Flemming R. Ovesen / Torben Taustrup


Projekt 12,5" Newton


 
 

Hvad har vi lært?

12-2001
Ca. tre år er gået siden vi gav os i kast med 12.5" projektet. I lange perioder har projektet ligget stille, dels pga. almindelig travlhed og dels pga. konstruktionsmæssige udfordringer der skulle overvindes/gennemtænkes.
Projektet havde intet hastværk, for vi havde jo en funktionsdygtig kikkert som vi kunne fyre op under, hvis der kom interessante objekter frem på himlen - og kors hvor har det været dårligt i lange perioder, så ønsket om nyt udstyr har ført en forholdsvis tilbagetrukket tilværelse - men udfordringen var der jo stadig.
Også den gamle spejler havde undergået flere forandringer - sidst i begyndelsen af 1996 hvor den nye tubus til 8 tommeren så dagens - eller rettere nattens første lys - vores første tubus med blænderinge. Dette princip har vist sig at være godt, så det var selvskrevet til den nye konstruktion der i og for sig ikke er så revolutionerende. Godstykkelsen på de 2 mm er fin til tubus, men måske havde det været en god ide at lave blænderingene i 3 mm i stedet for 2 for at opnå en større styrke?? - indtil videre er der dog intet der tyder på, at der er styrkemæssige problemer med tubus.
Udfordringen omkring den nye tubus var ikke så stor - den skulle bare være noget større, og derfor kunne den ikke rulles i eet stykke men i to. Den eneste udfordring var bare at samle de to rør og samtidig sikre, at styrken var tilstrækkelig. Også den nye tubus er blevet isoleret med filt, så her er der heller ingen ændringer.

Fokuseringsudtrækket
Fokuseringsudtrækket er dog af en anden konstruktion. I 1996 faldt jeg over en forholdsvis avanceret grammofonarm der var udstyret med et hæve/sænkesystem hvormed det var muligt at justere grammofonarmens fod til en passende højde i forhold til pladetallerkenen, således at grammofon"nålen" kunne få den korrekte angrebsvinkel i forhold til pladen. Det var en Helical-enhed med et tilpas stort hul (55 mm), så den blev lagt til side for senere brug. Den motoriserede finjustering flytter sig forholdsvis langsomt, men hurtigt nok til at man i løbet af omkring 5 sekunder kan se at der sker noget med skarpheden. Under alle omstændigheder fungerer den fint, og vi kan fokusere med en tilstrækkelig nøjagtighed der pga. det lidt mindre f-forhold er en smule mere kritisk. Sekundærspejlet volder tilsyneladende ingen problemer, hverken mht. mulige resonanser og en generel nedbøjning, så ingen bemærkninger omkring denne enhed, der ligesom vores gamle spejler laver de velkendte V-spikes ved det kraftige stjerner  - det er næsten et TOC varemærke :)

Åbneren
Åbneren er flyttet over fra den gamle Newton. Det krævede ikke så store anstrengelser at lave en ny montering til den.  Den fungerer som den plejer, men der er planer om at få den til at åbne og lukke på kortere tid ved en mere kontant motorstyring - kortslutning af vindingerne på motoren når den skal stoppe.

Betongaflen
Betongaflen er nok den ting der afviger mest fra gældende praksis. Det er klart, at vi havde gjort os nogle tanker omkring betonens egenskaber - styrken var nok det bedste argument for at bruge dette materiale. Alternativt skulle vi lave en gaffel i aluminium, og det kunne vi såmænd også godt have gjort, men det ville så have været en noget større opgave. Jeg havde tænkt lidt over hvordan en sådan konstruktion i så fald skulle være - man skulle skrue det hele sammen i 5 mm plade med vinkelforstærkning osv. - hvis betonen viser sig at være en dårlig ide, kan vi altid lave en gaffel i aluminium.
Der er ingen tvivl om, at betonen grundet sin forholdsvis store masse er god til at holde på både varme og kulde, så man kan forstille sig, at der vil kunne opstå problemer med både kondensvand og varmeafgivelse afhængig af forholdene.
Vi har oplevet at der har dannet sig kondensvand på gaffeloverfladen - dog ikke i så store mængder, at det har været et problem med f.eks. dryppende vand.
Akkumulering af varme kan man også godt forestille sig vil være en uheldig ting - men indtil videre har gaflen ikke fungeret under sommerlige forhold, så en konklusion på den side af sagen må vente.
Det er klart, at gaflen hvis den er markant varmere end omgivelserne vil afgive varmeflimmer der i uheldige tilfælde vil kunne genere tubus og dermed billeddannelsen. En løsning på de ovennævnte problemer kunne være at installere en blæser i observatoriet, således at gaflen hurtigere kan tilpasses udetemperaturen ved at lede en luftstrøm forbi den.
Betongaflens styrke er stor - men det er vægten jo også. I alt vejer gaffel  med aksel 64 kg. Hertil skal så lægges vægten af div. fittings og deklinationssystemet med motor - vægten af dette ligger omkring 5 kg.
Tubus med tilbehør vejer omkring 30 kg., så den totale vægt ligger tæt på de 100 kg. Det er klart, at dette stiller store krav til styrken og stabiliteten af base unit og selvfølgelig også R.A. akslen.
Det ville nok være utopisk at forvente, at en sådan stor masse vil kunne sidde helt vibrationsfrit i base unit. I praksis har det vist sig, at stabiliteten er stor - dog kan vindstød godt sætte tubus i svage vibrationer, men slet ikke i samme grad som ved den gamle opstilling. Jeg har en formodning om, at en del af disse vibrationer kan henføres til en manglende styrke i deklinationssystemet - dvs. de op- og nedadgående bevægelser af tubus muliggøres af en manglende styrke ved forankringen af deklinationssnekken. Denne enhed har sin styrke koncentreret omkring to forholdsvis kraftige aluminiumsvinkler hvori der er fastgjort et par kuglelejer hvorigennem deklinationssnekkeakslen forløber. Dette system kan naturligvis give sig, og dette får en indvirkning på stivheden af tubus' bevægelse i deklinationsretningen.
Hvorvidt der er nogen grund til at forstærke denne del af konstruktionen er et spørgsmål, for der er ingen problemer med finbevægelserne i forbindelse med guiding.

Spejlcellen
Her er så en af de meget vigtige ting. I baghovedet rodede der tanker der angik spejlceller med 9, 18 eller flere understøtningspunkter. Hvad skulle spejlet hvile på? Kork? Det var der jo flere der kunne stå inde for, men var det nu så god en ide at vælge et materiale der i den grad kan "suge" sig fast til spejlets underside? Valget faldt så på et meget glat materiale, Teflon i form af tape.
Sideværts støttes spejlet af selvklæbende pads der ikke klæber, da dækpapiret ikke er fjernet på den side der vender ind imod spejlet. Resultatet er at hovedspejlet uden store vanskeligheder kan drejes i spejlcellen - det sidder altså ikke fast. Man kan så håbe, at man på den måde undgår, at spejlet deformeres, da det frit kan bevæge sig i takt med temperaturændringer.
Indtil videre ser det ikke ud til, at der er opstået problemer med deformation i en sådan grad, at billedkvaliteten forringes - planeter observeret med okular udviser et skarpt billede. Justerings- og understøtningssystemet lader også til at fungere efter hensigten - indstillingen af den optiske akse er stadig i orden efter ca. to måneders drift. Endelig er der så selve hovedspejlet, der som en naturlig konsekvens af sin forholdsvis store masse skal bruge tid på tilpasning til omgivelsestemperaturen. Selv forholdsvis små temperaturvariationer i både positiv og negativ retning kan få indvirkning på billeddannelsen, så vi har talt om, at det måske ikke er så dårlig en ide at få etableret et ventilationssystem der på en effektiv måde kan tvinge hovedspejlet til stadighed at antage omgivelsestemperaturen. Vi har talt om at installere et antal CPU blæsere der via et dysesystem kan rette en luftstrøm hen over spejloverfladen - to blæsere og to "sugere" anbragt på hver side af hovedspejlet.
Det ender jo nok med, at vi laver det, og vi kan så fortælle om vores erfaringer på dette område.

Drevet
I en periode har vi lavet tests hver gang vi har været ude og observere - ( læs: lavet optagelser med vores CCD kamera. ) Det har overvejende været en positiv oplevelse at arbejde med drevet, der på kommando har fundet de objekter som vi har bedt det om. Dog må vi konstatere at de respektive objekter ikke altid har befundet sig i midten af den forholdsvis lille CCD frame på ca. 14 x 10 bueminutter.
Den største afvigelse har altid været i deklinationen, så vi skal nok have checket om den står helt nøjagtigt - det er småting, men kan det rettes er det jo fint.
Skal man finde objekter der ikke kan ses med 50 mm (Zeiss) søgekikkerten, har vi et system, hvor vi finder en tilpas kraftig stjerne i nærheden, korrigerer positionen og efterfølgende indtaster positionen for det ønskede objekt og lader drevet køre på plads - det virker fint.
Tilsyneladende kører systemet med tandremme meget præcist, selvom vi endnu mangler at få udskiftet tandhjulet på R.A. motoren og den tilhørende snekke. Begge er de mekanisk upræcise, og dette medfører en forholdsvis stor periodisk fejl.

10/02
Tandhjulet på steppermotoren er nu skiftet. Desværre var det nødvendigt at sætte et lidt større hjul på, fordi det ellers var for svært at dreje det ud indvendigt til trækakslens diameter på ca. 9,5 mm.
Udskiftningen af tandhjulet har tilsyneladende ikke haft den helt store effekt på præcisionen. Jeg lavede en udregning der viste, at det gamle hjul ville give drevet en upræcished på under 1".

18-12-02
Snekken til R.A. drevet er nu skiftet. Jeg fik fat i et par stykker bronze på jerngården, og det ene fik jeg fræset i to stykker som med en hensigtsmæssig bearbejdning kom til at sidde fast på to 8 mm aksler. Bronzen blev limet fast på akslerne og efterfølgende drejet af til en ydre diameter på 12 mm.
Gevindet blev så lavet på drejebænk - her var jeg så heldig at få en kompetent person på Teknisk Skole til at lave rynkerne - og de blev meget præcise - faktisk så præcise, at drevet kom til at køre med en præcision som vi ikke tidligere har oplevet.
Snekkestykket er blevet en del længere end det gamle, og det har uden al tvivl bidraget positivt til akslens styrke som helhed.
En gangtest har vist, at man uden problemer kan lave 60 sekunders optagelser uden at stjernerne i billedet begynder at se aflange ud. Optagelsen af M27 er er hverken korrigeret med dark frame eller flat - opløsningen er 755 x 483.
I øvrigt gjorde jeg en hel del ud af opgaven at line de tre bronzelejer præcist op, således at akslens friktion var ens hele vejen rundt. Erfaringen viser, at en øget friktion et sted på omgangen har en uheldig indvirkning på gangpræcisionen.
Grundet de gode erfaringer med R.A. snekken satser vi på, at også deklinationssnekken får bronzerynker.
 
 

Tilbage til første side