Harrastajan kaukoputki: Eq-jalustan suuntaus

Eq-jalusta ja siihen kiinnitetty
kaukoputki valmiina ensimmäisen
vaiheen suuntaukseen Pohjantähden
avulla. Säädön tarkkuus
riittää visuaaliseen havaitsemiseen.
Kuva Kari A. Kuure.

Ekvatoriaalisen eli eq-jalusta oikeaoppinen suuntaus voi olla ensimmäisen kaukoputkensa omistavalle kryptinen juttu, tai ainakin se voi tuntua siltä. 

Kaukoputken tai jalustan mukana tullut ohjekirjanen ei englanninkielisenä useinkaan perehdytä lukijaansa riittävän hyvin suuntauksen saloihin ja salaperäisyys tuntuu vain syvenevän. Todellisuudessa eq:t ovat aivan yhtä helppoja suunnattavia ja käytettäviä kuin mitkä muut jalustatyypit tahansa.

Ennen varsinaista suuntaamista on kuitenkin kiinnitettävä huomiota siihen, että jalusta kaukoputkineen ja tarvittavine lisälaitteineen on oikeaoppisesti koottu. Kokoamisen jälkeen tarkistetaan tasapainotukset ja etenkin etsimen suuntaus: sen tulee osoittaa samaan kohteeseen kuin pääkaukoputken. Ilman oikeaa etsimen suuntausta itse jalustaakaan ei saa suunnattua oikein.

Valmistelevia tehtäviä

Etsiydy hyvissä ajoin ennen suunniteltua havaintosession alkua havaintopaikalle ja kokoa kaukoputki käyttökuntoiseksi. Tämän jälkeen tarkista missä suunnassa on pohjoinen (tarvittaessa käytä kompassia) ja suuntaa tuntiakseli osoittamaan sitä. 

Säädä tuntiakselin korkeus samaksi kuin havaintopaikkasi maantieteellinen leveys on. Suomessa tämä tarkoittaa korkeuksia 60° – 70° ja muualla yleensä vähemmän. Joidenkin valmistajien malleissa tuntiakselin korkeutta ei voi säätää näin jyrkkään kulmaan, joten käyttäjä joutuu keksimään jonkinlaisen kiertotavan tämän ongelman poistamiseen.

Vielä on jäljellä yksi tehtävä ennen varsinaista suuntaamista. Käännä tuntiakseli niin, että jalustan vastapaino on jalustan pohjoispuolella mahdollisimman alhaalla. Usein pelkästään tuntiakselin lukituksen avaaminen riittää, mutta jotain pientä hienosäätöä voi joutua tekemään jos jalustan varastorasvat ovat jäykkiä esimerkiksi pakkasesta johtuen. 

Seuraavaksi käännä kaukoputkea niin, että sen deklinaatioksi tulee 90°. Tämä tietysti edellyttäisi kalibroitua deklinaatioakselin kehää, mutta lopputulos pitäisi olla kutakuinkin sellainen, että kaukoputki osoittaa taivaalle kohti pohjoista suunnilleen Pohjantähteen (katso viereinen kuva). Tämä on se sama asento jota näkee kaukoputkien myyjien luetteloissa kaukoputkien asentoina hyvin yleisesti.

Ensimmäinen vaihe

Kun olet edennyt tähän vaiheeseen, oletkin jo niin lähellä suuntausta, että voi odotella rahallisin mielin illan pimentymistä. Jos kaukoputken liikkeiden ja kuvakentän ilmansuunnat eivät ole selvillä, nyt viimeistään nämä pitäisi selvittää. Peruskaukoputki (linssikaukoputki) kääntää kuvan ylösalaisin ja peilikuvaksi. Jos ja kun usein käytetään kulmapeiliä ennen okulaaria, kuva kääntyy pohjois–eteläsuunnassa oikein mutta pysyy itä–länsisuunnassa peilikuvana. Myös käsiohjaimen suuntanäppäinten toimintasuunnat ja liikesuunnan näkyminen kuvakentässä pitäisi selvittää. Tee tarvittaessa muistiinpanoja.

Siinä vaiheessa kun tähdet näkyvät, etsi Pohjantähti. Kun olet tunnistanut tähden, asettele jalusta kaukoputkineen siten, että Pohjantähti näkyy etsimessä. Tarvittaessa käännä jalustaa horisontaalisesti ja säädä tuntiakselin korkeutta suuntaan tai toiseen.

Jos Pohjantähti näkyy etsimen kuvakentän keskellä, se pitäisi näkyä myös pääkaukoputken kuvakentässä, etenkin jos et käytä kovin suurta suurennusta. Säädä jalustan atsimuutti ja tuntiakselin korkeussäädöillä Pohjantähti kuvakentän keskelle. Voit toistaa säädöt käyttämällä suurempaa suurennusta useampaankin kertaan. 

Nyt olet tehnyt jalustan suuntauksen ensimmäisen vaiheen loppuun ja jalusta on suunnattu niin hyvin, että voit käyttää sitä visuaaliseen havainnointiin. Useampaan kertaan tehtynä, rutiini jalustan suuntaamisessa kasvaa ja suuntauksen voit tehdä nopeammin kuin mitä tähänastisen tekstin lukeminen on vienyt aikaa.

Toinen vaihe

Jalustan suuntaaminen valokuvauskäyttöön sopivaksi tarvitsee vielä hieman enemmän aikaa vievän vaiheen. Lisäksi olisi hyvä, jos käytössäsi olisi valaistulla ristikolla varustettu okulaari ja ainakin yksi Barlow-linssi.

Havainnekaavio tähden vaeltamisesta
(katso suuntauksen toinen vaihen)
lähellä etelämeridiaania. Piirron
ylemmässä osassa kohdetähti on valittu
meridiaanin itäpuolelta
ja alemmassa kohdetähti on meridiaanin länsi-
puolelta. Musta on tähden
todellinen reitti taivaalla.
Piirros Kari A. Kuure.

Ensimmäisen vaiheen jälkeen valitse etelätaivaalta meridiaanin itäpuolelta (tuntikulma enintään – 0,5 h) ja deklinaatioltaan alle ± 5° oleva tähti. Sen ei tarvitse olla mitenkään erityisen kirkas, joten mikä tahansa kriteerit täyttävä tähti kelpaa. 

Aseta tähti pääkaukoputken kuvakentän keskelle (ristikkoon) ja pysäytä seuranta. Tämän seurauksena tähti näyttää vaeltavan kuvakentässä länteen. Käännä okulaaria siten, että toinen ristikon haaroista tulee tähden kulkusuunnan mukaiseksi ja käynnistä seuranta. Palauta tähti ristikon keskelle.

Seuraa tähteä jonkin aikaa. Jalusta ei todennäköisesti ole kovinkaan tarkasti suunnattu, joten tähti vaeltaa pohjois–eteläsuunnassa (itä–länsisuunnan vaeltamisesta ei tarvitse välittää). Jos vaeltaminen tapahtuu etelään, tuntiakselia on käännettävä myötäpäivään. Jos vaeltaminen tapahtuu pohjoiseen, tuntiakselin atsimuuttisuuntaa on käännettävä vastapäivään.

Jos valitsit kohdetähden meridiaanin länsipuolelta (tuntikulma enintään 0,5 h), vaaditut säätöjen suunnat ovat päinvastoin; pohjoiseen vaeltava tähti: kääntö myötäpäivään ja etelään vaeltava tähti: kääntö vastapäivään. Tarvittava säätö on hyvin vähäinen, joten säätöruuveja ei ole syytä kääntää enempää kuin 1/8 kierrosta kerrallaan, jos sitäkään.

Säätö tehdään jalusta atsimuuttisäätöruuveilla. 

Havainnekaavio tuntiakselin korkeuden-
säädöstä tähtivaellusmenetelmällä.
Mustareitti on tähden todellinen liike
taivaalla, punainen kaukoputken liike
tuntiakselin ollessa liian matalalla
ja vihreä tuntiakselin ollessa liian
korkealla. Piirros Kari A. Kuure.

Toista seuranta jokaisen säädön jälkeen ja tarvittaessa kasvata suurennusta Barlow-linssiä käyttäen. Kun kohdetähti pysyy ristikossa tai itä–länsisuuntaisella haaralla 5–10 minuuttia, tuntiakselin atsimuuttisuunta on riittävän tarkka, riippuen toivotusta valotusajasta.

Seuraavaksi tarkistetaan tuntiakselin korkeus. Valitse itä- tai länsitaivaalta ekvaattorin läheltä ja vähintään 20 ° korkeudelta kohdetähti. Säädä ristikko-okulaarin asento edellä kuvatulla tavalla tähtitaivaan liikkeen mukaiseksi. 

Tämän jälkeen aloita seuranta kohdetähti ristikossa. Jos tähti vaeltaa etelään, tuntiakselin korkeutta on suurennettava ja jos se vaeltaa pohjoiseen, tuntiakselin korkeutta on vähennettävä. Jos et voinut valita kohdetähteä itätaivaalta, voit käyttää länsitaivaan tähteä, mutta silloin säätösuunnat myös vaihtuvat.

Säätö tapahtuu tuntiakselinkorkeuden säätöruuveilla. Toista seurantasäätö kunnes kohde pysyttelee ristikossa 5–10 minuuttia.  Viimevaiheessa tähden vaeltamista on hieman vaikea havaita. Tällöin apuna voi käyttää epäterävää kuvaa siten, että tähti näkyy levynä. Tällöin vähäinenkin vaeltaminen tulee helposti näkyväksi jo lyhyessä ajassa.

Jos käytössäsi on goto-seurannalla elektroniikalla varustettu jalusta, voit parantaa seurantatarkkuutta vielä ohjelmallisesti. Myös auto-guidaus parantaa merkittävästi seurantatarkkuutta, mutta näistä joskus toisella kertaa enemmän.

Tähtiharrastajan kaukoputki: Jalustat – osa 2

Akselisto ja seurantakoneisto

Jalusta itsessään luo vasta hyvän (toivottavasti) perustan sen varaan rakentuville rakenteille. Jalustaan liittyy yleensä kiinteänä osana seurantakoneisto. Seurantakoneistossa on kaksi toisiaan kohtisuorassa olevaa akselia: RA- ja DEC-akselit. Näiden lisäksi hyvin usein akseleita pyörittävät moottorit ja nykyisin ne varustetaan myös ohjauselektroniikalla.

Akselisto tuo mukanaan erilaisia ominaisuuksia, joiden tuntemus aloittelevallekin tähtiharrastajalle on oleellista tietoa. Seurantakoneiston tarkoituksena on kaukoputken suuntaaminen kohteeseen ja mahdollistaa kohteen seuranta sen liikkuessa tähtitaivaan mukana.

Atsimutaalinen jalusta toimii
hyvin kirkkaille kohteille kuten
Auringon ja Kuun katselemisessa
ja havaitsemisessa.
Kuva Kari A. Kuure.

Atsimutaallinen (Alt-Az) -akseliston akselit ovat pystysuora (Az, atsimuuttisuunta horisontissa) ja vaakasuora (altitudi, Alt eli kohteen korkeus). Tällainen akselisto on tavallinen ”tavaratalokaukoputkissa”, mutta sellainen voi olla myös kaikkein edullisimmissa linssikaukoputkipaketeissa.

Akselistossa ei ole seurantaa tai jos on, niin se on yleensä käsikäyttöinen ja vaatii molempien akselien säätöä. Seuranta yhdellä asetuksella on yleensä tunnista kahteen, riippuen rakenneratkaisuista. Tämän jälkeen etenkin tuntiakselin säätöruuvi on kierrettävä alkuun.

Akseliston etuina on edullisen hinnan lisäksi se, että kaukoputki suunnataan kohteeseen suoraan. Tällöin ei tarvitse välittää havaintopaikan maantieteellisestä leveydestä, joka eq-jalustassa pitää tietää ja säätää.

Miinuksena voidaan pitää sitä, että suuntaus täytyy tehdä visuaalisesti, joten kohteen tai sen välittömässä läheisyydessä oleva toinen kohde täytyy olla näkyvä. Tämä vaikeuttaa erityisesti syvä taivaan kohteiden havainnointia.

Kolmaskin ominaisuus ei ole kovinkaan mukava, sillä kohde lipuu pois kuvakentästä hyvin nopeasti ja sitä nopeammin mitä suurempaa suurennusta käytetään heti, kun seuranta lopetetaan. Ja neljänneksi: kuvakentässä oleva tähtitaivas kiertyy kaukoputken optisen akselin ympäri, joten akselisto ei sovellu valokuvaamiseen Aurinkoa ja Kuuta lukuun ottamatta.

Eq-jalusta on yleisin
harrastajien käyttämä
jalustatyyppi.

Eq- eli ekvatoriaalinen akselisto on hyvin yleinen seurantakoneistossa käytetty tyyppi. Tuntiakseli (RA-akseli) oikein suunnattuna on maapallon pyörimisakselin suuntainen. Toinen akseli on deklinaatio-akseli (DEC-akseli) ja sen avulla kaukoputki suunnataan kohteen deklinaatiolukemaan.

Eq-jalustoissa on edellisten lisäksi vielä kolmas, säädettävä nivel. Sen avulla tuntiakselin korkeuskulma säädetään samaksi kuin havaintopaikan maantieteellinen leveys. Jos havaintopaikka on koko ajan sama tai vaihtuu pohjois-eteläsuunnassa vain vähän, korkeuskulmaa ei tarvitse säätää uudelleen ensimmäisen säädön jälkeen.

Eq-jalustoissa on yleensä useita erilaisia ratkaisuja seurannan järjestämiseen. Edullisimmissa jalustoissa se on yleensä käsikäyttöinen. Toisin kuin atsimutaali-akselistolla, kaukoputken kohteeseen suuntaamisen jälkeen deklinaatiota ei tarvitse säätää. Tämä kuitenkin edellyttää, että jalusta ja RA-akseli on suunnattu hyvin tarkasti taivaannapaan.

Eq-jalustan seurannan voi myös motorisoida. Lähes poikkeuksetta kaikissa jalustoissa on valmiina tarvittavat kiinnityspisteet seurantamoottoreille. Hyvin tavallista on, että vain RA-akseli varustetaan moottorilla, deklinaatioakselin jäädessä käsikäyttöiseksi. Tosin sekin varustetaan usein moottorilla, jolloin kaukoputken hienosuuntaaminen ai suunnan korjaaminen onnistuu helposti vain nappia painamalla.

Hieman hintavimmissa jalustoissa molemmat seurantakoneistot on motorisoitu. Tällöin jalustan rakenne kuitenkin poikkeaa jonkin verran niistä, jotka voidaan motorisoida jälkeenpäin. Moottorit ovat yleensä kiinteitä ja jalustan suojakuorien sisällä.

Tekninen elektroniikan kehitys on tuonut tähtiharrastukseen ns. goto-jalustat. Niissä alkusuuntauksen jälkeen elektroniikka hoitaa niin kohteen etsinnän kuin sen seurannan. Käyttäjän pitää vain antaa tarvittavat ohjauskomennot yleensä käsiohjaimesta tai tietokoneelta. Elektronisesti ohjattu jalusta on nykypäivää ja se helpottaa erityisesti syvä taivaan kohteiden löytymistä, jopa sellaisessa tapauksessa, että kohde ei näy lainkaan paljain silmin.

Eq-1-jalusta on kevytrakenteinen
jalusta.

Eq-jalustan tyyppimerkistä yleensä voi jo päätellä jalustan kuormitettavuutta. Tosin mitään yhtenäistä, tarkasti sovittua määreitä ei ole. Jalustatyypit EQ-1 ja EQ-2 ovat kuormitettavuudeltaan vähäisimpiä. Seuraavat kuormitettavuusluokat ovat EQ-3 ja jo melko hyvä harrastajien suosima EQ-5 jalustat. Useat valmistajat tekevät myös hieman suuremmalle kuormalle suunniteltuja HEQ-5 ja HEQ-6 malleja. Näitä viimeksi mainittuja jalustatyyppejä voi kuormittaa 10–16 kg massalla.

Olipa eq-jalusta millainen tahansa, muutama hyvin tärkeä asia on kuitenkin muistettava:

EQ-6-jalusta on tukeva
ja kuormitettava, joka
soveltuu myös valokuvaamiseen.

Ensimmäiseksi on jalustan varustelun jälkeen tarkistettava molempien akselistojen tasapainotus. Käsin seurannassa pieni epätasapaino ei juuri haittaa, mutta moottorikäyttöisissä oikea tasapainotus tulee merkittävään rooliin. Jos tasapainotus on hyvin paljon pielessä, silloin moottorit eivät jaksa seurata tai siirtyä kohteeseen. Valokuvatessa voi riittävän suuri epätasapaino aiheuttaa myös siirtymistä valotuksen aikana ja kuva on siltä osin pilalla. Tiivistetysti RA- ja DEC-akselien tasapainotus on illan havaintosession ensimmäinen tehtävä.

Toiseksi eq-jalusta on suunnattava oikein. Tuntiakselin tulee osoittaa suoraan pohjoiseen taivaannapaan. Jos näin ei ole, niin silloin tähtitaivaan kohteet vaeltavat kuvakentän poikki lyhyemmän tai pidemmän ajan kuluessa, riippuen suuntausvirheen suuruudesta.

Tähtiharrastajan kaukoputki: Jalustat – osa 1

Kaukoputken jalusta on ehkä yksittäisistä laitteista kaikkein tärkein. Jos jalusta on heikkorakenteinen, huojuva ja mahdollisesti ylikuormitettu, kaukoputken tuottama kuva tärisee ja huojuu, eikä havainnoinnista tule mitään.

Kaukoputkikauppiaat tarjoavat kaukoputkipaketteja, joihin sisältyy kaukoputken lisäksi joitakin varusteita ja jalusta. Valitettavan usein jalusta on kuitenkin alimitoitettu tai rakenteellisesti epäkelpo kaukoputken ominaisuuksiin nähden. Ensimmäistä kaukoputkeaan hankkiva harrastaja usein sortuu valitsemana juuri tällaisen paketin, ja sen seurauksena orastavaan harrastukseen voi pettyä ja kiinnostus loppua.

Jalustan tehtävä yksinkertaistettuna on kannatella kaukoputkea, pitää se suunnassa ja seurata tähtitaivaan kohdetta. Jotta jokaisesta osatehtävästä se selviytyisi hyvin, jalustalta vaaditaan tiettyjä rakenteellisia ominaisuuksia. Ennen jalustatyyppien esittelyjä, käsittelen yleisiä ominaisuuksia, joista jokaista pitäisi miettiä jalustaa hankittaessa.

Kuormitettavuus on ensisijainen ominaisuus, joka ratkaisee kaiken. Jalustojen valmistajat ilmoittavat laitteittensa kuormitettavuuden, jolla tarkoitetaan kaukoputken massaa kaikkine lisälaitteineen. Lisälaitteita voi olla paljonkin, joten kannateltava ja suunnattava laitemassa voi kaksinkertaistua ilmoitetusta kaukoputken massasta. Lisäksi on käytännön syistä otettava huomioon vielä jonkinlainen ”turvakerroin” tai kilomääräinen lisämassa. Turvakerroin mahdollistaa vielä yhden lisälaiteen asentamisen tai tasapainottamiseen tarvittavat painot ilman, että jalustan kantokyky ylittyy.

Esimerkki: Jos kaukoputken massaksi valmistaja ilmoittaa 3 kg ja siihen liitettävät lisälaiteet ovat yhteismassaltaan 2 kg (kiinnityskisko ja -renkaat, etsinkaukoputki, kamera, loittorenkaat jne.) ja lisämassalle (esimerkiksi tasapainotuspainoille) halutaan varata 1,5 kg, niin silloin päästäänkin jo jalustaan, jonka kuormitettavuus pitäisi olla ainakin 6,5 kg.

Toinen ominaisuus on tärinänvaimennuskyky nimelliskuormituksella. Nämä kaksi asiaa ovatkin sidoksissa toisiinsa siten, että riittävä kuormitettavuus tuo mukanaan yleensä riittävän tärinän vaimentumisen. Pääperiaate on, että kun kaukoputkea käsitellään, esimerkiksi tarkennetaan, tärinät pitäisi vaimentua kuvasta muutamassa sekunnissa. Lisäksi normaalioloissa valitseva tuuli ei pitäisi pystyä tärisyttämään jalustaa niin paljoa, että se näkyisi kuvassa. Valitettavasti tärinävaimentumiselle ei ole kehitetty standardoitua testiä eikä luokitusta, joka voitaisiin liittää jalustan teknisiin tietoihin. Ainoa keino varmistua asiasta on kokeilla käytännössä tai kysellä ko. jalustatyyppiä käyttäviltä kuinka jalusta reagoi tärinöihin.

Jalusta tyypit

Jalusta voidaan jakaa kolmeen päätyyppiin rakenteensa ja kahteen päätyyppiin akselistonsa perusteella. Rakenteellisesti jalusta voi olla: pilari, kolmijalka tai Dobson-jalusta. Akselisto puolestaan voi olla: atsimutaalinen tai ekvatoriaalinen. Näiden yhdistelmänä voidaan valmistaa monenlaisia jalustoja.

Pilaria käytetään yleensä kiinteästi rakennetuissa tähtitorneissa tai havaintopaikoilla. Pilari valmistetaan yleensä vahvasta metalliputkesta tai valetaan betonista. Hyviä puolia on runsaasti ja oikein tehty pilarijalusta ei tärise haittaavasti.

Kaupallisesti pilarijalustoja on tarjolla usealla eri kaukoputkivalmistajalla. Ne ovat liikuteltavia, joten pysyvää havaintopaikkaa tai tähtitornia ei välttämättä tarvita. Pilarijalustat ovat kuitenkin hyvin massiivisia, joten joku kuljetusväline täytyy olla. Jos nämä asiat eivät tule esteeksi, pilarijalustan hankkiminen on oiva vaihtoehto. Aloittelevan tähtiharrastajan sitä ei kuitenkaan pitäisi valita, sillä jälleenmyyntiarvo ei ole aivan sitä mitä pitäisi, jos harrastus ei pidemmän päälle kiinnostaisikaan.

Toinen jalustatyyppi on kolmijalka. Se nimensä mukaisesti rakentuu kolmesta, yleensä kahdesta tai kolmesta sisäkkäin menevästä osasta. Valmistusmateriaaleina voivat olla: alumiiniprofiili, puu tai teräsputki. Kaikilla näillä raaka-aineilla on omat ominaisuutensa, jotka vaikuttavat lopputuotteen ominaisuuksiin.

Suositeltavin kolmijalkamateriaali on teräsputki. Yleensä jalustan kuormitettavuus ja tärinänvaimennus on kohdallaan.  Käytetty teräslaatu on yleensä ruostumatonta, joten jalusta on pitkäikäinen ja vaihtotarve harvemmin pääsee yllättämään. Teräsputkijalustoissa putken halkaisija on yleensä noin 30 mm tai 45–50 mm jalustan kuormitettavuudesta riippuen. Harrastajien yleisimmin käytetyille kaukoputkille noin 30 mm teräsputki on riittävän vahva.

Puu voi olla raaka-aineena melkoisen hyvä. Jalustan kuormitettavuus ei kuitenkaan ole samaa luokkaa kuin teräsputkijalustan, mutta värinöiden vaimentuvuus on hyvä. Hinnaltaan puujalustat eivät ole sieltä edullisimmasta päästä, joten mielestäni täytyisi olla jokin erityinen syy puujalustan hankkimiseen.

Kehnoin rakka-aine on alumiini. Etenkin, jos jalustaan on käytetty U-profiilia. Jalustan kuormitettavuus on yleensä pieni ja tärinöiden vaimentuminen hidasta. Valitettavasti usein kaukoputkipaketteihin sisältyvä jalusta on juuri tätä tyyppiä. Lähes aina jalustan muut osat ovat muovia, joiden rajallinen käyttöikä tule vastaan yllättävän nopeasti. Yleensä jokin muoviosa halkeaa, katkeaa tai muutoin särkyy, jolloin jalusta on käyttökelvoton. Varaosia ei yleensä ole saatavilla, tai niiden hankita tulee erittäin kalliiksi.