kaukoputket

Kaukoputkea hankkimassa, osa 4

Ti, 03/04/2014 - 12:24 Markus Hotakainen
Ulos jäähtymään!

Huolellisen harkinnan tuloksena hankittu kaukoputki on valmiina tositoimiin. Pilvistä säätä on riittänyt, kuten yleensäkin tähän aikaan vuodesta, mutta kun taivas vihdoin selkenee, on aika kantaa kaukoputki ulkosalle.

Atsimutaalisen kaukoputken, esimerkiksi dobsonin, voi nostaa pihalle ja aloittaa tähtien katselun saman tien – kunhan ottaa huomioon tuonnempana käsiteltävän lämpötila-aspektin. Jotta ekvatoriaalisesta kaukoputkesta saisi irti kaiken hyödyn, se täytyy ensin suunnata. Kun ekvatoriaalijalustan tunti- eli rektaskensioakseli on säädetty samansuuntaiseksi Maan pyörimisakselin kanssa, tähtitaivaan näennäisen kiertoliikkeen seuraamiseen riittää kaukoputken kääntäminen pelkän tuntiakselin suhteen.

Kuulostaa vähän mutkikkaalta. Meillä täällä pohjoisella pallonpuoliskolla on onneksi apuna Pohjantähti, johon Maan pyörimisakseli osoittaa. Pohjantähti ei ole täsmälleen pyörimisakselin suunnassa, vaan vajaan asteen päässä siitä. Visuaalihavaintoihin eli tähtitaivaan kohteiden katseluun omin silmin riittää kuitenkin hyvin, että kaukoputken tuntiakselin suuntaa kohti Pohjantähteä.

Isommissa kaukoputkissa tuntiakselin sisällä on tähtäin, toisinaan jopa pieni kaukoputki, jolla sen saa suunnattua täsmälleen Pohjantähteen.  Pienemmissä havaintolaitteissa tällaista ylellisyyttä ei ole, mutta suuntaus onnistuu kompassin ja kulmamittojen avulla. Pohjantähti on nimensä mukaisesti suoraan pohjoisessa ja sen korkeus pohjoisesta horisontista sama kuin havaintopaikan leveysaste, eteläisimmässä Suomessa noin 60 ja pohjoisimmassa noin 70 astetta.

Kun jalustan on säätänyt oikeaan kulmaan ja kääntänyt kohti pohjoista, kaukoputken tuntiakseli on riittävällä tarkkuudella samansuuntainen Maan pyörimisakselin kanssa. Jos kaukoputken jalustassa on sellainen ylellisyys kuin seurantakoneisto, se kääntyy nyt samaan tahtiin tähtitaivaan pyörimisliikkeen kanssa. Kun haluamansa kohteen on etsinyt kaukoputken näkökenttään, se myös pysyy näkökentässä ilman kaukoputken kääntelyä käsipelillä.

Miten kohteet sitten löytää? Tähtitaivaalla on samanlainen koordinaatisto kuin maanpinnalla: taivaallinen leveysaste on nimeltään deklinaatio ja pituusaste rektaskensio. Jokaisella tähtitaivaan kohteella on omat koordinaattinsa, joiden avulla se löytyy – periaatteessa. Ekvatoriaalikaukoputkien akseleissa on usein asteikkokehät, mutta ne ovat niin pienet ja epätarkat, että niistä ei ole apua kohteiden etsinnässä.

Kuu ja planeetat löytyvät taivaalta helposti, ja muutkin kohteet voi etsiä perinteiseen tapaan tähtikartan ja tähtihyppelyn avulla. Kartan, kirkkaiden tähtien ja etsinkaukoputken avulla lähestytään kohdetta kuin vaivihkaa vaanimalla, kirjaimellisesti tähdestä tähteen hyppien. Silloin on hyvä tuntea etsimen näkökentän koko, jotta kartalta voi valita sopivan reitin tähdestä toiseen ja viimein itse kohteeseen.

Viime vuosina on melko pienissäkin kaukoputkissa yleistynyt "goto", tietokoneohjattu järjestelmä, joka suuntaa kaukoputken haluttuun kohteeseen joko syötettyjen tai muistista löytyvien koordinaattien mukaan. Järjestelmälle on ensin kerrottava missä ollaan suuntaamalla kaukoputki muutamaan kirkkaaseen tähteen, mutta sen jälkeen riittää käsiohjaimen näppäinten painelu.

Dobson ja goto

Kehittyneimmissä laitteissa on gps, joka määrittää havaintopaikan sijainnin satelliittien avulla, ja uusimmissa malleissa riittää käytännössä, että taivaalta tunnistaa yhden tähden: tietokone auttaa eteenpäin. Goto on periaatteessa näppärä, mutta pääsee parhaiten oikeuksiinsa kiinteästi asennetussa kaukoputkessa, sillä kaukoputken siirtäminen vaatii aina uuden suuntauksen.

Goton eräänlainen kevytversio on "hauis-goto". Kaukoputkea käännetään käsin, mutta elektroniikka kertoo mihin se osoittaa ja mihin suuntaan sitä on käännettävä, jotta halutun kohteen saa näkyviin. Tällainen kaukoputki täytyy raskaamman sarjan perus-goton tavoin ensin kohdistaa kahden tähden avulla, jotta järjestelmä tietää, missä asennossa kaukoputki kulloinkin on.

Sitten siihen lämpötilaan, joka on yksi kaukoputken suorituskykyyn oleellisesti vaikuttava tekijä. Jos havaintolaitteen vie leppoisasta huoneenlämmöstä suoraan paukkupakkaseen, okulaarissa näkyvä kuva huojuu, heiluu ja väreilee. Etenkin avoimissa peilikaukoputkissa syntyy häiritseviä putkivirtauksia, kun ulkoilman lämpötilaan jäähtyvä peili ja muut osat luovuttavat lämpöään ja saavat kaukoputken sisällä aikaan pyörteileviä ilmavirtauksia.

Kaukoputken kannattaa antaa jäähtyä kunnolla ennen kuin sillä alkaa katsella taivaalle. Isommissa ja etenkin omatekoisissa kaukoputkissa on toisinaan puhallin, jolla optiikka saadaan jäähtymään nopeammin, mutta yhtä tehokas, joskin hitaampi keino on "passiivinen jäähdytys" eli kaukoputken siirtäminen ulos hyvissä ajoin, esimerkiksi tunnin verran ennen havaintorupeamaa.

Kun kaukoputken tuo takaisin sisään, peiliin tai linssiin tiiviistyy kosteutta. Sitä ei pidä lähteä kuivailemaan paperilla tai pyyhkeellä, sillä kosteus haihtuu itsekseen, kunhan kaukoputki taas lämpiää. Kaikkinaiset pyyhkimiset ovat optisille pinnoille pelkästään haitaksi. Pölyinenkin linssi päästää valoa lävitseen paremmin kuin talouspaperilla naarmutettu lasipinta. Ylipäätään optiikan pitää olla melkoisen likainen ennen kuin sen puhdistamista kannattaa edes harkita. Ja jos hommaan ryhtyy, täytyy tietää tarkkaan mitä tekee.

Kaukoputkea hankkimassa, osa 3

Pe, 02/21/2014 - 18:15 Markus Hotakainen
Okulaari, tarkennuslaite, etsinkaukoputki ja punapistetähtäin

Pelkällä jalustalla olevalla putkella ei vielä pääse ihastelemaan maailmankaikkeuden ihmeitä. Kaukoputken linssi tai peili tai niiden yhdistelmä kyllä kerää tähtitaivaalta tulevaa valoa, mutta polttopisteeseen muodostuvan kuvan katseluun tarvitaan vielä okulaari.

Kaupasta ostetun kaukoputken mukana tulee yleensä pari okulaaria, mutta erityisesti edullisemmissa havaintolaitteissa ne ovat usein kokonaisuuden heikoin lenkki. Kaukoputken hankinnan yhteydessä kannattaa harkita myös kunnollisten okulaarien ostamista. 

Jos kaukoputkissa on valinnanvaraa, okulaareista sitä löytyy vielä enemmän: Ramsden, Kellner, Huygens, Plössl, Erfle, Nagler… Yleensä keksijänsä mukaan nimetyissä erilaisissa okulaarityypeissä voi olla pieniä linssejä kahdesta seitsemään. Hinta luonnollisesti kasvaa rakenteen monimutkaisuuden ja laadun mukana. Onneksi okulaareissa on sentään standardiläpimitat: esimerkiksi ”kaksituumaiset” okulaarit sopivat kaikkiin kaukoputkiin, joissa on kaksituumainen tarkennuslaite (mikä tarkoittaa sitä, että okulaarin rungon läpimitta on kaksi tuumaa eli noin viisi senttimetriä).

Okulaarin perusominaisuudet ovat polttoväli millimetreissä ja näkökenttä asteissa. Polttoväli määrää suurennuksen – joka on yhtä kuin kaukoputken polttoväli jaettuna okulaarin polttovälillä – ja näkökenttä kertoo, kuinka laaja alue objektiivin muodostamasta kuvasta ja sen myötä tähtitaivaasta näkyy. 

Suurennusten suhteen kannattaa olla varovainen. Erityisesti niin sanottujen ”markettikaukoputkien” pakkauksissa lupaillaan monisata-, joskus jopa 1000-kertaisia suurennuksia, mutta ilmakehän aiheuttama väreily asettaa järkevän ylärajan noin 200-kertaiseen suurennukseen. Olli Manner suosittelee kirjassaan Kaukoputket – käyttäjän opas (Ursa, 2010) kolmen okulaarin valikoimaa, joilla saadaan kaukoputken polttovälistä riippuen 30–50-, 70–100- ja 130–200-kertaiset suurennukset.

Kaukoputken ja okulaarin yhdessä muodostaman näkökentän saa laskettua jakamalla okulaarin näkökentän sen antamalla suurennuksella. Matematiikkaa ei kannata kavahtaa, koska sen voi halutessaan tyynesti sivuuttaa. Näkökentän astelukua ei ole edes aina merkitty okulaarin kylkeen, mutta koko laitteiston näkökentän voi arvioida esimerkiksi Kuun avulla. Sen näennäinen läpimitta on noin puoli astetta.

Okulaarit kannattaa valita siten, että niiden antamat näkökentät sopivat parhaiten käyttötarkoitukseen. Syvän taivaan kohteiden katselussa on hyötyä laajasta näkökentästä, planeettojen havaitsemisessa sen sijaan riittää pienempikin näkökenttä, mutta suurennusta tarvitaan usein enemmän. 

Etsin dobson-kaukoputken kyljessä

Olipa kaukoputki ja okulaari millainen tahansa, näkökenttä on aina niin pieni, että kaukoputkea on vaikea suunnata kohteeseensa ilman jonkinlaista tähtäintä. Klassinen ratkaisu on etsinputki eli käytännössä pieni kaukoputki, joka on isomman kyljessä ja osoittaa täsmälleen samaan suuntaan. Etsimessä on pieni suurennus ja laaja näkökenttä, joten sen avulla halutun kohteen saa helpommin näkyviin. Ja kun kohde on keskellä etsimen näkökenttää, se näkyy myös kaukoputken pienemmässä näkökentässä.

Se edellyttää kuitenkin sitä, että etsinkaukoputki tosiaan osoittaa täsmälleen samaan suuntaan kuin varsinainen kaukoputkikin. Suuntauksen voi tehdä hyvin päiväsaikaan, koska yön pimeydessä on hankalaa näprätä etsimen pienten säätöruuvien kanssa. ”Kohteeksi” käy hyvin jokin kiinteä maamerkki, esimerkiksi linkkimaston huippu, lipputangon nuppi tai katulampun kuuppa.

Kaukoputken suurennus kannattaa asettaa mahdollisimman pieneksi, jotta maamerkin saa näkyviin putkea pitkin tähtäilemällä. Kun kohde on keskellä kaukoputken näkökenttää, akselit lukitaan ja etsinkaukoputkea säädetään siten, että kohde on myös etsimen näkökentän keskellä. Yleensä etsinkaukoputkissa on tähtäinristikko, joka helpottaa hommaa. Etsimessä on usein kolme säätöruuvia, joita pyörittelemällä sitä saa käänneltyä. 

Viime vuosina on etsimen rinnalle ja myös tilalle tullut punapistetähtäin. Se rakentuu lasilevystä, jonka läpi näkyy tähtitaivas (suurennusta siinä ei ole) ja johon heijastuu tähtäimen sisällä olevasta valonlähteestä punainen piste. Tähtäin täytyy säätää kohdalleen samalla tavalla kuin etsinkaukoputkikin: kun valopiste on keskellä lasilevyä, se kertoo, mihin taivaankohtaan kaukoputki osoittaa.

Nyt olemme valmiita suuntaamaan kaukoputken taivaalle. Seuraavaksi käydään läpi erilaisia vaihtoehtoja, joilla kohteen saa pysymään kaukoputken näkökentässä ja joilla suuntauskin hoituu helposti – jopa nappia painamalla.