حوامل التلسكوب وأنظمة التتبع
توجه حوامل التلسكوب وأنظمة التتبع التلسكوب نحو هدف وتتبعه بسلاسة بينما يحمله دوران الأرض عبر السماء.
Definition
حامل التلسكوب هو الهيكل الميكانيكي ونظام التحكم الذي يدعم الأنبوب البصري، ويسمح بتوجيهه إلى أي مكان متاح في السماء، ويدفعه لتتبع الأجرام السماوية ضد الدوران الظاهري للسماوات.
Scope
يغطي هذا الموضوع هندسة الحوامل الاستوائية والسمتية الارتفاعية (altazimuth)، وأنظمة القيادة والمشفرات، ونماذج التوجيه التي تصحح الانحناء وعدم المحاذاة، والتتبع الفلكي ودوران المجال، والتوجيه للحفاظ على استقرار أقل من ثانية قوسية، والتصميم الهيكلي الذي يحافظ على محاذاة البصريات أثناء حركة التلسكوب.
Core questions
- كيف تختلف الحوامل الاستوائية والسمتية الارتفاعية في التتبع ودوران المجال؟
- ما هي الدقة المطلوبة للتوجيه وللتتبع، وكيف يتم تحقيق كل منهما؟
- كيف يتم نمذجة وتصحيح أخطاء الانحناء والمحاذاة؟
- لماذا يتطلب الحامل السمتي الارتفاعي إزالة دوران المجال؟
Key theories
- الهندسة الاستوائية مقابل السمتية الارتفاعية
- يقوم الحامل الاستوائي بمحاذاة محور واحد مع دوران الأرض بحيث يقوم محرك واحد ثابت السرعة بتتبع السماء، بينما يجب على الحامل السمتي الارتفاعي الأرخص والأكثر صلابة أن يدفع محورين بمعدلات متغيرة ويدور المجال للحفاظ عليه ثابتًا.
- نماذج التوجيه
- يتم تحديد الأخطاء المنهجية الناتجة عن عدم محاذاة المحاور، والانحناء الجاذبي، وعيوب المحامل من خلال مراقبة النجوم المرجعية وتضمينها في نموذج يطبقه نظام التحكم لتحسين التوجيه المطلق.
- التوجيه واستقرار التتبع
- تتطلب التعرضات الطويلة أن تظل أخطاء التتبع أقل من حد الرؤية أو حد الحيود، ويتم تحقيق ذلك بواسطة مشفرات دقيقة وبواسطة موجهات تلقائية (autoguiders) تثبت على نجم وتغذي التصحيحات مرة أخرى إلى المحركات.
Clinical relevance
يحدد أداء الحامل والتتبع أطول زمن تعرض قابل للاستخدام والدقة الفلكية والتصويرية القابلة للتحقيق؛ وقد جعل التحول إلى الحوامل السمتية الارتفاعية التي يتحكم فيها الكمبيوتر الجيل الحالي من التلسكوبات الكبيرة جدًا ممكنًا ميكانيكيًا وماليًا.
History
جعل حامل فراونهوفر الاستوائي الذي يعمل بالساعة في عشرينيات القرن التاسع عشر التعرضات الفوتوغرافية الطويلة ممكنة، وسيطرت التصميمات الاستوائية لأكثر من قرن. ومع نمو التلسكوبات، أصبح الحامل السمتي الارتفاعي الأخف والأكثر صلابة، والذي أصبح عمليًا بفضل التحكم الحاسوبي، معيارًا للأدوات الكبيرة بدءًا من BTA-6 السوفيتي فصاعدًا.
Key figures
- Joseph von Fraunhofer
- George Ellery Hale
Related topics
Seminal works
- kitchin2013
- bely2003
Frequently asked questions
- لماذا تستخدم التلسكوبات الحديثة الكبيرة حوامل سمتية ارتفاعية على الرغم من الحاجة إلى تدوير المجال؟
- تتحرك الحوامل السمتية الارتفاعية فقط في المحورين الأفقي والرأسي، لذا فهي أكثر صلابة وأخف وزنًا وأرخص في البناء بأحجام كبيرة من الحوامل الاستوائية. التكلفة هي أنه يجب دفع كلا المحورين بمعدلات متغيرة ويجب إزالة دوران مجال الرؤية، وهو ما يتعامل معه التحكم الحاسوبي الآن بشكل روتيني.
- ما هو دوران المجال ولماذا هو مهم؟
- على الحامل السمتي الارتفاعي، يتغير اتجاه السماء في المستوى البؤري مع تتبع التلسكوب لهدف عبر السماء. بدون جهاز تدوير للأجهزة لتعويض ذلك، ستتتبع النجوم في التعرضات الطويلة، لذا تتضمن التلسكوبات السمتية الارتفاعية جهاز إزالة دوران للحفاظ على المجال ثابتًا.