Как сделать телескоп PiKon своими руками на базе компьютера Raspberry Pi

Самодельный телескоп PiKon напечатан на 3Д-принтере и управляется компьютером Raspberry Pi. Дизайн предполагает замену окуляра в ньютоновом телескопе-рефлекторе на камеру Raspberry Pi (с демонтированной линзой) своими руками. Зеркало телескопа фокусирует изображение прямо на сенсор камеры, давая поле обзора примерно ¼ градуса (для сравнения, Луна занимает ½ градуса поля зрения человеческого глаза).

Первоначально PiKon был спроектирован для Фестиваля Разума, проводящегося в Университете Шеффилда, чтобы продемонстрировать, что может сделать дома ученый-любитель с помощью новейших доступных технологий, таких как 3Д принтер и компьютер Raspberry Pi. С тех пор телескоп был профинансирован с помощью краудфандинга, и стал частью проекта свободного аппаратного обеспечения.

Шаг 1: Загрузка макетных файлов для 3Д-принтера

Вы можете загрузить stl-файлы отсюда или из облачного хранилища DropBox.

Файлы

Шаг 2: Монтаж оправы главного зеркала

Не устанавливайте зеркало в оправу, пока весь зеркальный узел не будет собран. В основание зеркала вставляются три 8мм винта, затем на них надеваются пружинки, и уже потом надевается оправа зеркала. В оправе зеркала сделаны шестиугольные отверстия, в которые должны попасть винты. Оправа должна быть установлена так, чтобы шестиугольные отверстия смотрели в сторону, противоположную базе, и в них должны быть видны винты.

Шаг 3: Крепление главного зеркала к оправе

На оправу клеится двухсторонняя клеевая прокладка, лишние части нужно срезать острым ножом. На эту прокладку клеится зеркало, его обязательно нужно отцентровать и выверить с периметром оправы. Юстирование зеркала проводится с помощью трех винтов. Убедитесь, что расстояние между базой и оправой одинаково во всех трех точках крепления болтов. Для проверки можно использовать биту дрели.

Шаг 4: Крепление камеры на паука

Крепление «паук» удерживает камеру компьютера на оси телескопа и дает возможность немного перемещать ее по этой оси, чтобы фокусировать. Pi-камера установлена в рамку, к которой уже присоединена резиновая зубчатая рейка. Сначала нужно убрать с камеры линзу, чтобы открыть доступ к сенсору. Линза посажена на резьбу с герметиком, возможно придется приложить усилие, чтобы линза сдвинулась по резьбе. Камеру желательно держать в процессе снятия, как показано на картинке, снятую линзу можно выкинуть.

Во время снятия линзы от печатной платы камеры может отсоединиться шлейф, идущий на камеру, поэтому стоит проверить, подключен ли шлейф к плате, когда вы закончите с линзой.

После этого Pi-камеру нужно закрепить в рамке четырьмя 2мм винтами и гайками. Примечание: винты в комплекте могут быть короче, чем на фотографиях.

Шаг 5: Фокусировщик

Теперь собираем фокусировщик. Он состоит из шестерни верхнего вала, соединенной с резьбовым валом, и ручки фокусировки, соединенной с резьбовым валом с помощью двух квадратных гаек и обычной гайкой. Шестерню верхнего вала помещаем в центр паука, как на картинке. Потом проводим вал через отверстие в окружности паука в центр шестерни и фиксируем винтом под шестигранник. Зубчатая рейка камеры будет проходить в щель между шестерней и пластиком паука.

Сначала ход будет достаточно тугой, но после пары проходов сгладится. Очень важно, чтобы в этом узле детали были плотно подогнаны. Ручка фокусировки фиксируется на квадратных гайках и контргайкой сверху. На резьбовой вал наденьте квадратную гайку и поверните, постоянно проверяя, достаточно ли над ней длины вала для ручки и контргайки. После этого наденьте вторую квадратную гайку и законтрируйте обе гайки. Наденьте на резьбовой вал ручку фокусировщика, чтобы квадратные гайки попали в квадратную выемку с внутренней стороны ручки, и закрепите ручку контргайкой.

Шаг 6: Установка корпуса компьютера

Корпус компьютера крепится к пауку с помощью рамки и единственного самореза. В рамке компьютера сверлится 4 мм отверстие, открывающее доступ к саморезу. В готовых наборах напечатанных деталей на рамке нанесена метка в месте, где нужно просверлить отверстие. Для тех, кто будет печатать все детали дома, прилагаю файл с координатной сеткой.

Отверстие сверлится в периметре паука, сверлом 2,5 мм, в него будет врезаться саморез 3,5 мм. Отверстие должно быть расположено над одной из растяжек паука, чтобы кончик самореза не выпирал. Корпус компьютера Raspberry Pi прозрачный, состоит из двух частей. Шлейф от камеры проходит через колпак, прежде чем подключиться к разъему для CSI камеры на плате компьютера. После две части собираются вместе и вставляются в рамку.

Шаг 7: Заключительная сборка и монтаж штатива

Возможно, вы захотите покрыть внутреннюю поверхность трубы черной матовой краской.
Треножный станок монтируется на центре тяжести домашнего телескопа. Для этого нужно навесить на трубу телескопа узел главного зеркала и паука. Их можно временно зафиксировать с помощью тканевого скочта.
Затем сбалансируйте трубу с помощью пальцев или подручных предметов, чтобы определить ее центр тяжести. Поставьте метку на это месте. Теперь, с помощью крепления штатива, отметьте места, где нужно будет просверлить два отверстия под крепление.

Снимите зеркало и паука, прежде чем начать сверлить отверстия; оставьте достаточный зазор для гаек. Когда отверстия будут готовы, зафиксируйте крепление штатива с помощью винтов и гаек.

Можно опять навесить зеркало и паука на трубу, но пока не фиксируйте их окончательно. Нужно проверить работу телескопа, чтобы установить правильную ориентацию камеры, и только после этого можно установить паук на свое место.

Окончательная фиксация зеркала и паука происходит с помощью 3,5 мм саморезов. Отверстия под саморезы сверлятся 2,5 мм сверлом, через стенку трубы в боковую часть растяжек паука и базы зеркала. Повторюсь, не закрепляйте паука насовсем, пока не проведете испытание камеры, пусть пока держится на тканевом скотче.

Шаг 8: Настройка компьютера

Для использования Raspberry Pi вам понадобится источник питания, USB-клавиатура, HDMI-монитор и мышь для графического интерфейса. Если у вашего монитора вход VGA, можно воспользоваться переходником HDMI — VGA.

В компьютер Raspberry Pi встроена запрограммированная micro-SD карта. При включении компьютера на монитор выводится последовательность действий по настройке компьютера.

Рекомендованная ОС – Raspian. Захват изображения происходит набором команды, поэтому будет целесообразно загружать интерфейс командной строки во время начальной загрузки, чем загружать потом графический интерфейс пользователя (ГИП).

Синтаксис командной строки.
Полный перечень команд для камеры находится на сайте производителя.
Для захвата изображения используется следующая команда:
Raspistill –o test.jpeg –t 30000 –hf
«Raspistill –o test.jpeg» — эта часть команды означает, что изображение сохраняется в формате .jpeg, имя файла – test. По умолчанию на экране появляется превью изображения.

–t 30000 — означает время демонстрации превью прежде чем будет сделан снимок. Время измеряется в миллисекундах, таким образом в нашей команде указано время 30 секунд.

-hf – переворачивает изображение по горизонтали. Изображение на сенсоре зеркально перевернуто.

Шаг 9: Установка телескопа для наблюдений

Так как у телескопа PiKon нет окуляра, настройка изображения происходит на экране.
Сначала введите команду «Raspistill –o test.jpeg» для тестового фото, чтобы удостовериться, что камера присоединена корректно и все работает как надо.

Затем сфокусируйте телескоп на объекте наблюдения. Увеличив в команде временной период превью (-t), вы получите возможность настройки изображения.
Raspistill –o test.jpeg –t 120000 –hf

Когда вы настроите фокус, уберите тканевый скотч с паука и вращайте его в трубе, пока изображение не выправится по вертикали. Когда это произойдет, паука можно фиксировать саморезами.

Теперь вы готовы исследовать небо. Начать лучше с Луны, так вы познакомитесь с управлением телескопом. Сделанные вами изображения хранятся на Raspberry Pi, чтобы сбросить их на другой компьютер я использую аккаунт в приложении Dropbox от Raspberry Pi.

Как сделать телескоп своими руками в домашних условиях.

Итак, вы задумались о том, как сделать свой первый простой телескоп в дома. Но вы не знаете с чего начать и какие запчасти вообще для этого надо. Не переживайте. Сейчас мы расскажем всё от А до Я понятным языком. С нашей пошаговой инструкцией, вы сделаете свой первый телескоп с помощью которого, вы сможете рассмотреть кратеры и горы на Луне, увидеть Юпитер или заглянуть к соседям в окно. Сверхтяжелого здесь ничего нет, мы просто позаимствуем проверенную уже схему, который использовал Галилео Галилей в своих исследованиях. 

Для этого нам надо: 

1.  Бумага. Хорошо подойдет ватман. Если же нет его, можно использовать любую другую жесткую бумагу, которую можно скрутить в трубку. Когда я себе делал: в ход пошли неиспользованные обои. Не бойтесь использовать подручные предметы.

2. Увеличительное стекло. Оно будет играть роль фокусировки для полученной картинки. Купить можно в любом канцелярском магазине. На таких обычно не пишут фокусное расстояние, имейте в виду. К счастью, это не проблема, и его можно легко измерить. Чуть позже расскажем.

3. Рассеивающая линза. Иными словами, уменьшающая. Она будет находиться в неподвижной трубке. Купить её можно в интернете, или в любом магазине оптики. При покупке, очень важной характеристикой является “диоптрий”. Это величина измерения оптической силы линз и чем больше сила, тем лучше. Лучшим выбором будут длиннофокусные линзы двояковыпуклой формы, а очковые лучше не брать. Они нам не совсем подходят, но если нет другого выбора, для начала сойдёт. Тут уже смотрите по финансам и возможностям.

4. Что-то, что надежно скрепит нашу будущую конструкцию. Это может быть клей, скотч или изолента. Ну вы поняли.

5. Чёрный маркер или фломастер.

Начнём. Для начала, нам нужно узнать фокусное расстояние. Для этого берём увеличительное стекло, ловим луч света и пытаемся фокусить как можно меньшую точку. Наверняка многие из вас так играли в детстве и жгли разные предметы. Нам нужно измерить расстояние от стекла до максимально фокусированной точки. Узнали, записали. Отлично. Представим, что между лупой и точкой 60 см. А это значит, что нам потребуется бумажная труба длиной 60 сантиметров. Перед тем как скрутить трубу, нам нужно внутреннюю стенку покрасить в однотонный черный цвет. Покрасили? Хорошо. Теперь скручиваем трубку вокруг увеличительного стекла, да так, чтобы оно не выпадало. Линза должна стоять полностью перпендикулярно в самой трубе, саму трубу лучше намотать на нужный диаметр первой линзы. Намотали на увеличительное стекло? Закрепите. Клей вам в помощь. 

Теперь берём рассеивающую линзу. Мотаем новую трубку. Её также нужно покрасить в середине в чёрный цвет. В обхвате, она должна быть чуть меньше, чем та в которой большая линза. Лучше сделать толстый вход выход самой трубы, чтоб она не *играла* в большой. Это для того, чтобы можно было настроить фокусировку картинки и увеличения. А по скольку линзы подобного рода небольшие, придётся намотать побольше бумаги и также аккуратно вставить второе стекло. Длину делаем меньше на сантиметров 20. Хотя, тут можно поэкспериментировать. 

У вас должно получится две трубы. Одна длиной 60 см у которой в конце, внутри зафиксированное увеличительное стекло. Вторая 40 см с рассеивающей линзой. Осталось трубку с рассеивающей линзой, вставить внутрь трубы с увеличительным стеклом так, чтоб оно стояло ровно во второй трубе. Ваш первый телескоп готов, но нужно будет привыкнуть к перевернутом изображению в небе. 

С помощью похожей конструкции Галилей обнаружил горы на луне и спутники у Юпитера. Теперь и вы можете почувствовать себя первооткрывателем. Однако, не стоит забывать о погрешностях таких телескопов.

Вот вам несколько советов, которые сам использовал. 

1. Запомните раз и навсегда. С помощью самодельных телескопов, никогда не смотрите на Солнце. Это очень опасно для вашего зрения. Можно случайно повредить глазную сетчатку.  Даже специально разработанные аппараты, наблюдают за нашей звездой через специальные фильтры. 

2. Если вы хотите найти далёкие объекты, выдвигайте трубку с увеличительным стеклом очень медленно. Если быть внимательным, можно увидеть больше чем вы будете ожидать.

3. Сделайте переносной фиксированный штатив, тогда вы сможете сделать более точную настройку, поскольку картинка не будет лишний раз дребезжать

4. Приобретите себе карту звёзд. С ее помощью, вам будет легче сориентироваться в небе.

5. Подпишитесь на подобные паблики и сайты. С их помощью, вы узнаете когда и где, можно взглянуть на небесные тела в просторах космоса.

6. Заведите блокнот и записывайте свои наблюдения. 

И напоследок. Друзья, не стоит от саморобки ожидать очень много. Данный вариант, стоит рассматривать как бюджетное знакомство с красотой космоса и понять действительно ли вам это надо. Если вас заинтересует изучения неба, тогда вам стоит задуматься о покупке профессионального телескопа.

Не забывайте комментировать и делится с друзьями. До скорых встреч!

Изготавливаем деревянный телескоп своими руками

Перевёл alexlevchenko92 для mozgochiny.ru

В первой части статьи был показан способ изготовления первичного зеркала для телескопа. Вторая часть покажет вам, как спроектировать и построить трубу для этой поделки.

Общий вид телескопа – это симбиоз идей, почерпнутых с различных форумов, что посвящены изготовлению различных телескопических самоделок и оптик к ним.

При изготовлении данного проекта я не стремился к тому, чтобы добиться максимальной подвижности за счет уменьшения веса. Вместо этого, самоделка

разрабатывалась, как стационарный телескоп, который будет располагаться на мансарде. Было решено построить его полностью из дерева. Преимуществом такой конструкции будет закрытый корпус, который защитит оптику от пыли, а массивный вес сделает его более устойчивым на ветру.

Шаг 1: Выбираем дизайн

Конструкция практически полностью зависит от вас. Но есть  несколько правил, которые следует выполнять:

• Кривизна основного зеркала диктует длину трубки.
• Выберите фокусир, прежде чем приступать к изготовлению корпуса.
• Решите для чего будет использоваться телескоп:для визуального наблюдения или астрофотографии.

В моем случае было легко рассчитать кривизну зеркала, так как я делал его своими руками. Если вы купили первичное зеркало, оно, вероятно, пришло с какой-то информацией (диаметр и фокусное отношение). Чтобы получить «координатный центр», умножьте диаметр на фокусное отношение (часто называют F / D):

«Координатный центр» = Диаметр

x Фокусное отношение

В моем случае F = 7.93 х 4.75 = 37,67 дюйма (95,68 см). Это расстояние от зеркала, в котором воспроизводится чёткое изображение. Вы же не можете каждый раз располагать свою голову перед зеркалом, что бы блокировать свет, идущий от звезды? Вот почему необходимо использовать вторичное зеркало (называемое эллиптическим), ориентированным на 45 градусов, для отражения света в сторону.

Расстояние между этим зеркалом и вашим глазом будет зависеть от размера вашего фокусира. Если вы выбрали низкопрофильный фокусир – расстояние будет минимальным, и вы будете нуждаться в меньшем зеркале. Если же вы выбрали более высокий фокусир – расстояние будет больше и эллиптическое зеркало должны быть большего размера, тем самым уменьшая количество света, что отражается от основного зеркала.

Последнее, что вы должны решить, для чего вы хотите использовать этот телескоп: для визуального наблюдения или астрофотографии. Для визуального наблюдения монтируем альт-азимут и небольшое эллиптическое зеркало. Для фотографии, вам понадобится точное крепление, чтобы отменить вращение Земли, 5 см фокусир и негабаритное эллиптическое зеркало для предотвращения виньетирования на изображение.

К счастью, есть удобный сайт, который позволяет вам «поиграться» с этими критериями и оптимизировать дизайн. Вы можете загрузить файл для просмотра моей собственной конфигурации.

Шаг 2: Материалы и инструменты

Вы можете использовать различные материалов, чтобы построить телескоп. Перечислю только те, которые использовал при постройке своей поделки.

• Первичное зеркало ручной работы диаметром 20 см с фокусным отношением 4,75.
• Вторичное зеркало.
• Фокусировщик. Он имеет низкий профиль.
• Доски. Они должны быть длиннее, чем фокусное расстояние основного зеркала. Я использовал метровые доски.
• Фанера.
• Линейки из нержавеющей стали, винты с потайной головкой, нейлоновые стяжки, клей, тефлоновые прокладки, пружины и т.д.

Список инструментов, которые использовались при строительстве:

• Распилочный столик;
• Фрезы и фрезеровальный столик.
• Ручной рубанок.
• Наждачная бумага различной зернистости.
• Ленточная пила / электролобзик.
• Коронка по дереву.
• Лазерный резак.

Шаг 3: Предварительная сборка

Необходимо было выполнить предварительный монтаж для проверки конструкции. Начнём с вырезания перегородок из фанеры.

Следующий шаг – разрезание 16 досок. Мои доски шириной в 5 см, поэтому вам придется масштабировать размеры под свой собственный дизайн. Используя фрезу, обработаем одну сторону каждой доски. Это создаст угол, который будет блокировать прилегающую доску, предотвращая её от перемещения.

Для того чтобы собрать трубу, воспользуемся двумя полосками клейкой ленты для удержания досок вместе (обернём их вокруг перегородок). Вы можете использовать только один дефлектор на каждом конце, так как это только временная сборка.

Шаблон.

Шаг 4: Перегородки и доски

Теперь, когда вы убедились, что все доски совмещаются и размеры правильно подобраны, можем начинать приклеивать перегородки к  доскам.

Приклеиваем доски (через одну) на перегородки. Это позволит обеспечить более равномерное заполнение трубки. Вы можете подогнать другие доски, чтобы они вписывались в промежутки (обработав края рубанком и наждачной бумагой).

Шаг 5: Сглаживаем трубу

Теперь, когда трубка склеена, нужно обработать доски, чтобы сделать поверхность более гладкой. Вы можете использовать рубанок и наждачную бумагу зернистостью120, 220, 400 и 600, чтобы сделать дерево, как можно более гладким.

Если вы заметили, что некоторые доски не идеально подходят, сделайте небольшие деревянные вставки с помощью столярного клея и древесной пыли. Смешайте их вместе и замажьте этой смесью трещины. Дайте высохнуть и отшлифуйте «проклеенные участки».

Шаг 6: Отверстие для фокусира

Чтобы разместить Фокусир нужно верно рассчитать позиции. Воспользуемся сайтом, чтобы найти расстояние между оптической осью фокусира и концом трубы.

После того, как вы вымерили дистанцию, используйте коронку немного больше диаметра, чем фокусир и просверлите отверстие по центру с одной стороны. Расположите Фокусир и отметьте положение винтов карандашом, после чего снимите Фокусир. Теперь просверлите 4 отверстия в каждом углу.

Вы можете видеть, что мой фокусир был немного больше, чем ширина доски, поэтому мне пришлось добавить 2 клина с двух сторон, чтобы создать плоскую поверхность.

Шаг 7: «Зеркальные соты»

«Зеркальные соты» были изготовлен из 3 слоев фанеры, склеенных вместе. Единственная причина, почему я сделал это – у меня не было дома более толстой фанеры.

Воспроизведем дизайн, доступный на веб-сайте Stellafane. Программное обеспечение PLOP является хорошим инструментом для расчета деформации стекла для различных конфигураций клеток.

Ячейка окрашена в чёрный цвет, чтобы избежать нежелательных отражений внутри трубки.

Шаг 8: Эллиптическая поддержка

Воспользуемся изогнутой лентой для поддержки вторичного зеркала. Эта простая конструкция на удивление достаточно крепкая, чтобы сохранять позицию, даже если трубка будет перемещаться в различных положениях.

В качестве поддержки будет выступать кусок дерева немного меньшего размера, чем маленькая ось зеркала. Из куска берёзы сделаем дюбель. Нужно просверлить центр, чтобы ввернуть резьбовую шпильку.

Шаг 9: Монтаж вторичного зеркала

Изогнутая полоска была изготовлена из гнутой 30 см линейки из нержавеющей стали. Дюбель будет уплотнять конструкцию с одной стороны, а болты крепиться в середине линейки. Оставшееся часть дюбеля разрезается под углом 45 градусов, и приклеивается на зеркало. Оставьте зазор между деревом и стеклом, чтобы предотвратить напряженность между двумя поверхностями. Пусть клей сохнет в течение 24 часов.

Покрасьте дюбель и все блестящие детали черной краской, чтобы предотвратить нежелательные блики.

Шаг 10: Проверка оптических элементов

Пришло время проверить ваш телескоп. Если вы следовали расстояниям и размерам, приведенным на сайте, у вас не должно быть никаких неприятных сюрпризов. Один из недостатков в закрытой трубе,то что вы не можете легко сделать её короче или длиннее. Если вы не можете сосредоточиться на звёздочке с помощью окуляра, вам придется переместить «зеркальные соты» ближе или дальше. Вот почему завинчивать их следует в последний момент.

Для коллимации инструмента, начнём с ориентации эллиптического зеркала в сторону фокусированного. Убедитесь, что оно расположено по центру. Если зеркало слишком высоко / низко, поверните его, пока оно не выставится по центру. Наклоняйте зеркало, пока не увидите первичное зеркало в центре.

Затем, отрегулируем 3 винта основного зеркала, так чтобы вы могли увидеть ваш собственный глаз в центре. Теперь у вас коллимированный инструмент.

Шаг 11: Кольца трубки

Мне не хотелось, чтобы регуляторы высоты были установлены прямо на трубе, поэтому предусмотрел систему, которая бы зажималась вокруг телескопа, но позволяла бы ему двигаться, так чтобы можно было  перенести центр тяжести трубы.

Сделаем кольца из фанеры и регуляторы высоты из древесины грецкого ореха. Для удержания дюбелей закрепим их столярным клеем. Регуляторы собраны с помощью винтов с потайной шляпкой.

Контакт между кольцами и трубками обеспечивается пробковыми колодками.

Шаблон.

Шаг 12: Коромысло

Подвижные «колёса»в 1,2 раза больше, чем зеркало.

Коромысло построено из грецкого ореха и клена. Тефлоновые подушечки делают движение телескопа более плавными.

Боковые стороны коромысла установлены на круглые основания. Вырезанные ручки (на каждой стороне) помогают при транспортировке.

Шаг 13: Азимут колеса

Для того, чтобы повернуть инструмент слева направо, нам нужно добавить вертикальную ось.

Основание сделано из фанеры, установленного на 3 хоккейные шайбы (уменьшает вибрацию). Существует центральный стержень и 3 тефлоновые прокладки.

Шаг 14: Готовый телескоп

Вам нужно будет найти центр тяжести.

Также понадобится окуляр. Чем меньше фокусное расстояние, тем выше степень увеличения. Для расчета используйте формулу:

Увеличение = фокусное расстояние телескопа / фокусное расстояние окуляра

Мой 11 мм окуляр даёт мне 86x увеличение.

Чтобы предотвратить накопление пыли на первичном зеркале, вам понадобится колпачок на переднем конце трубки. Простой кусок фанеры с ручкой будет отличным решением.

Спасибо за внимание!

(A-z Source)

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!

---

About alexlevchenko

Ценю в людях честность и открытость. Люблю мастерить разные самоделки. Нравится переводить статьи, ведь кроме того, что узнаешь что-то новое — ещё и даришь другим возможность окунуться в мир самоделок.

Как сделать простейший телескоп своими руками

Многие люди считают телескоп очень сложным прибором, который самостоятельно в домашних условиях сделать не получится. Это верно по отношению к современным устройствам с очень сложной конструкцией, но сделать простейший телескоп своими руками – реально. В данной статье вы узнаете, как сделать телескоп всего за пару часов.

Следуя инструкции можно сделать телескоп с увеличением в 30, 50 или 100 раз. Все три варианта имеют одинаковую конструкцию и отличаются только линзами объектива и длиной в развернутом виде.

Понадобится:

• Ватман;
• Клей;
• Черная тушь или краска;
• Две оптические линзы.

Если вы впервые собираете подобные устройства, то для начала лучше попытаться сделать телескоп с 50-кратным увеличением.

Объектив

Из листа ватмана сворачиваем трубу длиной 60-65 см. Диаметр нужно сделать немного больше диаметра линзы объектива. При использовании стандартной очковой линзы, диаметр трубы будет около 6 см. Затем разверните лист и закрасьте внутреннюю часть черной тушью. Таким образом, внутренняя поверхность телескопа будет черной, это исключит возможность попадания стороннего света (не от объекта наблюдения).

После того как определенны размеры, диаметр и одна сторона листа закрашена, можно свернуть лист и закрепить его клеем. Линзу объектива в +1 диоптрию, следует закрепить в торце трубы, с помощью двух ободков из картона с зубчиками (показано на рисунке).

1 — линза объектива,
2 — линза окуляра,
3 — крепление линзы объектива,
4 — крепление трубки для линз окуляра,
5 — дополнительная линза для перевертывания изображения,
6 — диафрагма

Окуляр

Следующим шагом изготовления телескопа своими руками будет создание окуляра.
Линзу для окуляра, к примеру, можно вытащить из сломанного бинокля. Фокусное расстояние (f) линзы должно быть 3 — 4 см. Определяется это расстояние следующим образом: на линзу направьте свет от удаленного источника (например, солнце), отдаляйте линзу от экрана, на который проецируете луч. Расстояние между линзой и экраном при котором пучок света сфокусируется в маленькую точку и будет являться фокусным расстоянием (f).

Сверните лист бумаги в трубочку такого диаметра, чтобы окуляр плотно в нее входил. Если на линзе присутствует металлическая оправа, то никаких дополнительных креплений делать не нужно.

Готовая трубка с окуляром закрепляется в большой трубе с помощью двух картонных кругов с отверстиями в центре. Трубка с окуляром должна двигаться свободно, но с небольшим усилием.

Самодельный телескоп готов. Только он имеет небольшой минус – перевернутое изображение. При наблюдении за небесными объектами это совсем не является недостаток, но если вы будете наблюдать за объектами местности, то будете испытывать определенные неудобства. Чтобы перевернуть изображение, необходимо в трубу окуляра установить еще одну линзу с фокусом 3 – 4 см.

Телескоп с увеличением в 30 раз ничем не отличается от описанного выше, кроме линзы в + 2 диоптрии и длины (около 70 см, в расправленном виде).

Телескоп с увеличением 100 крат, будет около двух метров в длину и для него потребуется линза + 0.5 диоптрии. Такой самодельный телескоп позволит разглядеть «моря», кратеры, равнины залитые лавой, горные массивы у Луны. Также можно отыскать на небе Марс и Венеру, их размер будет с крупную горошину. А если зрение острое, то среди большого числа звезд можно отыскать и Юпитер.

Изображение такого мощного телескопа имеющего малый диаметр объектива, может быть испорчено радужной окраской. Это вызвано явлением дифракции. Частично снизить этот эффект можно с помощью диафрагмы (черная пластина с отверстием диаметра 2 – 3 см). Диафрагма устанавливается в том месте, где лучи от объектива сходятся в фокусе. Определяется это место с помощью экрана.

После такой доработки, изображение станет более четким, но потеряет немного яркости.

Если вы собираете двухметровый телескоп из ватмана, то следует знать, что он будет изгибаться под тяжестью линзы, сбивая настройки. Чтобы сохранить геометрию трубы, следует с двух сторон прикрепить деревянные рейки.

Вот таким образом можно сделать телескоп своими руками. Не самый мощный, но подходящий чтобы разжечь интерес к астрономии.

Интересных и увлекательных вам наблюдений.

Телескоп своими руками: фото, схема, видео

Наверное, каждый в своей жизни хотя бы немного интересовался астрономией и хотел иметь при себе инструмент, позволивший бы рассмотреть поближе загадки звездного неба.

Хорошо, если у вас есть бинокль или подзорная труба — даже в такие достаточно слабые астрономические инструменты уже можно любоваться красотой звездного неба. Но если ваш интерес к этой науке достаточно сильный, а доступа к инструменту нет совсем или имеющиеся инструменты не удовлетворяют ваше любопытство, вам все же понадобится более мощный инструмент — телескоп, который можно сделать самостоятельно в домашних условиях. В нашей статье пошаговая инструкция с фото и видео о том, как сделать телескоп своими руками.

 

 

 

 

 

Телескоп заводского изготовления обойдется вам достаточно дорого, поэтому его покупка уместна лишь в случае, если вы хотите заниматься астрономией на любительском или профессиональном уровне. Но для начала, чтобы приобрести начальные знания и навыки, и, наконец, понять действительно ли астрономия — это ваше, вам стоит попробовать изготовить телескоп своими руками.

Во многих детских энциклопедиях и других научных изданиях вы можете найти описание изготовления простейшего телескопа. Уже такой инструмент позволит увидеть кратеры на Луне, диск Юпитера и 4 его спутника, диск и кольца Сатурна, серп Венеры, некоторые крупные и яркие звездные скопления и туманности, звезды, невидимые невооруженным глазом. Сразу же стоит обратить внимание, что такой телескоп не может претендовать на качество изображения в сравнении с телескопами заводского изготовления в следствие несоответствия назначения оптики, которая будет использоваться.
 

Устройство телескопа

Для начала — немного теории. Телескоп, как на фото, состоит из двух оптических узлов — объектива и окуляра. Объектив собирает свет от объектов, от его диаметра напрямую зависит максимальное увеличение телескопа и то, насколько слабые объекты можно будет наблюдать. Окуляр увеличивает изображение, формируемое объективом, за ним в оптической схеме следует глаз человека.

Существует несколько типов оптических телескопов, два из наиболее распространенных — рефрактор и рефлектор. Объектив рефлектора представлен зеркалом, а рефрактора — системой линз. В домашних условиях изготовление зеркала для рефлектора — достаточно трудоемкий и точный процесс, который под силу не каждому. В отличие от рефлектора, недорогие линзы для рефрактора нетрудно приобрести в магазине оптики.

Увеличение телескопа равно отношению Fоб/Fок (Fоб — фокусное расстояние объектива, Fок — окуляра). Наш телескоп будет иметь мксимальное увеличение порядка 50х.

Для изготовления объектива необходимо приобрести заготовку линзы для очков с силой 1 диоптрия, что соответствует фокусному расстоянию 1 м. Такие заготовки обычно имеют диаметр около 70 мм. К сожалению, очковые линзы изготавливаемые в виде менисков, слабо подходят под такое применение, но можно остановиться и на них. Если у вас имеется длиннофокусная двояковыпуклая линза, рекомендуется использовать именно ее.

Окуляром может послужить обычное увеличительное стекло (лупа) небольшого диаметра порядка 30 мм. Хорошим вариантом может быть также окуляр от микроскопа.

В качестве корпуса можно использовать две трубы из плотной бумаги, одна короткая — порядка 20 см (окулярный узел), вторая около 1 м (основная часть трубы). Короткая труба вставляется в длинную. Корпус можно изготовить либо из широкого листа ватмана, либо из рулона обоев, свернутого в трубу в несколько слоев и проклеенного клеем ПВА. Количество слоев подбирается вручную, пока труба не станет достаточно жесткой. Внутренний диаметр основной трубы должен быть равен диаметру очковой линзы.

Объектив (очковая линза) крепится в первой трубе выпуклой стороной наружу с помощью оправы — колец диаметром, равным диаметру линзы и толщиной около 10 мм. Сразу за линзой устанавливается диск — диафрагма с отверстием по центру диаметром 25 — 30 мм — это необходимо с целью уменьшения значительных искажений изображения, получаемых за счет одиночной линзы. Это скажется на уменьшении количества света, собираемого объективом. Объектив устанавливается ближе к краю основной трубы.

Окуляр устанавливается в окулярном узле ближе к его краю. Для этого вам придется изготовить из картона крепление для окуляра. Оно будет состоять из цилиндра равного по диаметру окуляру. Этот цилиндр будет крепиться к внутренней стороне трубы двумя дисками диаметром равным внутреннему диаметру окулярного узла с отверстием равным по диаметру окуляру.

Фокусировка будет производиться изменением расстояния между объективом и окуляром, за счет движения окулярного узла в основной трубе, а фиксация будет происходить за счет трения. Фокусировку удобно выполнять на ярких и больших объектах, таких как Луна, яркие звезды, близлежащие здания.

При построении телескопа необходимо учитывать, что объектив и окуляр должны быть параллельны друг другу, а их центры должны находиться строго на одной линии.

Можно также поэкспериментировать с диаметром отверстия диафрагмы и найти оптимальный. Если использовать линзу с оптической силой 0.6 диоптрии (фокусное расстояние равно 1/0.6, а это около 1.7 м) — это позволит увеличить отверстие диафрагмы и повысить увеличение, однако увеличит длину трубы до 1.7 м.

Стоит всегда помнить, что в телескоп и любой другой оптический прибор нельзя смотреть на солнце. Это моментально повредит ваше зрение.

Итак, вы познакомились с принципом построения простого телескопа и можете теперь сделать его своими руками. Существуют другие варианты телескопа из очковых линз или телеобъективов. Любые детали изготовления, а также другую интересующую вас информацию вы можете найти на сайтах и форумах по астрономии и телескопостроению. Это очень широкая область, ею занимаются как совсем новички, так и профессиональные астрономы.

И помните, стоит лишь окунуться в неизвестный вам ранее мир астрономии — и при вашем желании он покажет вам множество сокровищ звездного неба, научит технике наблюдений, фотографирования совершенно разнообразных объектов и многому другому, о чем вы даже не догадывались.

Ясного неба вам!

 

Видео: как сделать телескоп своими руками

Рекомендуем для наглядности посмотреть видео изготовления телескопа в домашних условиях.

Мощный телескоп собственными руками сделал один латышский астроном-любитель

Не пришлось покупать даже такие высокотехнологичные детали, как линзы и зеркала. Теперь мастер может любоваться ночным небом в восхитительных подробностях.

В полночь они как два заговорщика в полной темноте поднимаются по крутой лестнице и открывают дверь в небо. И до утра гуляют по Млечному пути, заглядывают в лунные кратеры, любуются созвездиями. Когда смотришь наверх, время внизу будто останавливается.

Владимир Одинокий — ученый-романтик. Уже 30 лет инженер-радиоэлектронщик любуется звездами. Крошечную обсерваторию построил прямо во дворе собственного дома.

Владимир Одинокий, астроном-любитель: «Это наше детище: телескоп системы Ньютона, два оптических прибора. В принципе, все, что вы видите — ничего покупного нет, все сделано своими руками».

Самодельное зеркало собирает столько же света, как и две тысячи человеческих глаз, а значит, позволяет увидеть самые слабые звезды. Владимир Одинокий сначала сам отшлифовал стекла, а затем покрыл их алюминием на местном военном заводе. А маленький приборчик — «мозг» телескопа — состоит из 28 сложных микросхем — еще одна уникальная разработка Владимира. Это уже его четвертый телескоп, работал над ним 15 лет. Кстати, американские аналоги стоят по несколько тысяч долларов.

На первый взгляд странное сооружение — на самом деле очень удобный портативный телескоп. Он выглядит так необычно, потому что нет привычной для нас трубы. Астроном не стал ее устанавливать намеренно — так прибор стал значительно легче, его можно переносить и наблюдать за звездами, откуда пожелаете, а качество изображения ничуть не хуже, чем у большого телескопа.

Владимир Одинокий еще в детстве мечтал о небе, и даже на свиданиях с девушками говорил только о звездах.

Любовь Одинокая, жена Владимира: «Когда мы познакомились, он мне все время рассказывал о небе, и меня это заинтересовало, ведь обычно парень о другом говорит, а тут все о звездах».

С тех пор он подарил любимой не одну звезду — целые созвездия. А несколько лет назад у астронома Одинокого появилась компания — теперь на небо смотрит вместе с учеником, Андреем.

Андрей Корнатовский, астроном-любитель: «Это запоминается на всю жизнь, и об этом грезишь, то есть хочется повторить эти наблюдения, ведь небо раньше мне представлялось голубым и совершенно безжизненным».

Именно Андрей увлек Владимира астрофотографией. Процесс сложный и кропотливый: на одно фото уходит несколько часов. А ведь снимают в основном зимой, когда видимость лучше.

Андрей Корнатовский: «Любой результат красивый — фокус, резкость — это результат титанического труда на сумасшедшем морозе».

Они хотят увидеть пятна на Солнце и мечтают открыть новую звезду. А еще изобретают установку для наблюдения за летающими объектами. Невооруженным взглядом мы видим только полторы-две тысячи звезд. А ведь в одной только нашей Галактике их сотни миллиардов. И те, кто однажды увидели звезды вблизи, уже никогда не захотят вернуться с небес на землю.

.

Сделать телескоп своими руками? Нет ничего проще!

Многие люди, поднимая свой взор в на звездное небо, восхищаются манящей таинственностью космического пространства. Хочется заглянуть в бескрайние просторы вселенной. Увидеть кратеры на луне. Кольца Сатурна. Множество туманностей и созвездий. Поэтому сегодня я расскажу вам, как сделать телескоп в домашних условиях.

Во-первых, нужно определиться какое требуется увеличение. Дело в том, что чем больше эта величина, тем длиннее будет сам телескоп. При 50-тикратном увеличении длина, составит 1 метр, а для 100 кратного — 2 метра. То есть, длина телескопа будет прямопропорциональна кратности.

Допустим, это будет 50-тикратный телескоп. Далее нужно приобрести в любом салоне оптики (или на рынке) две линзы. Одна для окуляра (+2)-(+5) диоптрий. Вторая — для объектива (+1) диоптрию (для 100 кратного телескопа требуется (+0.5) диоптрии).

Затем, учитывая диаметры линз необходимо сделать трубу, а точнее две трубы — одна должна плотно входить в другую. Причем длина полученной конструкции (в раздвинутом состоянии) должна быть равна фокусному расстоянию линзы. В нашем случае 1метр (для линзы (+1) диоптрию).

Как сделать трубы? Для этого нужно на оправу соответствующего диаметра намотать несколько слоёв бумаги, промазывая их эпоксидной смолой (можно другим клеем, но последние слои для укрепления лучше эпоксидкой). Можно воспользоваться остатками обоев, которые валяются без дела после ремонта квартиры. Можно поэкспериментировать со стеклотканью, тогда это будет более серьёзная конструкция.

Далее встраиваем во внешнюю трубу линзу объектива (+1) диоптрию, а во внутреннюю окуляра (+3) диоптрии. Как это сделать? Ваша фантазия — главное обеспечить точную параллельность и соосность линз. При этом нужно добиться, чтобы расстояние между линзами при раздвижении труб было в пределах фокусного расстояния линзы объектива, в нашем случае это 1 метр. В дальнейшем при помощи изменения этого параметра мы будем настраивать резкость нашего изображения.

Для удобного использования телескопа необходима тренога для четкой его фиксации. При сильном увеличении малейшее дрожание трубы приводит к размыванию изображения.

Если у вас есть какие-либо линзы, можно узнать их фокусное расстояние следующим способом: сфокусируйте солнечный свет на ровную поверхность до получения как можно меньшей точки. Расстояние между линзой и поверхностью при этом и есть фокусное расстояние.

Итак, чтобы добиться увеличения телескопа в 50 крат необходимо линзу в (+1) диоптрию расположить на расстоянии 1 метр от линзы (+3) диоптрии.

Для 100 кратного увеличения используем линзы (+0.5) и (+3) изменив между ними расстояние на 2 метра.

А на этом видео — процесс создания похожего телескопа:

 

 

Приятного астрономического просмотра!

 

ссылка

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Подписаться