Progetto newton compatto astrofotografia

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Questo argomento contiene 9 risposte, ha 4 partecipanti, ed è stato aggiornato da Avatar BARTolomei Mirco 3 giorni, 23 ore fa.

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    ConCalmaFaccio
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    Salve a tutti. Dopo il mio primo acquisto, un dobson da 150 mm, sono stato colto dalla consueta smania di grandezza ed adesso vorrei qualcosa di più.

    Vivo sotto il cielo inquinato della pianura padana, e se non voglio essere fucilato in casa mi devo accontentare e non andare troppo in giro. Se voglio divertirmi davvero mi resta quindi soltanto la strada di sfruttare (molto male) un grosso diametro. Ho pure poco spazio.

    Pensando e ripensando a cosa fare/acquistare mi è venuta in mente una idea balzana in cui solo voi, o veterani grattavetro, avete le competenze per rispondermi.

    Per farla semplice si tratta di una configurazione ottica che modifica il tipo newton per avere un tubo più corto, e quindi meno ingombrante (non intendo fare un truss ma comunque alla fine sarà una struttura smontabile, con protezioni per la luce smontabili). Per poterlo fare intendo inserire uno specchio piano a circa la metà della lunghezza e di circa la metà del diametro. Poi il normale secondario del newton lo giro al contrario a circa 1/4 della focale e la visione diventa laterale come il tipo newton (non cassegrain). Ho visto che un diametro 400 mm con uno specchio piano “intermedio” di 175 mm comporta un oscuramento che lo rende equivalente (senza contare il rendimento degli specchi) ad un diametro di 359 mm senza oscuramento alcuno. Mi pare un buon compromesso.

    Prima di fare il bestione intendo costruirne uno più piccolo per fare una prova, magari cannibalizzando quello in mio possesso. Avrà l’inseguimento motorizzato, facendo sì che gli step del motore stepper siano piccoli facendo andare il motore alla velocità costante di 60 rpm tramite scheda Arduino.

    Come materiali penso di usare il compensato e parti ottenute da stampa 3d a filo. Se vengono decentemente mi stampo anche gli ingranaggi per fare la riduzione 1/86164 l’astrofotografia.

    A livello di progettazione, è in sostanza il mio lavoro quotidiano.

    A livello di specchi… NON SO FARE LO SPECCHIO PIANO E CIRCOLARE!

    Capite bene che senza qualche valido consiglio il progetto del newton compatto va totalmente in fumo, e mi troverei a fare qualcosa di classico. Non sarei soddisfatto.

    Tutti i video che ho trovato, a partire a quello di Dobson, parlano tanto dello specchio parabolico, che come prima esperienza di autocostruzione posso anche comprarlo cinese. E parlando di specchio secondario tutti parlano del secondario cassegrain. MA COME SI FA UNO SPECCHIO CIRCOLARE PIANO?

    Dato il costo dei secondari, visibilmente tagliati da barra di vetro con inclinazione di 45 gradi, dubito fortemente che la cura nella creazione sia inferiore a quella dello specchio primario. Se bastasse prendere uno specchio normale e tagliarlo ovale lo farebbero tutti.

    HELP!

    #11518
    Massimo Marconi
    Massimo Marconi
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    Ciao e benvenuto ! Sicuramente il problema della costruzione dello specchio piano è abbastanza complesso, al punto che non vedo la convenienza di eseguire una simile lavorazione se non per puro scopo “didattico”, cioè per evolvere ed affinare la propria conoscenza nella realizzazione di ottiche a riflessione.
    Paradossalmente, lavorare lo specchio piano può essere anche più difficile del parabolico, le misure della superficie vanno fatte per interferometria ed occorre una collaudata tecnica di lavorazione.
    Io credo che finché si resta su misure non eccessive, conviene comprarlo per due motivi:

    1-la spesa economica è sicuramente inferiore allo sforzo costruttivo del “fai da te”
    2-Acquistare ( almeno ) uno specchio piano garantito sulla correzione della superficie, significa avere un “calibro” per poter poi realizzare autonomamente altri specchi piani che verranno testati sullo stesso calibro fino al raggiungimento della stessa correzione ottica.

    Se poi la decisione è comunque quella di tentare ugualmente, se ne può parlare, siamo qui per questo ! :yes:

    Io rifletterei anche sulla configurazione a tre specchi, che porta inevitabilmente a non semplicissimi problemi di collimazione. ( ne so qualcosa… :yes: )
    Inoltre, Per abbassare l’altezza dell’oculare in un Newton, personalmente valuterei anche la configurazione “low riding”, con solo due specchi, come ottimamente descritta in un progetto di Giulio.

    #11519
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    ConCalmaFaccio
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    Meglio saper prima certe cose che fallire a spesa fatta. Ho maturato in questa giornata la funesta verità sugli specchi piani. Il motivo per cui volevo fare un newton compatto non era tanto quello di abbassare il punto di osservazione (che comunque è stata una interessante scoperta, non li conoscevo) quanto aumentare la rigidezza strutturale complessiva e l’ingombro.

    Tutto da rifare!

    Mi si presentano poche altre opzioni:
    1) accontentarmi di un 300 mm f4 o f5, il che riduce di molto sia il peso che le dimensioni (che la luce :cry: ). Magari proprio a causa del peso dimezzato diventa bello spassoso.
    2) rinunciare alle piccole dimensioni del telescopio montato e progettare un “normalissimo” 400 mm f4,5 (che riesco a trovare a “buon mercato”) smontabile

    Avevo già scartato per la difficoltà di fabbricazione (prima dovrei farmi le ossa) o il costo (comprando) le altre 2 opzioni:
    3) imparare a costruire un cassegrain – che non ho mai visto di grandi diametri: il che fa pensare, soprattutto per la lastra correttrice che lo chiude
    4) imparare a costruire grossi specchi a focale cortissima. È ovvio quanto questo possa essere complesso :wacko:

    Grazie mille per le spiegazioni, ora torno a buttare giù altre idee, comparando la 1) e la 2)

    #11522
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    Giulio Tiberini
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    Ciao. Benvenuto.
    Ti ho letto, ma francamente non ho capito come intenderesti realizzare quel Newton compatto.

    Puoi fare uno schizzo?

    Quel che so, é che uno specchio piano, ancor piú se di grande diametro, é assai difficile da realizzare, perché occorrono tre utensili di pari diametro, lavorando con tutti e tre con alternanze indicate da una spercie di “tavola della verità” di tipo informatico, e utilizzando un interferometro come guida.

    Se veramente intenderai realizzare il piano di grande diametro, la tua sarà certamente una partenza “in salita”.
    Al mio rientro comunque potrei scivere un articolo tutorial su quel lavoro.
    Attendo tue considerazioni.
    Ciao
    Giulio 8

    #11524
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    ConCalmaFaccio
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    Ciao Giulio,
    ho visto qualche tuo progetto nel forum, complimenti.

    Ho qualche difficoltà ad allegare le immagini. Se mi spieghi come allegare le foto faccio una foto allo schizzo su carta di “concept” che ho fatto. La prima spesa che avrò sarà quella di un pc più serio dove fare CAD, anche se non sarà mai come quello che ho a lavoro :-(

    Dico da subito che alla luce di quanto ho letto in altri post quello schizzo andrebbe migliorato (non ho tenuto conto del diametro dell’oculare, sono soltanto uscito dal diametro del tubo di 200 mm come parametro di “guida” perché ci stesse il focheggiatore, lasciando ad un secondo momento i dettagli).
    Per uno studio di fattibilità andava bene così.

    Il fatto che ciò che costruirò sarà anche per astrofotografia implica una geometria che non ho ancora definito (nonostante le decine di schizzi) perché ho delle idee parecchio ambiziose riguardo rigidezza, “smontabilità” e peso quindi dovrò lavorarci parecchio. Una idea è addirittura senza un vero tubo, con copertura posticcia per la luce. Ma dovrò lavorarci ancora diversi mesi prima di passare al CAD, soprattutto se alla fine rinuncio alla compattezza del telescopio montato perché rinuncio a farlo a 3 specchi.

    #11525
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    Giulio Tiberini
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    Ciao.
    Se hai mmagini da inserire devi dapprima caricarle su un host informatico gratuito,(per esempio http://www.postimage.org) che a sua volta ti fornirà alcune scelte di collegamento con alcuni link, fra i quali sceglierai quello per inserimento della immagine in un forum.
    Indirizzo che incollerai nella tua risposta.
    Credo che, trattandosi il tuo di un progetto particolare, qualche immagine sia indispensabile per capire di che si tratta.

    Tecnicamente, ad esempio, uno dei tre soli modi per ridurre l’altezza del Newton (a prezzo di una maggiore ostruzione) é di rinviare verso il basso il cono dell’asse ottico con uno specchio piano inserito lungo il suo percorso, per deviarlo poi con un terziario ellittico piano uscente accanto al primario (tipo “fuoco Nasmith”).

    #11526
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    ConCalmaFaccio
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    Ciao Giulio,
    grazie della spiegazione per le immagini.

    È esattamente come hai descritto. L’immagine riporta uno specchio circolare piano che aumenta l’ostruzione del primario, ed infine il rinvio sul terziario ellittico.

    Appena riesco ti giro l’immagine

    #11527
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    ConCalmaFaccio
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    Spero funzioni,sto provando a collegare l’immagine tramite postimage

    the nearest exxon gas station

    #11528
    Massimo Marconi
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    Si, come diceva Giulio è uno schema con fuoco Nasmith, solitamente applicato a configurazioni Cassegrain che permettono ostruzioni del secondario più contenute e dimensioni complessive più compatte.
    In questo caso, il valore dell’ostruzione è dato dalla posizione del secondario piano che, tuttavia dovrà tener conto di altri due aspetti per determinare la dimensione effettiva dell’ostruzione e del secondario stesso:
    1-CPL, ovvero il campo di piena luce, e cioè l’area sul piano focale intorno all’asse ottico completamente “illuminato” dalla riflessione. Trattandosi di uno strumento fotografico, il CPL dovrà presumibilmente avere le dimensioni del sensore che si intende utilizzare, per evitare “vignettature” allontanandosi dall’asse ottico.
    Ad esempio, per un CPL di 15 mm il secondario nel disegno, in quella posizione, dovrà avere un diametro di 186 mm
    2- PARALUCE: purtroppo una configurazione che posiziona un terziario che “guarda” direttamente verso l’oggetto inquadrato, allo stesso modo del primario, porta luce e riflessioni indesiderate direttamente dentro il campo visivo, perciò va previsto un sistema di paraluce per tutti gli specchi che permettano le riflessioni solo per il fascio ottico del primario. Questo comporterà un ulteriore aumento dell’ostruzione effettiva.

    #11529
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    BARTolomei Mirco
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    Ciao e benvenuto anche da parte mia :bye:
    Sempre bello leggere che qualcuno vuole provare ad intraprendere la strada dell’autocostruzione!!!! :good:
    Il progetto che proponi non è di certo privo di difficoltà, sia per i problemi di collimazione di cui ti accennava Massimo, sia, come già ti dicevano Massimo e Giulio, per la difficoltà nel realizzare uno specchio piano che è molto elevata. Difficoltà che ovviamente aumenta esponenzialmente con l’aumentare del diametro (come dimostrano anche i prezzi dei secondari piani ellittici).
    Realizzare quindi uno specchio piano di 175 mm di diametro, la vedo difficile, oltre che per le abilità manuali necessarie (ma questo non deve di certo spaventare, altrimenti nessuno mai inizierebbe niente), ma soprattutto per la strumentazione necessaria per testarlo, primo tra tutti la necessità di disporre di uno specchio piano di almeno pari diametro, già otticamente piano, da usare come riferimento.

    Al di la di tutte le difficoltà sopra elencate, che in qualche maniera si possono affrontare e più o meno superare, ti SCONSIGLIO di intraprendere la strada della realizzazione della configurazione ottica così come l’hai pensata, non tanto per la difficoltà realizzativa, quanto perché è una configurazione con prestazioni ottiche NON accettabili (soprattutto se ci vuoi fare fotografia).

    La motivazione risiede principalmente sul valore dell’ostruzione centrale dovuta allo specchio secondario piano. Valore che nel tuo caso è del 50%.
    L’ostruzione centrale produce una diminuzione del contrasto in generale, non ché una diminuzione del valore di Strehl. L’introduzione di un’ostruzione centrale inoltre, induce un effetto negativo simile a quello prodotto dall’aberrazione sferica.

    Ti riporto questo link in cui è spiegato tutto molto bene (anche le due pagine precedenti a questa):

    https://www.telescope-optics.net/telescope_central_obstruction.htm

    Al di la di tutta la spiegazione, che è abbastanza complessa, per sintetizzare la questione, ti basta guardare il primo grafico in alto a sinistra della pagina linkata. Ripeto la questione è più complessa, ma preliminarmente puoi osservare come già per un’ottica perfetta, la massima ostruzione accettabile, per non scendere al di sotto di 0.8 di Strehl, è del 32-35 % circa. Se poi come è ovvio l’ottica a tua disposizione ha uno Strehl inferiore a 1, la massima ostruzione centrale diminuisca a valori che son ben più bassi, del 50% della configurazione ottica da te proposta.
    Ciò non implica che categoricamente tu non possa realizzare la configurazione ottica che hai proposto, ma solamente che così facendo, le prestazioni risultanti vanificherebbero tutto lo sforzo fatto per la realizzazione.

    Per questi motivi, ti consiglierei di valutare altre configurazioni ottiche.

    Ciao e a presto,
    Mirco :bye:

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