Bästa solteleskopen för hydrogen-alpha-visning: fem sätt att observera solen säkert

Introduktion

Solen är den enda stjärna du kan se på dagtid, och den är unik bland astronomiska mål: den ser annorlunda ut varje dag. Nebulor och galaxer förblir i princip desamma från år till år, men solen förändras ständigt och spottar ut flares och slingrande protuberanser utan förvarning. Bättre ändå: du behöver inte stanna uppe hela natten för att observera den.

Den är också det farligaste objekt du kan rikta ett teleskop mot. Att titta på solen utan ordentliga filter, även bara i några sekunder, kan orsaka permanent och irreversibel blindhet. Denna guide går igenom de typer av solobservationsutrustning som finns och styrkor och avvägningar för varje, så att du kan välja en uppsättning som både är säker och givande.

Säkerhet först: hur solfilter fungerar

På den mest grundläggande nivån kan du betrakta solen med en hålkamerabox eller godkända förmörkelseglasögon, men det har begränsad användning utanför förmörkelser och mycket stora solfläcksgrupper. För meningsfull förstoring behöver du utrustning som är särskilt konstruerad för solbruk.

Bredbandsfilter låter dig säkert betrakta fotosfären: solfläckens kärna (umbra), penumbran, granulationen och fakulerna. Med dessa kan du följa solfläcksgrupper när de passerar över skivan och se dem förändras dag för dag. De visar också solförmörkelser, planetpassager och satellitpassager.

Hydrogen-alpha-visning tar dig vidare och avslöjar kromosfären med flares och protuberanser. Viktig varning: använd aldrig ett hydrogen-alfafilter avsett för nebelobservation på natthimlen på solen. Dess bandbredd är hundratals gånger för bred, och den dämpar inte solljuset tillräckligt för att skydda dina ögon. Undvik också okularskruvade “solfilter” som finns på andrahandsmarknaden; om de överhettas och spricker medan du observerar kan de orsaka blindhet.

Etaloner förklarade

Nyckelelementet i ett hydrogen-alfateleskop är etalonen: två parallella, extremt plana, delvis reflekterande glassytor placerade mycket nära varandra, med luft eller fast mika mellan sig. När bredbandigt ljus träder in reflekteras det mesta bort, och bara vätelinelinjen och dess övertoner släpper igenom. Ett blockeringsfilter i omvändaren tar bort de oönskade övertonerna och lämnar linjen vid 56,2 angstrom, och kan också blockera UV och IR.

Tuning görs på tre sätt: genom att vinkla etalonen, genom att ändra lufttrycket, eller genom att värma mikan så att den termiskt expanderar. Trycktrimmade system ger högst precision och snabbast realtidstrimning, och de är förseglade så att atmosfärstrycket inte påverkar dem. Vinklingstrimning finns typiskt på frammonterade etaloner i mindre teleskop; trycktrimning sitter mitt i teleskopet; mikabaserade etaloner sitter vid okularsidan.

Dubbelstackning, att lägga till en andra etalon i serie, försmalnar passbandet från ungefär 6 till 1 angstrom ner till 3 till 0,5 angstrom, vilket avsevärt ökar kontrasten på filament och aktiva regioner. Många leverantörer säljer modulära system så att du kan börja med enkelstackning och lägga till en andra etalon senare.

Att välja teleskop för solbruk

Eftersom du endast betraktar en våglängd behövs ingen färgkorrigerad apokromat; en enkel f/7- eller f/8-akromatisk refraktor fungerar bra för enbart solbruk. Det som spelar roll är en väl slipad lins, goda bländarfästen och en kvalitativ tvåhastighetsfokuserare, som gör det dramatiskt enklare att uppnå skarp fokus på flyktiga ögonblick av bra seeing.

Om du redan äger en refraktor med 100mm bländare eller mindre kan du komma in i fotosfärsobservation för bara några hundralappar med ett objektivfilter eller en Herschelprisma. För hydrogen-alpha kan du antingen köpa ett dedikerat teleskop, montera en frammonterad etalon på en liten refraktor, eller addera en mikabaserad etalon bakom fokuseraren.

Mikabaserade etaloner kräver en telecentrisk ljusväg, typiskt 4x förstoring som gör en f/7-optik till f/30. Det förstorar detaljer fint men förlorar vyn av hela skivan. De behöver också ström och ungefär 10 minuter för att värmas upp och stabiliseras efter varje justering, vilket gör att vinkel- och trycktrimmade system känns betydligt mer responsiva i jämförelse.

För visuell användning, planera för ett lågeffektokular som ramar in hela skivan plus ett högeffektokular eller en 2x barlow för detaljer. En spårningsmontering med solläge rekommenderas starkt, och en dedikerad solsökare gör det betydligt mindre frustrerande att hitta solen.

Bländare, seeingförhållanden och dubbelstackning

Större bländare ger bättre upplösning och detalj, men solteleskop påverkas mer av atmosfärisk turbulens, höjd, fuktighet och termiska strömmar i tuben. I praktiken är bländare upp till cirka 80mm användbara under alla förhållanden. En observatör fann att dubbelstackning av ett 80mm-teleskop gav betydligt mer kontrast men en märkbart dimmigare bild; att gå upp till 100mm gjorde den dubbelstackade vyn ljusare och trevligare, till ett högre pris.

Under utmärkt seeing presterar ett system med stor bländare långt bättre än mindre teleskop, så ta hänsyn till dina typiska himmelsförhållanden. Notera också att längre brännvidder kan göra det svårare att få hela skivan i synfältet, beroende på ditt okular eller kamerans sensor.

För bildtagning, använd en monokrom kamera. Färgkameror har bara en röd sensor av fyra och inkluderar ofta ett IR-filter som ytterligare minskar röd känslighet, vilket försämrar solprestandan betydligt. Håll exponeringarna under 10 millisekunder, ställ in gain så att histogrammet ligger runt 75 %, och matcha pixelstorleken till bländarförhållandet.

Bästa nybörjarteleskopet med dedikerad hydrogen-alpha: Coronado PST

Coronado PST är ett dedikerat hydrogen-alfateleskop med liten bländare och en frammonterad, vinkeltrimmad etalon. Frammonterade vinkeldesign är typiskt för mindre dedikerade solteleskop, och detta format håller systemet enkelt och användarvänligt utan strömkrav eller uppvärmningstid.

Som ingångspunkt till kromosfären är en frammonterad vinkeltrimmad design ett av de skonsammaste sätten att lära sig: justeringar sker i realtid, och du kan vicka trimningen fram och tillbaka för att hitta bästa kontrast på sekunder. Om du vill ha det minsta möjliga åtagandet inom hydrogen-alfaobservation är denna klass av teleskop det naturliga första steget.

Bästa budgetteleskopet med dedikerad hydrogen-alpha: Lunt 40mm f/10

Lunt 40mm f/10 är ett dedikerat hydrogen-alfateleskop som visade sig förvånansvärt kapabeltrots sin blygsamma bländare. Det använder den frammonterade vinkeldesign som är vanlig hos mindre dedikerade teleskop, vilket innebär realtidstrimning utan uppvärmning eller väntan.

För alla som börjar med hydrogen-alpha runt ingångsprisnivån, där utmärkta nybörjarteleskop börjar på ungefär $750, representerar detta teleskop ett mycket tillförlitligt val från en tillverkare med stark kvalitetskontroll. Om din prioritet är ett teleskop som helt enkelt fungerar ur lådan för solen är det svårt att argumentera emot det.

Bästa premiummodulära systemet: Lunt 100mm Universal

Lunt 100mm Universal hydrogen-alfateleskop är en modulär design som kan fungera som ett vanligt teleskop för natten, ett hydrogen-alfateleskop och ett fotosfärsteleskop. Trycktrimningen sitter mitt i teleskopet och ger högsta trimningsprecision och omedelbara realtidsjusteringar, förseglad mot atmosfärstryck.

Vid 100mm bländare är den dubbelstackade bilden märkbart ljusare och trevligare än mindre dubbelstackade system, även om den prestandan kommer till ett betydligt högre pris. Utöver solbruk fungerar samma teleskop som ett toppkvalitets teleskop för natten för månen, planeterna, stjärnor och galaxer, vilket gör investeringen lättare att motivera för en allroundobservatör.

Bästa etalon vid okularsidan: Daystar Quark

Daystar Quark är den billigaste mikabaserade etalonen, konstruerad med en inbyggd 4,3x telecentrisk lins och ett värmeelement men ingen kylare. Ingångsnivåversioner finns i kromosfär- och protuberansvarianter; om du bara köper en är kromosfärversionen det bättre valet eftersom den också visar protuberanser.

Förbehåndet är konsistens: rapporter från solforum och erfarna observatörer tyder på att prestandan varierar betydligt mellan enheter, med vissa superb och andra besvikande. Alla som köper en, särskilt på andrahandsmarknaden, bör kräva en järnkladd pengarna-tillbaka-garanti så att prestandan kan verifieras innan man förbinder sig helt. Räkna också med tid: att hitta rätt trimning kan ta 30 till 45 minuter, och varje justering kräver ytterligare väntan medan etalonen stabiliseras.

Bästa högkonsistenta etalonen: Solar Spectrum mikabaserad etalon

Solar Spectrums mikabaserade etalon är alternativet med högre konsistens för att lägga till hydrogen-alfaförmåga till en befintlig refraktor. Den använder en telecentrisk lins som köps separat från Baader Planetarium, och enheterna inkluderar vanligtvis både värmeelement och kylare. Låg- och högendversioner finns, och mikaetaloner används generellt med teleskop upp till cirka 100mm bländare, med ett UV/IR-filter framför eller ett kvalitativt energiavvisande filter över objektivet på större teleskop.

Avvägningarna är tillgång och kostnad: väntetider kan vara mycket långa, och den separata telecentriska linsen driver upp det totala priset. I gengäld får du kvalitet som är mycket högre och mycket konsekvent, vilket är varför detta är den rekommenderade mikabaserade vägen om din budget tillåter och du kan vänta.

Praktiska köpråd

Börja med att bestämma vad du vill se. Fotosfärsobservation är prisvärd: med en refraktor på 100mm eller mindre kan du skaffa ett objektivfilter eller en Herschelprisma och omedelbart betrakta solfläckar. Mylar- eller filmfilter är i allmänhet optiskt bättre än glasfilter, och en Herschelprisma är optiskt bättre än film, men prismer passar bäst på teleskop upp till cirka 150mm och objektivfilter måste skruvas fast ordentligt fram på teleskopet.

Om intresset består kommer du att vilja ha hydrogen-alpha, som börjar runt $750 och stiger brant därifrån. Överväg din lokala seeing: en stor bländare hjälper inte om din luft är turbulent, och du kommer att använda ett litet eller medelstort teleskop betydligt oftare. Portabilitet, strömtillgång och om du föredrar något som fungerar ur lådan jämfört med en gör-det-själv-modifiering bör alla forma beslutet.

Några vanor värda att anta: kolla vad solen gör innan du ställer upp genom att titta på dagliga solbilder som publiceras online; ta av eller ta bort guideinstrument under solsessioner; och för kalcium K-bildtagning, notera att Lunt, Daystar och Baader Planetarium alla tillverkar filter, även om kalcium K förblir en nisch främst för imagers.

Slutsats

Solen belönar varje budget. Ett bredbandsfilter eller en Herschelprisma tar dig säkert in i solfläcksskådande till låg kostnad, medan ett dedikerat hydrogen-alfateleskop som Coronado PST eller Lunt 40mm öppnar upp den betydligt mer dynamiska kromosfären. För premium, modulär prestanda som också fungerar som teleskop för natten är Lunt 100mm ett framstående val, och för att lägga till hydrogen-alpha till en befintlig refraktor erbjuder Solar Spectrum de mest konsekventa mikabaserade etalonerna medan Daystar Quark erbjuder det lägsta ingångspriset med förbehåndet av inkonsekvent enhetsprestanda. Oavsett vad du väljer, köp utrustning som är särskilt konstruerad för solvisning, och kompromissa aldrig med ögonsäkerheten.