Progetto newton compatto astrofotografia

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Questo argomento contiene 17 risposte, ha 5 partecipanti, ed è stato aggiornato da Avatar ConCalmaFaccio 1 mese, 3 settimane fa.

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  • #11517
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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
    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:

    #11533
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    ConCalmaFaccio
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    Grazie mille ragazzi! Mi state aprendo un mondo. Inizierò a costruirmi un Newton classico. Ora ho abbastanza elementi per capire come mai nessuno lo aveva fatto prima. Il discorso di Massimo mi è chiaro. Davvero non ci avevo pensato. A questo punto, dato che un telescopio di diametro almeno 300 me lo voglio costruire, credo di dovermi concentrare su due altri punti:
    1) bellissimo il link che mi hai girato, Mirco, ma mi sapresti consigliare uno o più testi di riferimento che argomentano il tutto con un certo ordine dalla “base”? Come base culturale ho fatto ingegneria meccanica e non ho problemi con inglese e francese. In altre lingue non sono ad un livello sufficiente per studi tecnici.
    2) leggendo altri post mi sono messo a guardare tutte le stampanti 3d più diffuse nel mercato. Sono fortemente combattuto: per pochi soldi (circa 450 euro) ho trovato una stampante abbastanza precisa (+-0.08 mm) ma che stampa solo PLA oppure si trovano altre stampanti che fanno anche ABS ma che hanno tolleranze più basse (+-0.2 mm o peggiori). Il PLA sulla carta non è affatto male, in quanto ha un modulo di young 1,5 volte superiore all’ABS. Inoltre i carichi per questa applicazione sono “quasi statici”, quindi mi preoccupa poco la tendenza alla rottura fragile. Sono più preoccupato che mi si “squaglino” i meccanismi. Altri materiali sono molto interessanti (esempio PLA o nylon caricato carbonio) , ma si passa almeno a 1500 euro di stampante. Per il PLA semplice, sembra che basti stare attenti a non lasciarlo in macchina. Ma voi, in che materiale stampate?

    #11534
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    Giulio Tiberini
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    Ciao ConCalmaFaccio.
    facendo mente locale sul tipo di telescopio Newton che vorresti costruire per utilizzarlo anche in astrofotohgrafia. ti passo qualche link che ti può permettere di far luce su caratteristiche progettuali possibili a livello di fai da te.

    Sul tema della costruzione completa di montature, di telescopi Newton e Cassegrain, a partire dalla realizzazione degli specchi, il testo GRATUITO, certamente un po’ datato ma per la sua basilarità e chiarezza concettualmente intramontabile… è “la Bibbia” in materia, ed è il libro francese di Jean Texereau “La construction du telescope d’amateur 2° edition che trovi quì in pdf, scaricabile a capitoli o intero
    http://www.astrosurf.com/texereau/

    Siccome il Newton per fare fotografia ha una dimensione importante, e la montatura migliore costruibile amatorialmente (beninteso a mio personale avviso) azzarderei che è quella “a ferro di cavallo” come in questa immagine:
    https://www.webastro.net/applications/core/interface/imageproxy/imageproxy.php?img=http://www.astrosurf.com/zeubeu/T500/IMG_20150705_102529_bis.jpg&key=81b9063bcf422a0586282feb8676fc7a21eda6615d468edaa6462962f40aaff6

    E’ progettata per accogliere un Newton diametro 500mm, ma per il momento non è mostrato l’ancoraggio del tubo del 500, ma è mostrata con una tavola supportante un dobson diametro 300mm

    …Ti suggerirei quindi di dare una occhiata alla discussione di provenienza di quell’immagine di progetto, che è al seguente link:
    https://www.webastro.net/forums/topic/132038-construction-dun-t500-et-de-sa-monture/?page=7

    Per quanto riguarda il tuo punto 1, TESTI DI RIFERIMENTO: Dal punto di vista ottico il link di che ti ha dato Mirco fa parte di una directory assai vasta ed approfondita di argomenti di ottica astronomica.

    STAMPA 3D:
    Premesso che so ben poco della stampa 3d, ma sui materiali plastici ho qualche conoscenza; sono portato a considerare il PLA non affidabile nè duraturo meccanicamente. Sarebbe molto meglio il Nylon 66 o il polietilene. Dubito però che il tipo di stampante idonea per questi fili sia reperibile a costi praticabili per l’hobby.
    Anche un nostro iscritto ha sperimentalmente testato la fattibilità stampando un tester di Foucault, del quale però non è rimasto soddisfatto. Vedo quindi la stampa 3d relegata ad un uso piuttosto marginale.

    Quanto al CAD, se non ce l’hai ancora, ti consiglio di dare un’occhiata a quello che nogni tanto uso, che nè DOUBLE CAD – TURBOCAD LTE5 . Si tratta di un open source gratuito ed abbastanza simile al modo d’uso Autocad, aprendo e salvando pure in DWG. Lo uso di rado, non è invasivo e gira benissimo sui Lap top HP non recentissimi, che acquisto usati e ricondizionati con garanzia presso “Simpaticotech”, preferendo “vecchie” macchine di alto livello HP e molto prestanti, acquistabili fra i 200 e i 300 euro, ex leasing industriali, rimesse a posto e con garanzia.

    #11536
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    BARTolomei Mirco
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    Ciao Fabio,
    Assolutamente consigliatissimo il testo che ti ha indicato Giulio :good:
    Aaah bene, siamo colleghi allora, sono ingegnere meccanico anch’io ;-)

    La stampante 3D ce l’ho anchio a casa, l’ho pagata 200€ (da montare) e la uso regolarmente e ci stampo di tutto. Penso sia uno degli acquisti più azzeccati che abbia mai fatto!!!
    Il PLA si stampa facilmente e ha una buona resistenza meccanica, però appena sali con la temperatura tende ad afflosciarsi. Per farti un esempio mi ero stampato un porta cellulare da mettere sul manubrio della bici, per tenermi la traccia GPS sotto mano, per dei giri che ho fatto. Beh, rimanendo esposto al sole, si è afflociato sotto il suo stesso peso (non da colare per carità, ma ha perso la sua forma originale). Quindi il PLA è facile da stampare, lo uso spessissimo, anche per parti del mio telescopio, ma ha le sue limitazioni.
    L’ ABS resiste moooooolto meglio alle alte temperature, ha una buona reistenza meccanica e all’abrasione, ma è molto più difficile da stampare, servono temperature più alte, sia dell’ugello sia del piatto e tende più facilmente a staccarsi dal piatto di stampa, facendo orecchie o peggio, al pezzo in costruzione.
    Ad ogni modo quasi tutte le stampanti sono in grado di stampare questi due materiali, gli altri non saprei dirti.
    Ciao e a presto
    Mirco

    #11537
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    ConCalmaFaccio
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    Grazie Giulio e Mirco, è importante avere feedback soprattutto in fase preliminare di studio.
    Comunque, Giulio, non so se essere contento per aver pensato qualcosa di buono e testato o se essere depresso per “non essere originale”. Nell’immagine che mi hai girato ho visto in sostanza REALIZZATI gli schizzi dei miei ultimi 2 mesi. Ed io, che avevo visto soltanto la classica montatura a forca, pensavo di aver inventato “una nuova figata”. Vabbé.
    In realtà, ciò che sto ideando ha importanti differenze rispetto a quello che ho visto.
    Prima di tutto, la meccanica. Non userò pulegge e ruote di frizione. Nel campo delle macchine utensili si usava, fino a poco fa, un meccanismo a 4 ingranaggi per ogni riduzione di velocità in cui una molla creava il “gioco zero” tra i denti. Le macchine utensili moderne utilizzano 2 motori e l’elettronica. Io intendo fare la scatola di riduzione a gioco zero realizzando un riduttore 1/86164 gioco zero ed associare un motore che va a 60 rpm. L’ultima ruota ha un tratto di ingranaggio (immaginate una cremagliera curva) che permette qualche ora di inseguimento. Il motore lo accendo poco prima di aver “trovato il bersaglio” con 2 movimenti folli da bloccare. Nei due movimenti folli ci saranno altri 2 meccanismi a gioco zero, micrometrici, in futuro motorizzabili per micro aggiustamenti se avrò tempo di giocare con l’elettronica, per avere sempre ciò che cerco puntato alla perfezione.
    Però non ho lo spazio per tenere questa cosa montata. Quindi dovrò fare il tutto smontabile come un transformer per essere messo via. Avrà una configurazione tipo carrello per il trasporto. Manopole bloccheranno i macro componenti tra una configurazione e l’altra.
    A lavoro uso normalmente costosissimi cad 3d che non potrò mai permettermi da privato, soprattutto evitando la troppo rischiosa pirateria. Ma tanto anche il mio PC non riuscirebbe mai a farli girare come si deve :scratch:
    Quindi per il CAD 3d valuterò cosa trovo. Conosco un CAD 3d non parametrico gratis, ma non parametrico in meccanica è sinonimo di insulti a nostro signore. Non ricordo neanche quanto “bene” gestisse gli assiemi. Un altro CAD 3D è parametrico, gratis, ma “fa venire i brividi”. Intanto proverò a vedere ciò che mi ha consigliato Giulio.

    #11538
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    Giulio Tiberini
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    Non essere depresso per “non essere originale”.

    Per esperienza professionale di progettazioni meccaniche necessitanti un intenso “brain storming” fra più tecnici addetti ai lavori, mi sento di rincuorarti a non sentirti depresso per non essere stato originale, perchè al mondo, pure a nostra insaputa, tutto è già stato inventato da altri, almeno nel principio funzionale; e tutt’al più solo la tecnologia moderna, sconosciuta un tempo, può cambiare qualcosa in meglio.
    Spesso una soluzione apparentemente originale, non risulta più tale approfondendone lo studio o scoprendo che esiste già in qualche tipo di utilizzo tecnico. Se invece anche un indesiderato movimento di micron diventa registrabile e deleterio..allora i problemi e i costi salgono vertiginosamente.

    Detto questo, se ci sono, conviene cercare dei compromessi praticabili, ad esempio, se non consiste in una limitazione il poter non invertire il moto, è più facile ottenere assenza di back-lash potendo pre caricare in moto inverso un asse (anche solo col peso del tubo del telescopio ad esempio) risparmiando in complicazione costruttiva.

    Una attività piacevolmente bella è sicuramente la progettazione in sè stessa, specie se non si hanno scadenze di tempo.

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