DIY: Apodisationsmaßnahmen an Fangspiegelarmen

Weil es darum geht, etwas Vorhandenes zu optimieren.

Hallo zusammen,

irgendwo in einem Forum hatte mal jemand flapsig bemerkt, dass man sich bezüglich der Spikes nicht bemühen brauche, es würde genügen, die Bleche mit Schwarzem Velours zu bekleben und sie verschwänden und gut wäre.

Klar, ich kann es nicht abwarten, das zunächst mit dem üblichen DC-Fix am Himmel zu überprüfen.

Ich nannte so etwas in einem anderen Zusammenhang mal Mikro-Apodisation. Die Wellenlänge des Lichtes ist deutlich, wirklich deutlich kleiner, als die Rauhigkeit der Veloursschicht in der flachwinkligen Seitensicht. Ist die Lichtbeugung an rauhen Kanten wie an glatten Kanten? Lässt sich das in den Simulationsprogrammen berücksichtigen? Ich bin kein Optiker und kann dazu nichts Fundiertes beitragen. Ich kann es nur ausprobieren.

Meine Verifizierung am Stern wird wohl noch brauchen, das liegt an Balkonien, dem Sichtfenster, dem Wetter und geeigneten hellen Sternen.

Wäre ja ein Hammer, wenn Veloursfolie genügte, um den Spikes das Ende zu geben.

Viele Grüße, Reinhold

Viele Grüße, Reinhold

Hinweise auf (gut erhältliche) Werkstoffe sind für DIYs wertvolle Hinweise, für die man gar nicht genug danken kann.

Um auf die eingangs erwähnte Forschungsarbeit zurück zu kommen. In diesem Bericht, der experimentell untermauert ist, schneidet die Drahthalterung im Hinblick auf Spikes - zumindest für mein Empfinden - nicht so toll ab.

Zudem erfordert sie mechanisch wegen der hohen Zugkräfte mehr und anderen Aufwand, als bei der klassischen „Blechlösung“. Zumindest in meiner Öffnungsklasse.

Die Kontrastübertragung wird - so meine bisher gewonnene Erkenntnis - durch die von den Fangspiegelarmen beanspruchte Summe der (axialen) Einzelflächen bestimmt. Und, an einer Stelle klingt Suiter für mich so, dass die Kontrastminderung bei der Planetenbeobachtung durch die Spikes zustande käme, die die weitere Umgebung aufhellen. Insofern und vielleicht überhaupt wäre es, wenn ich das auf die Spitze treiben wollte, erstrebenswert die Zahl der Arme auf zwei in 90 Grad-Anordnung oder auf eins zu reduzieren und vielleicht zu apodisieren.

Hallo zusammen,

wenn ich das sehe, frage ich mich, was hält mich davon ab, die Zwei-Arm-Lösung in 90-Grad-Anordnung zu wählen? Das sollte ich doch mit dünnen Stahlblechen „stabil“ und verwindungssteif kontruieren und bauen können.

Und wenn der Tag kommen sollte, an dem mich Spikes an Sternen stören oder mein geliebten Kontraste an Sonnenfleck oder Granulation dahingehen, dann apodisiere ich eben die beiden Arme entweder mit Veloursfolie oder mit dem eingangs untersuchten Apodisationsmuster.

Bei der Suche mit „Spider Diffraction Newton“ wird man international, inbesondere auf „cloudynights“ mit unglaublichen Simulationsergebnissen fündig.

Viele Grüße, Reinhold

Hallo Guntram,

Zitat von Guntram

[…] Die Beugung wird ja nicht beseitigt, sondern nur verschmiert. Jedenfalls verschwinden die diesbezüglichen Experimente mangels Erfolges in der Mottenkiste der Teleskopbauer, bis das Thema irgendwann wieder einmal durchgekaut wird.[…]

Dass die Beugungserscheinung nicht beseitigt, sondern verlagert wird, ist, soweit ich das überschaue, durchaus und weit bekannt. Das ist nun kein Argument für Nichts.

Es sind keine Experimente ohne Erfolg. Die Apodisation wird ja nicht als Heilmittel gegen Beugungserscheinungen als solche aus der „Mottenkiste“ geholt, wie du wohl annimmst, sondern als eine Möglichkeit angeboten, die Sichtbarkeit von Spikes zu unterdrücken.

Das ist die Botschaft des eingangs erwähnten Berichtes.

Weiter gedacht, möglicherweise kommt es günstiger Apodisationsschablonen auf einen vorhandenen Stand der Technik zu klemmen, als den Teleskopkopf auf hauchdünne Drähte umzurüsten. Wer keine Spikes auf Sternfeldaufnahmen möchte, klemmt sie auf, und, wenn es am nächsten Tag an den Planeten geht und dort nichts brächte, kommen sie wieder runter, so what …

Und wer neu plant, ist vermutlich gut beraten, erst mal alle Optionen und Parameter auf den Tisch zu legen, auch die aus der besagten Mottenkiste.

Viele Grüße,

Reinhold

Hallo Frank,

wenn es um Steifigkeit, Widerstand gegen Verwindung, damit Vibrations- und Verbiegungsunlust geht, dann zählt letztlich nur das E-Modul. Beim Querschnitt sind wir ja in der Blechlösung festgelegt, ein langes schmales Rechteck.

Wenn wir im web in die gängigen Tabellen schauen, hat Baustahl, Schwarzblech hat ein größeres E-Modul als Edelstahl und die weiteren üblichen Verdächtigen. Ich möchte noch auf einen ungewöhnlichen Werkstoff aufmerksam machen

-> Wolframblech

ungefähr doppelt so verwindungssteif wie Schwarzblech. Salopp ausgedrückt, wenn vorher ein 0,3mm dickes Schwarzblech reichte, tuts ein 0,15mm dickes Wolframblech.

Bei dünnen Blechen muss man natürlich noch das Beulen im Auge behalten. Aber wer mal Wolfram in den Händen hielt …

Damit nicht genug. Die üblichen Spinnenarme enden tubusseitig in einer Schraube und das Blech läuft dorthin spitz zu. Da mag das Blech verwindungssteif sein, aber die Befestigung in der Tubuswand ist es nicht.

Um die Sache perfekt zu machen, müsste das Blech rechteckig sein und sowohl tubusseitig als auch spiegelseitig auf voller Höhe befestigungsmäßig gepackt werden.

Hat natürlich den ganz kleinen Nachteil, dass der Spiegel über die volle Öffnung dann auch die Blechfläche „sieht“. Gut, dann wird es pingelig. Aber ein festsitzender, nicht vibrierender Spiegel dürfte wichtiger sein …

Gegen Wolfram kann kein anderes Material anrennen … gut, teurer als Schwarzblech, aber immer noch im erträglichen Bereich …

Ein hilfreicher Gedanke?

Viele Grüße, Reinhold

Zitat von FRANK21

Mann sollte das Blech auf alle Fälle verwindungstabiel mit zwei Schrauben am Tubus befestigen, zwei Schrauben anlöten, oder abwinken und ein 3mm blechstreifen mit Gewinde zum spannen

Hallo Frank,

Eine solche Spannbefestigung in einem zylinderförmigen und vergleichsweise dünnen Rohr wird unseren Anforderungen eigentlich nicht gerecht und verleitet nur zu dem intuitiven Vorgehen, die Außenmuttern soweit fest zu donnern, dass der Tubus gerade noch nicht eindellt.

Hallo zusammen,

Ginge man zu einem Maschinenbauer und bäte ihn um eine Tragwerkkonstruktion, die im Querschnitt (wegen der Spikes) nicht mehr als soundsoviel Prozent Fläche beanspruchen darf, dessen Spiegel nicht ins Schwingen kommen darf, der sich bei Teleskoplageänderung …. und so weiter, in ein vorhandenes Rohr eingebaut können werden soll … dann käme vermutlich alles Mögliche bei raus, nur nicht der Halter, der in den Tubus gespannt wird.

Ein Beispiel:

Die Spinne stammt aus einem der üblichen 150/750 - 1400. Ich habe sie entlackt, um sie schlanker und maßhaltiger aussehen zu lassen. Das Tubusende sitzt innen im Ring. Solche Fangspiegelträger werden auch käuflich angeboten. Ich bewerte die Machart als eine grundsätzlich solide Konstruktion.

Stellen wir uns kurz vor, der Ring säße nicht am Ende, sondern im Tubus eingeschoben . Eine spannungsfreie Konstruktion. Der Ring würde gleichzeitig den Tubus versteifen.

In dem Fall sind die Tragarme leider nicht blechartig ausgeführt, bei den großen am Markt allerdings schon. Das Konstrukt ist aus Aludruckguss und nichts steht unter Spannung.

Nun ist Aludruckguss individuell in Einzelfertigung recht teuer und uns in unseren großen und kleinen Werkstätten eher nicht so zugänglich. Aber man könnte einen Ring mit T-förmigen Querschnitt nehmen und Bleche und Halter einlöten oder einkleben (die aus Wolfram ).

Auch hier wieder, wen die Spikes stören, klemmt Apodisationsschablonen auf. Wen nicht, hat einen enormen Steifigkeitsgewinn für Tubus und Tragwerk.

Dieser Machart haftet der grundsätzliche Nachteil an, dass der Spiegelschwerpunkt nicht im Tragwerkmittelpunkt sitzt. Damit handelt man sich eine gewisse Schwingungs- und Verbiegeanfälligkeit ein, die man wiederum konstruktiv neu in Griff bekommen müßte.

Ein weiteres Beispiel. Diesen Fangspiegel hatte ich nebst Halter und Schiebefokussierer und Hauptspiegel vor zwanzig Jahren oder so gekauft. Historisch, müsste so aus den Sechzigern stammen, in Zieglers Buch „Das Fernrohr für Jedermann“ ist der Schiebefokussierer abgebildet. Stammt aus einem 150/1200.

Stellen wir uns auch hier folgendes kurz vor. Die Spiegel säße mittig im Tragwerkmittelpunkt. Ideal. Die beiden Tragbleche sind sinnvoll gestaltet. Allerdings sind die Bleche tubusradial nicht so widerstandsfähig wie axial. Das lässt sich durch Einfügen zweier gekreuzter Stäbe sehr gut vermeiden.

Eine solche Spiegelfassung liesse sich auch gut im Mittelpunkt einer Dreiarm- oder Vierarmspinne integrieren.

Will sagen, wenn wir uns auf neue Werkstoffe (z.B. Wolfram) und Methoden (z.B. Kleben) einlassen, lassen sich aufwandsarm verwindungsteife und spikesarme Tragwerke für Fangspiegel konstruieren und herstellen.

Viele Grüße, Reinhold