблюдения за небесными объектами (например, телескопов или астрографов ). Монтировка позволяет наводить телескоп на нужный объект, а при длительном наблюдении или фотографировании — компенсировать суточное вращение Земли .

Название «монтировка телескопа» более распространено в астрономии, а «опорно-поворотное устройство телескопа» — в машиностроении.

Типы монтировок и их устройство

Монтировка состоит из двух взаимно перпендикулярных осей для наводки телескопа на объект наблюдения. Также монтировка может содержать приводы и системы отсчёта углов поворота. Устанавливается монтировка на какое-либо основание: колонну, треногу или фундамент.

Альт-азимутальная монтировка

Простейшая монтировка — альт-азимутальная — похожа на алидаду теодолита или штативную головку фотоаппарата . У неё первая ось вертикальна, вторая горизонтальна. Альт-азимутальная монтировка легка, компактна и дешева, но обладает существенным минусом.

Земля вращается вокруг оси , поэтому на фотографиях звёздного неба с длительными (от нескольких секунд и более) выдержками вместо изображения звёзд получаются треки их перемещения по небосводу. Поскольку «серьёзные» телескопы предназначены именно для фотографирования, а не для визуального наблюдения, наводку телескопа приходится корректировать одновременно по трём осям: азимут , угол места и поворот фотоматериала.

Альт-азимутальная монтировка применяется в современных больших телескопах: вертикальное расположение одной из осей позволяет значительно уменьшить и упростить по характеру деформации системы под действием силы тяжести, что важно при значительной массе телескопа. Наводкой управляет сложный вычислительный комплекс.

У альт-азимутальной монтировки есть « мёртвая точка » — зенит . Чтобы заснять объект, пролетающий через зенит, приходится очень быстро поворачивать телескоп по азимуту. Если это технически невозможно, объект, разумеется, потерян.

Альт-азимутальная монтировка популярна в любительской астрономии, так как позволяет сделать телескоп большим (вплоть до полуметра), но дешёвым и транспортабельным. Компенсация вращения не предусматривается вообще.

Экваториальная монтировка

Если же нужно компенсировать вращение Земли без компьютеров и сервомоторов, используют экваториальную монтировку. Одна ось поворота параллельна земной оси, вторая — перпендикулярна ей. Чтобы удерживать в поле зрения одну и ту же точку неба, достаточно вращать прибор вокруг одной оси со скоростью 1 оборот за 23 часа 56 минут 4 секунды ( звёздные сутки ) — часовым механизмом или электродвигателем с редуктором .

Однако экваториальная монтировка сложнее, массивнее и дороже в изготовлении. Кроме того, такая монтировка имеет конструктивные ограничения при использовании в приполярных широтах, а иногда — в районе небесного меридиана (линии от зенита до полюса) . Мёртвой точкой экваториальной монтировки является, естественно, полюс мира (северный или южный, в зависимости от полушария). Это самая удачная из всех возможных мёртвых точек — теоретически через полюс может пройти лишь небольшое тело наподобие кометы , метеорита или спутника .

Редкие и специализированные монтировки

Неподвижный телескоп

Таковы, например, зенитные телескопы , которые смотрят прямо вверх. Зенитные телескопы широко применялись для исследования вращения Земли, пока не были заменены более точными инструментами.

У зенитных телескопов бывает жидкое зеркало , предельно дешёвое, однако вообще не позволяющее наклонять телескоп.

С фиксированным углом места — 1 ось

Азимутальные телескопы поворачиваются вокруг вертикальной оси, но зафиксированы по углу места . Это позволяет обозреть всё или почти всё небо, однако любое конкретное светило можно увидеть только в короткий интервал, когда оно проходит через данный угол места. Таковым является Большой южноафриканский телескоп , оптимизированный для обозрения Магеллановых облаков .

Пассажная — 1 ось

Пассажные инструменты, наоборот, поворачиваются вверх-вниз по углу места, но зафиксированы на один азимут. Служат для точного определения момента прохождения светила через определённую плоскость.

Пассажная монтировка также применяется в особо крупных радиотелескопах , которые из соображений прочности не стоит поворачивать более чем по одной оси.

— 2 оси

Имеет две горизонтальных оси на манер карданного подвеса . У альт-альт монтировки есть две мёртвых точки на горизонте — в направлении основной оси (например, на севере и юге). Столь же громоздка, как экваториальная, и потому применяется для специфических задач (например, ) .

С повышением качества обработки зеркал трубы телескопов постепенно укорачиваются — поэтому периодически поступают предложения делать крупные телескопы (как любительские, так и профессиональные) на альт-альт и альт-альт-азимутальной монтировке. Однако среди многометровых телескопов мирового уровня не известно ни одного альт-альт.

Альт-альт-азимутальная монтировка — 3 оси

Сочетает альт-азимутальную и альт-альт монтировку. Задача наводки такого телескопа имеет много решений, и, если выбирать наиболее удачное из них, можно вообще не попадать в мёртвые точки. Из-за сложности также считается специализированной монтировкой. Позволяет сопровождать спутник, движущийся по любой круговой орбите , поворачивая всего одну ось, или произвольно поворачивать фотоматериал. Поэтому применена в комплексе « Окно ».

«Дверь от сарая» — 3 оси

«Дверь от сарая» — любительский суррогат экваториальной монтировки. На треноге закреплены две доски, соединённые шарниром. На верхней доске — любая подходящая штативная головка . Шарнир располагают вдоль земной оси, затем фотоаппарат наводят на звезду и включают устройство слежения (чаще всего шаговый мотор с резьбовой шпилькой). Уже при работающем моторе дистанционным пультом включают затвор фотоаппарата.

Шестиногая монтировка

Позволяет точно управлять телескопом с компьютера, однако управляющие сигналы довольно сложны.

Применяется крайне редко, некоторые из телескопов с такой монтировкой:

• «Гексапод» («Шестиножник»), 1,5-метровый телескоп, Чили
• Массив анизотропии реликтового излучения им. Ли Юаньчжэ , радиоинтерферометр из 13 элементов (с возможностью расширения до 19) на поворотной 6-метровой платформе, Австралия+Тайвань (расположен на Гавайях).

См. также

• Альт-азимутальная монтировка
• Монтировка Добсона
• Системы небесных координат
• Экваториальная монтировка

Примечания

Ссылки

• (рус.)
• (рус.)
• (рус.)
• (рус.)