Tähtiharrastajan kaukoputki: Näin teet aurinkosuotimen!

Auringoss voi olla silloin tällöin hienoja pilkkuja ja pilkku-
ryhmiä. Kuva © Kari A. Kuure.

Suomen vaaleissa kesäöissä tähtitaivaan kohteet ovat vähissä, usein tähtiharrastajan havaitsemismahdollisuuksien ulkopuolella. Kesän aikana voidaan havaita Kuuta, joka yleensä on suhteellisen matalalla, ja joitakin kirkkaimpia planeettoja, osan niistä näkyessä jopa päivätaivaalla. Ylitse kaikkien muiden on kuitenkin Aurinko, joka loistaa kirkkaan korkealla taivaalla. Sen havaitsemista jokaisen tähtiharrastaja pitäisi ainakin joskus kokeilla.

Muista varovaisuus

Kaikkien kaukoputkien mukana tulee varoitus Auringon katselemisen vaarallisuudesta. Asia on juuri näin, Aurinko voi olla todella vaarallinen kohde silmien terveydelle, jos kaukoputkissa ei ole asianmukaista aurinkosuodinta. Mitkään tilapäiset viritykset eivät ole milloinkaan turvallisia, vaan jopa todella vaarallisia. Sama varoitus on paikallaan, käytettiinpä sitten kaukoputkea, kiikaria tai kameran optiikkaa, kaikissa niissä pitää käyttää oikeanlaista suodinta.

Aurinkoa voi havaita turvallisesti jos käytetään kunnollista, Auringon visuaaliseen havaitsemiseen tarkoitettua suodinta. Usein kaukoputkikauppiaiden tarjoamat suotimet ovat suhteellisen kalliita ja jos käytössäsi on useampia kaukoputkia, niin niille jokaiselle pitäisi hankkia oma suodin jos niitä kaikkia halutaan käyttää aurinkohavaintoihin. Ursan kaukoputkikaupassa on tarjolla alumiinikehyksellisiä suotimia, joiden myyntihinta on 66 – 143 euroa riippuen koosta.

Onneksi turvallisen aurinkosuotimen rakentaminen omatoimisesti ei ole vaikeaa ja siihen tarvikkeet maksavat edullisimmillaan vain muutaman euron. Alla kerrotulla ohjeella voi valmistaa turvallisen suotimen, olipa sitten kyse kaukoputkesta, kiikarista tai kameran optiikasta.

Tarvikkeet

Aurinkosuotimen rakentamisessa tarvittavat välineet.
Kuva © Kari A. Kuure.

Aurinkosuodin syntyy helposti vain muutamasta tarvikkeesta. Itse suodinmateriaali on Baader Plantariumin valmistamaa AstroSolar-kalvo, tiheydeltään D=5. Se poistaa kaukoputkeen tulevasta valosta niin uv- kuin ir-säteilyn ja pudottaa näkyvän valon aallonpituuksien voimakkuuden 1/10⁵. Ursa myy tätä suodinmateriaalia A4-kokoisina arkkeina hintaan 27,80 € + postikulut.

Yhdestä arkista säästeliäästi käytettynä syntyy helposti kaksi tai kolme aurinkosuodatinta, riippuen hieman käytetyn aukon koosta. Isossa kaukoputkessa ei tarvitse käyttää aina täyttä aukkoa, vaan se voidaan rajoittaa noin 100–125 mm ilman, että erotuskyky kärsisi lainkaan. Aurinkoa visuaalisesti havaitessa erotuskyky putoaa ilmakehän vaikutuksesta hyvin usein niin huonoksi, että jopa 60 mm kaukoputkella voidaan saavuttaa parhain mahdollinen erotuskyky.

Suodinmateriaalin lisäksi tarvitaan solumuovilevyä (esimerkiksi 7–10 mm retkipatjasta, hinta noin 5–10  euroa), kuumaliimaa ja pieni pala tiivistä pahvia tai kartonkia. Työvälineinä käytetään saksia, matto- tai askarteluveistä sekä kuumaliimapursotinta. Kuumaliimapursotin ja muutama tanko kuumaliimaa maksaa edullisimmillaan noin 10 euroa. Ja vielä harppia ja viivainta tarvitaan.

Rakentaminen

Solumuoviliuska toimii suotimen pitimenä kaukoputken
objektiivin edessä. Kuvassa solumuovinauhan oikean
pituuden määrittäminen. Kuva © Kari A. Kuure.

Aurinkosuodin sijoitetaan aina kaukoputken objektiivin eteen. Solumuovilevystä leikataan riittävän pitkä ja noin 25 mm leveä suikale, jonka pituus riittää kaukoputken objektiivikehyksen ympäri. Mittaa sopiva solumuovista sopiva pala, aluksi se voi olla hieman pidempi kuin lopullinen pituus. Viimeistele pituus siten että se muodostaan sopivan tiukan renkaan objektiivikehyksen ympärille. Sopiva pituus on sellainen, että suotimen asentaminen paikoilleen sujuu kätevästi mutta se ei kuitenkaan lennä tuulessa pois. Oikean pituuden löydyttyä, liimaa suikaleen päät toisiin kuumaliimalla. Liimaamisen jälkeen kokeile solumuovirenkaan ”istuvuutta” ja sen kireyttä.  Jos rengas on liian löysä, voit säätää sitä poistamalla ensimmäinen liimaus saksilla ja yrittämällä uudelleen.

Harpilla piirretään pahviin käytettävä aukko, joka leikataan
auki. Kuva © Kari A. Kuure.

Seuraavaksi pahvista leikataan kaksi neliön muotoista palaa (6-, 8-kulmaista tai pyöreää), joiden sivunpituus (halkaisija) on objektiivin kehyksen ympärille pujotetun solumuovirenkaan ulkokehän halkaisija. Esimerkiksi, jos objektiivinkehyksen ulkohalkaisija on 110 mm, niin silloin solumuovirenkaan ulkohalkaisija on noin 110 mm + 20 mm = 130 mm riippuen solumuovin vahvuudesta.

Pahviin piirretään harpilla objektiivin halkaisijan kokoinen ympyrä reiän leikkaamista varten. Isoa kaukoputkea varten reiän halkaisijaksi riittää jo mainittu 100–125 mm. Reiät leikataan auki ja toinen pahveista liimataan objektiivin kehyksen ympärillä olevaan solumuovirenkaaseen. Liimatessa on syytä olla huolellinen, jotta liima ei tahrisi kaukoputkea eikä etenkään objektiivia. Liima on pursottimesta tulessaan hyvin kuumaa, joten palovammojen välttämiseksi liimaan ei pitäisi koskea ennen kuin se on jäähtynyt.

Ensimmäinen tukipahvi on liimattu solumuovikehykseen.
Etuaalalla odottaa kiinnitystään muotoiltu AstroSolar-kalvo,
joka teipataan seuraavaksi tukipahviin. Huomaa, että
suodinkalvon molemmin puolin on suojapaperit.
Kuva © Kari A. Kuure.

Tämän jälkeen AstroSolar-kalvosta leikataan nelikulmainen (säästeliäästi käytettynä 8-kulmainen tai pyöreä) kappale, jonka sivunpituus (halkaisija) on noin 10 mm suurempi kuin aikaisemmin pahviin leikattu aukko. AstroSolar-kalvon leikkaaminen on saksilla hieman hankalaa, joten sen voi tehdä sopivalla leikkausalustalla ja askarteluveitsellä jouhevasti. Leikkaamista varten voi tehdä pahvista sopivan muotoisen ja kokoisen sapluunan, jolloin leikkaaminen helpottuu.

Suodinkalvo teipataan solumuovirenkaaseen liimattuun pahviin siten, että se peittää koko vapaan aukon. Kalvoa ei pidä kiristää ja jos se jää hieman löysälle tai poimuille, siitä ei ole haittaa kuvan tarkkuudelle. Yritä kuitenkin saada suodinkalvo kiinnitettyä mahdollisimman suoraksi.

Suodinkalvo on teipattu tukipahviin ja etummainen tukipahvi
odottaa liimausta. Kuva © Kari A. Kuure.

Toinen pahvi liimataan tai kiinnitetään teipillä suodinkalvon päälle. Useimmiten on kaikkein helpointa liimata etummainen pahvi muutamalla liimapisteellä paikoilleen ja sen jälkeen liimata reunat ja peittää ne vaikkapa PVC-teipillä (sähkömiehenteipillä), jolloin lopputulos on viimeistelty.

Voit tietysti rakentaa neli- tai kuusikulmaisen sijaan täysin pyöreän suodattimen! Se vaatii kuitenkin hieman enemmän aikaa niin suunnitteluun kuin toteutukseen mutta lopputulos voi olla käyttökelpoisempi kuin nelikulmainen suodin. Pyöreä suodatinkalvo säästää myös hankitun AstroSolar-kalvoa useampaan suodattimeen.

Toinen tukipahvi on nyt liimattu suotimeen.
Kuva © Kari A. Kuure.

AstroSolar-kalvoa käsiteltäessä olisi hyvä käyttää ohuita puuvillakäsineitä tai lateksisia kertakäyttökäsineitä joissa ei ole talkkia. Käsineitä käyttämällä vältytään tahattomilta sormenjäljiltä kalvossa. Jos jälkiä kuitenkin syntyy, niin niitä voi poistaa silmälasien puhdistamiseen tarkoitetulla mikrokuituliinalla. Tuoreeltaan jälkien poistaminen onnistuu kevyesti pyyhkimällä.

Nyt aurinkosuodin on valmiina käyttöön teitpä sitten havaintoja auringonpilkuista tai auringonpimennyksistä. Sama suodin kelpaa myös valokuvaamiseen, joten havaintoja voi tehdä hyvin monipuolisesti.

Käsittele ja säilytä suodin huolellisesti, sillä

Aurinkosuodin on valmis käyttöön.
Kuva © Kari A. Kuure.

AstroSolar-kalvo on herkkä vaurioitumaan! Jos kalvoon syntyy reikiä, vaikka vain hyvin pieniä, älä käytä vaurioitunut suodatinta! Aurinkosuotimen säilyttäminen on kätevintä sopivankokoisessa pahvilaatikossa. Sopivia pahvilaatikkoja ovat usein laitteiden myyntipakkaukset tms. joten aivan uutta laatikkoa ei tarvitse rakentaa, joka tietysti on mahdollista sekin.

Mitä aurinkosuotimella Auringosta voi nähdä?

AstroSolar-suodin päästää lävitseen laaja-alaisesti valoa punaisesta siniseen, toisin sanoen valkoista valoa. Tässä valossa Auringosta näkyy fotosfääri, jossa usein on näkyvissä auringonpilkkuja. Pilkut voivat olla hyvin pieniä tummia pisteitä, mutta hiemankin suuremman pilkun ympärillä voidaan nähdä harmaa alue, penumbra. Musta ydin on nimeltään umbra.

Pilkkujen määrä ja koko vaihtelee päivittäin. Pilkkuryhmät syntyvät pieninä yksittäisinä pilkkuina, niiden määrä ja koko kasvavat muutaman vuorokauden ja sen jälkeen pilkkuryhmä alkaa hajaantua, pilkut pienenevät ja katoavat. Pilkkuryhmien sijainti näkyvällä kiekolla muuttuu jatkuvasti Auringon pyörimisestä johtunen. Päivittäin havaintoja tehtäessä usein voi nähdä pilkkuryhmän katoavan kiekon reunana taakse lännessä tai tulevan esille idästä.

Suurella suurennuksella voi tarkastella pilkkujen
yksityiskohtia. Kuva © Kari A. Kuure.

Penubrallisessa pilkussa reunatummentuman alueella voi nähdä Wilsonin ilmiöksi nimetyn ilmiön: Mitä lähemmäksi Auringon kiekon reunaa pilkku siirtyy sitä lähemmäksi penumbran vasenta reunaa umbra näyttää siirtyvän.  Syy tähän ilmiöön on se, että umbra sijaitsee jonkin verran syvemmällä kuin penubra ja ilmiö on seurausta näkösäteen suunnan muutoksesta.

Pilkkujen ja pilkkuryhmien määrä vaihtelee ns. yhdentoista vuoden jaksoissa. Määrän vaihtelu kuvastaa Auringon aktiivisuutta, minimin ollessa lähellä pilkkuja ei näy moneen päivään ja aktiivisina kausina Auringon pinnalla voi olla useita isoja ja monipilkkuisia ryhmiä samanaikaisesti. Aktiivisuuden huippukausina pilkuttomia päiviä ei esiinny, kun taas minimin aikoihin pilkkujen näkyminen on harvinaista.

Auringopilkkujen lisäksi fotosfääristä voidaan nähdä aktiivisilla alueilla fakuloita. Ne ovat vaaleita, verkkomaisia rakenteita. Helpoimmin niitä voi nähdä Auringon kiekon reuna-alueilla, ns. reunatummentuman alueella. Joskus fakuloita voi nähdä myös keskempänä, etenkin Auringon aktiivisuusmaksimin aikoihin.

Tähtiharrastajan kaukoputki: Suodattimet – osa 1

Harrastaja kaukoputkiin on saatavana
hyvin runsas valikoima erilaisia
suodattimia eri käyttötarkoitukseen.

Harrastaja kaukoputkiin on saatavana hyvin runsas valikoima erilaisia suodattimia eri käyttötarkoituksiin. Aloitteleva tähtiharrastaja tarvitsee kuitenkin vain kolme tai neljä suodatinta, joiden avulla hän pääsee hyvin alkuun harrastuksessaan. Tässä artikkelisarjassa tarkastelen suodattimia niin teknisesti kuin miten ne vaikuttavat kohteen kuvaan kaukoputkessa ja niiden käyttöä.

Jos aivan tarkkoja ollaan, suodattimia ei välttämättä tarvita lainkaan ennen kuin niiden tarve tulee ilmeiseksi. Niinpä suodattimia ei ole mitään syytä hankkia kaukoputken kanssa samanaikaisesti, vaan vasta siinä vaiheessa kun niiden käyttötarkoitus harrastajalle selvenee.

Yleistä suotimista

Suodatin tai suodin, millä nimellä sitä halutaankaan kutsua, on osittain valoa läpäisevä optinen elementti, jonka perimmäinen tarkoitus on valita havaintoihin käytettävät aallonpituudet. Toisena suotimen tarkoituksena on säätää silmään tai kameran kuvasensorille tulevan valon määrää, jos kohde on erittäin kirkas. Kolmas käyttötarkoitus (etenkin ammattiastronomiassa) on selvittää kohteen valon polaarisuus tai sen puuttuminen.

Kun suodin sijoitetaan johonkin kohtaan kaukoputken optiselle akselille, sen pitää olla laadukas, jotta vältyttäisiin kuvan huononemiselta. Missään tapauksessa se ei ole pala värillistä lasia, kuten leikkikaluiksi luokiteltavissa tavaratalokaukoputkipaketeissa saattaa olla.

Useimmissa tapauksissa suodin kiinnitetään okulaariin, sen kiinnitysputken kaukoputken puoleiseen päähän. Valokuvattaessa suotimien kiinnityspaikkana usein on suodinpyörä, jonka avulla suodattimen vaihtaminen on nopeaa. Suotimen kiinnittämistä varten sen rungossa on kierre, joka on standardoitu. Toisin sanoen, riippumatta laitteiden valmistajista, suodin voidaan kiinnittää aina okulaariin tai suodinpyörään.

Suodattimen rakenne

Aivan samoin kuin okulaareja on kahta kokoa (1,25” ja 2”), suotimiakin on näitä kokoja[1]. Näiden kahden koon lisäksi suotimia on saatavissa Clip-suodin Canon EOS -kameroihin kiinnitettäviä ja joidenkin kaukoputkien kiinnityskierteisiä (SC-kierre) suotimia. Jotkin valmistajat tarjoavat myös kehyksettömiä, joko pyöreitä tai nelikulmaisia suotimia erikoislaitteisiin.

Useimpien valmistajien suotimia voidaan liittää myös toisiinsa. Tällä tavalla saadaan leikattua useampia aallonpituuksia mitä yksitäisellä suotimella on mahdollista. Usein kahden suotimen yhteen liittämisellä voidaan säästyä uuden suotimen hankinnalta, jos yhdistelmälle on vain satunnaista käyttöä. Jos tällaiselle suotimelle on runsaasti käyttöä, silloin on syytä hankkia yhdistelmää vastaava erillinen suodin.

Laadukas suodin rakennetaan substraatille (tasohiottu optinen lasi). Yksistään tämä ei vielä pysty toimimaan suodattimena, vaan se tarvitsee pinnoilleen lukuisia, jopa toistasataa erilaista pinnoitetta ennen kuin suotimella on halutut ominaisuudet. Päällimmäisinä kerroksina on luonnollisesti heijastumista estäviä kerroksia ja sen lisäksi kosteudelta ja mekaaniselta kulumiselta suojaava kovakalvokerros, jollaisia esimerkiksi silmälaseihin hyvin yleisesti laitetaan.

Vaikutukset

Suodattimen käyttäminen saa aikaan muutoksia näkyvässä kuvassa. Ensinnäkin, suodin poistaa haluttuja aallonpituuksia ja näin himmentää kuvaa (lukuun ottamatta ir-block-suotimia). Tästä syystä pienen kaukoputken käyttäjät eivät voi käyttää kovin tummia suotimia. Valovoimaisimpien kaukoputkien käyttäjien puolestaan ei pitäisi käyttää liian vaaleita suotimia, sillä silloin haluttujen aallonpituuksien poistuminen ei ole täydellistä ja kuvaan jää (vaikkakin himmentyneenä) ei-toivottuja aallonpituuksia. Valmistajat yleensä kertovat mikä kokoiselle kaukoputkelle suodin on valmistettu.

Suotimen lisääminen muuttaa myös kaukoputken tarkennuspistettä hieman kauemmaksi. Tästä syystä usein käytetään kirkasta suodatinta (substraatti + heijastumisen estäviä monikalvopinnotteita) tarkentamiseen vaikka varsinaiset havainnot tehtäisiinkin toisella suotimella. Tällaisessa tapauksessa yleensä käytetään kaukoputken ja okulaarin väliin asennettavaa suodinpyörää, jolla suotimen vaihto sujuu näppärästi ilman minkään osan irrottamista.

Harkintaa hankintaan

Suodattimia hankittaessa tulisi jälleen kiinnittää suuri huomio laatuun. Moni valmistaja antaa takuun valmistamilleen tuotteille, joka osoittaa niiden olevan hyvälaatuisia. Esimerkiksi Astronomik (www.astronomik.com/en/home) myöntää tuotteilleen 10 vuoden takuun. Valmistajan sivuilta löytyy lisäksi tarkat tekniset tiedot kaikille suotimille.

Astronomik ei yksin ole laadukkaiden suotimien valmistaja, muita ovat esimerkiksi Baader planetaarium (www.baader-planetarium.com/ ) ja kaikki tunnetuimmat kaukoputkien valmistajat tarjoavat laadukkaita suotimia omilla merkeillään.

Valitettavasti suodinmarkkinoilla on runsaasti tarjontaa myös hyvin edullisella myyntihinnalla. Usein ne ovat jonkin nimettömän valmistajan tuotteita, joiden laadukkuudesta tai valmistustavasta ei ole mitään tietoa saatavilla. Huonoimmillaan ”suotimet” voivat olla ikkunalasia, jonka ulkopintaan on vedetty jonkinlainen värillinen lakka tai itse lasi on värjätty joko valmistusvaiheessa tai jälkeenpäin. Näistä suotimista ei myöskään heijastusta estäviä tai kovakalvopinnotteita löydy. On päivän selvää, että tällaista laitetta ei milloinkaan pitäisi hankkia!

Huomatukset

[1] Yleisimmät kierrevaihtoehdot ovat:

·         T2-kierre (M42×0,75),

·         SC-kierre (2” / 24 TPI),

·         1,25” (M28,5) ja

·         2” (M48).

Suotimia toimitaan myös ilman kehystä erikokoisina, tilauksesta juuri tiettyyn käyttötarkoitukseen muotoiltuna.