التازيموث مقابل الاستوائي


الاجابه 1:

بالنسبة للتصوير الفلكي ، يكون جبل الاستوائية إلزاميًا تقريبًا.

تتطلب جميع التصويرات الفلكية تقريبًا التصوير الطويل المدى: يتم قياس سرعات الغالق بالثواني والدقائق الكاملة بدلاً من أجزاء الثانية المستخدمة في التصوير الفوتوغرافي التقليدي. أثناء أي تعريض ضوئي معين ، إذا كان الهدف الذي تقوم بالتصوير يتحرك ، حتى ولو كان قليلاً ، فسيؤثر على الصورة. تتحول النجوم من نقاط دائرية إلى استطالة على شكل بيضة أو خطوط مباشرة ، اعتمادًا على وقت التعرض ومجال رؤية الكاميرا.

تدور الأرض بمعدل حوالي 15 درجة من القوس في الساعة ، والتي بدورها هي 15 دقيقة في الدقيقة ، وهي 15 ثانية قوسية في الثانية. لتجنب تأثير هذه الحركة ، نحتاج إلى تركيب لتتناسب مع هذه الحركة لتجنب خط أو إطالة النجوم وتعتيم الكائن الذي نقوم بتصويره.

لكن النجوم ، الكواكب ، المجرات ، السدم ، إلخ ... لا تتحرك في خطوط مستقيمة عبر السماء. يتبعون مسارات الانحناء عبر السماء ، نصف قطر هذه الأقواس اعتمادًا على المسافة الزاوية للكائن من القطب السماوي. على سبيل المثال ، النجم Betelgeuse ، وهو قريب إلى حد ما من خط الاستواء السماوي ، له قوس أوسع من Dubhe ، الذي يقع على بعد حوالي 60 درجة شمال خط الاستواء.

من أجل أن يتبع جبل alt-az كائنًا عبر السماء ، يجب أن يتحرك في محوري الارتفاع والسمت بمعدلات تختلف عن بعضها وتختلف اعتمادًا على موضع الكائن في السماء. من أجل أن يقوم التلسكوب بذلك بطريقة آلية ، يجب أن يكون التلسكوب البديل محوسبًا (يمكن ، على الأرجح ، أن يتم من خلال آلية ساعة معقدة للغاية ، ولكن من الناحية الواقعية ، يتطلب التحكم بالكمبيوتر). يجب أن يعرف الكمبيوتر الموجود على متن الطائرة أولاً مكان وجوده على سطح الأرض (خط العرض وخط الطول ، والذي يتم الحصول عليه غالبًا عبر GPS) ، في الوقت الحالي. باستخدام هذه المعلومات ، يمكن أن تولد نموذجًا رياضيًا داخليًا حيث يجب أن يكون كائن معين في السماء فوق السماء في أي وقت معين. عادة ما يجب تغذية هذا النموذج بموقع اثنين على الأقل ، وغالبًا ثلاث نجوم أو أكثر من أجل مزامنة النموذج الرياضي مع السماء كما هو موضح أعلاه المراقب. يتم ذلك عادةً من خلال انزلاق التلسكوب إلى نجم ساطع معروف يعتقد أنه مرئي حاليًا ، ويجب على المستخدم إجراء تعديلات لتوسيط النجم في مجال الرؤية والإشارة إلى أن النجم متمركز بشكل صحيح. عادة ما تكون النجمتان أو الثلاث نجوم كافية للاستخدام الأساسي. عند هذه النقطة ، إذا اختار المستخدم كائنًا ، على سبيل المثال M104 ، Sombrero Galaxy في برج العذراء ، فيجب أن يكون لدى الكمبيوتر بيانات كافية لحساب المكان الذي يجب أن يكون الكائن فيه متعلقًا بموضعه الحالي وإرسال أوامر إلى المحركات في الحامل لارتفاع نطاق للإشارة إلى هذا الكائن (تحتوي معظم هذه الحوامل أيضًا على مشفرات على محاور الحركة حتى يعرف التركيب مدى تحركه في كل اتجاه لزيادة الدقة). بمجرد الانتهاء من الدوران ، سيتمكن عندئذٍ من حساب فوري على الفور حيث يجب أن يكون الكائن أثناء تحركه عبر السماء.

ولكن هناك مشكلة أساسية هنا. في الواقع ، لا "يرى" الجبل الهدف. يمكن أن تفترض فقط. في كثير من الأحيان ، يحتاج المستخدمون إلى المزامنة على الكائن الذي يشاهدونه ، إلى حد ما ، لتحديث وتنقيح قيم الإدخال المتغيرة اللازمة للحسابات. بالطبع لن تكون أي من قيم الإدخال هذه دقيقة بنسبة 100٪. عندما تركز على نجمة محاذاة ، على سبيل المثال ، لن تكون بدقة 100٪ بشكل مثالي على هذا النجم. إذا كنت تستخدم العدسة الميدانية الأوسع ، على سبيل المثال ، مثل العدسة 30 مم ، وتوسيط النجم ، فلن تكون متمركزة تمامًا كما قد تكون إذا كنت تستخدم ، على سبيل المثال ، العدسة 9 مم مع عدسة بارلو. إذا كانت عدساتك لا تحتوي على شبيكات ، والتي لا تمتلكها العدسات ، فأنت تقدر مركز مجال الرؤية. كلما كان المجال أوسع ، زادت مساحة الخطأ. عند إدخال قيم التاريخ / الوقت ، هل أنت دقيق إلى الثانية؟ العاشرة أو المائة أو الألف من الثانية؟ ماذا عن منصبك؟ ما مدى دقة إحداثيات GPS؟ ربما ليس أكثر دقة من خط العرض أو خط الطول لبضع ثوان. يتم تضمين كل عدم دقة طفيفة هنا في الحسابات. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن كل عملية حساب لتحديد المكان الذي يجب أن يكون فيه الكائن يتضمن موضع البداية ، وأن موقع البدء يعتمد على البيانات المعيبة ، فإن نتيجة الحساب ستكون معيبة ، وستبني هذه العيوب على بعضها البعض بمرور الوقت.

هناك بعض حوامل alt-az الدقيقة جدًا التي يمكن استخدامها للتصوير. ولكن عادة ما تكون هذه حوامل نهائية أعلى بكثير وتستخدم نموذجًا معقدًا من t-point يستخدم عشرات أو مئات من نقاط المحاذاة ، يتم إدخال كل منها استنادًا إلى الصور التي تم التقاطها من خلال التلسكوب وحل الألواح (وهي عملية يتم من خلالها الصورة مقارنةً بالصور الأخرى وأنماط النجوم المحاذاة) لتوفير أدق القيم الممكنة. كلما زاد عدد نقاط المحاذاة في النموذج ، زادت دقة تنبؤات النماذج. ويمكن لهذه التقنية أيضًا أن توفر في الواقع تصحيحًا للعيوب في آليات التركيب (مثل العيوب الطفيفة في التروس) وحتى التحولات الصغيرة للحمولة (أي التلسكوب والكاميرا) التي قد تحدث عندما تنتقل من اتجاه إلى آخر. ومع ذلك ، يميل هذا المستوى من التكنولوجيا إلى أن يكون أكثر تكلفة مما يمكن لمعظم الهواة تحمله بمفردهم وعادة ما يتم حجزه للتلسكوبات المؤسسية مثل تلك التي تديرها كلية أو جامعة.

هناك مشكلة رئيسية أخرى في تركيب alt-az للتصوير: تدوير الإطار. لتوضيح هذا ، تخيل أن كوكبة أوريون ترتفع الآن في الشرق (إذا ظهرت في الغرب ، لديك مخاوف أكبر بكثير من التصوير الفلكي!). يقع النجم الأحمر العملاق Betelgeuse في "كتف" الشمال الشرقي للكوكبة بينما يقع النجم العملاق الأزرق والأبيض ريجل عند قدمه الجنوبي الغربي. إنهم يرتفعون بفارق زمني قصير. عندما ترتفع ، إذا واجهت الشرق ، ستظهر Betelgeuse على يسارك بينما يظهر Rigel على يمينك ، مع الحزام والسيف بينهما. بعد عدة ساعات ، عندما يتم ضبط Orion ، ستظل Betelgeuse شمال Rigel ، وهذا لا يتغير على الإطلاق ، ولكنه سيظهر على يمينك إذا كنت تواجه الغرب لمشاهدته تنخفض تحت الأفق ، بينما Rigel قيد التشغيل الآن اليسار.

إذا كنت ستتبعه عبر السماء طوال الليل من خلال تلسكوب بديل ، فسيبدو أنه يدور في مجال الرؤية. هذا هو دوران الإطار. وهذا هو السبب الرئيسي الآخر لكون جبل alt-az ليس جيدًا للتصوير الفلكي. هناك أجهزة يمكنك استخدامها للتعويض ، ولكنها عادة ما تكون باهظة الثمن وليست فعالة دائمًا. لذلك ، بشكل عام ، ما لم تكن قادرًا على تحمل جبل المرصد ، لن يعمل جبل alt-az على التصوير الفلكي في السماء العميقة. قد تكون كافية للتصوير القمري والكواكب ، والتي تتم عادةً مع التعرضات القصيرة. ولكن بالنسبة لتصوير السماء العميقة ، فهذا ليس عمليًا.

من ناحية أخرى ، تم تصميم جبل استوائي ليتناسب مع حركة النجوم. له أربعة محاور ، اثنان فقط منها يستخدمان للحركة. يتم استخدام محوري الارتفاع والسمت فقط لمحاذاة المحور الثالث للتركيب بشكل صحيح ، محور الصعود الأيمن (RA) ، مع القطب السماوي. بمجرد القيام بذلك ، يؤدي تحريك الحامل في محور RA إلى تحريك نقطة تصويب التلسكوب إلى الشرق أو الغرب. يستخدم المحور الرابع ، الانحراف (Dec) ، لتحريك نقطة تصويب التلسكوب شمالًا أو جنوبًا. بمجرد أن يشير التلسكوب إلى كائن معين ، فإنه يحتاج فقط إلى التحرك في محور RA ، في اتجاه واحد فقط (من الشرق إلى الغرب) ، وبسرعة واحدة فقط ، معدل فلكي ، لإبقاء هذا الكائن في مجال الرؤية (ما نسميه "التتبع") طوال الليل. لا يلزم جهاز كمبيوتر هنا. قبل ظهور تقنية GoTo ، تم تجهيز العديد من الحوامل الاستوائية بمحركات ساعة دقيقة تحرك محور RA بمعدل فلكي وتسمح للمستخدمين بالتتبع على الأشياء بشكل سلبي تمامًا. كانت الاحتياجات الوحيدة للتصحيح بسبب المحاذاة غير الدقيقة لمحور RA مع القطب أو عدم الدقة في سرعة حركة الساعة على مدار الساعة (والتي قد تكون ناجمة عن الجهد الكهربي للمحرك ، أو توازن حمل الحمولة ، أو عدم الدقة في التروس أو الضبط القطار بالسيارة). بالطبع ، نظرًا لعدم وجود مثل هذا الجبل المثالي ، فقد كانت هذه المغالطات موجودة ولا تزال موجودة.

في الأيام التي سبقت التوجيه الذاتي والتصوير الرقمي ، كان على مصوري الفلك الجلوس عادةً بجوار النطاق الذي يبحث (بدون لمس) من خلال العدسة على نطاق دليل مثبت على التوازي تم تدريبه على "نجم الدليل" وإجراء تصحيحات دقيقة في بعض الأحيان باستخدام التحكم اليدوي للحفاظ على نجمة الدليل متمركزة بشكل صحيح في شبيكة. قد يستمر هذا لعدة دقائق أو حتى ساعات.

لحسن الحظ ، أدى ظهور التحكم في الكمبيوتر إلى تحسين هذه العملية. الآن ، يتم الإرشاد عادةً باستخدام كاميرا ثانية وبرنامج يتتبع موضع النجم المرشد ويرسل نبضات تصحيحية صغيرة إلى الحامل حسب الحاجة لإبقائه على الهدف. أما في حالة تركيب alt-az ، فيجب على الكمبيوتر حساب كل موضع. في حالة وجود خط استوائي ، فإنه يفترض أنه يتبع الهدف بشكل صحيح بالفعل ويحتاج فقط إلى تحسينات طفيفة.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن جبل الاستواء ، لأنه يتحرك في نفس الإطار المرجعي مثل السماء ، لا يعاني من دوران الإطار. يدور فتحة التلسكوب مع السماء ، ويزيل هذا التأثير.

في النهاية ، هناك كمية معينة من AP يمكن إجراؤها باستخدام تركيب alt-az. ولكن القليل جدًا ما لم يكن لديك الموارد لمعدات باهظة الثمن. إذا كان التصوير الفلكي هو هدفك ، فلا غنى عن التركيب الاستوائي الدقيق وهو في الواقع العنصر الأكثر أهمية في معداتك.