Kolorowe obwódki na nisko położonych planetach

Hurra, sezon na planety! Niestety, nawet zacne APO pokazuje psychodeliczne kolorowe obwódki na górnym i dolnym brzegu obrazu planety. To wina atmosfery, a lekarstwem jest ADC.

Nareszcie koniec nudy dla obserwatorów planet. Ale niestety, tego lata Saturn świeci stosunkowo nisko na niebie. Wielkokrotnie darza się, że na planetach pojawiają się kolorowe obwódki, nawet w drogich teleskopach. W pierwszym odcinku tej serii wyjaśnimy jaka jest tego przyczyna i wskażemy odpowiednie lekarstwo.

Kilka lat temu planety świeciły stosunkowo nisko na niebie: w centrum Polski Jowisz w czasie opozycji osiągnął wysokość zaledwie 23° nad horyzontem, Mars niecałe 14°, a Saturn również niecałe 17°. Stwarza to obecnie trzy problemy: potrzebujemy otwartego widoku na południowy horyzont, bo wszystkie planety wznoszą się jedynie mniej więcej na dwie pięści (oglądane z odległości wyciągniętej ręki) nad horyzont. Poza tym, do większych powiększeń niezbędny jest wyjątkowo dobry seeing, bo niskie położenie oznacza dłuższą drogę do pokonania przez światło w atmosferze. W przypadku Saturna jest to około 2,5-raza dłuższa droga, a dla Marsa nawet około 4 razy dłuższa w porównaniu z obserwacjami w zenicie. Przy odrobinie szczęścia można tu jednak trafić na dobre okazje do obserwacji, ale wtedy trzeba się jeszcze zmierzyć z trzecim problemem.

Nawet jeśli obserwujemy planety najdroższym teleskopem apochromatycznym, zobaczymy na nich bardzo wyraźnie kolorowe brzegi, niebieskawe z jednej strony i czerwonawe z przeciwnej. Skąd one się biorą? Im niżej znajdują się obserwowane gwiazdy czy planety, tym bardziej z ukosa światło trafia do warstw atmosfery ziemskiej. To nie tylko wydłuża drogę, jaką musi pokonać światło by dotrzeć do obserwatora, ale również atmosfera działa na światło jak pryzmat.

Podczas przejścia z jednego ośrodka optycznego w drugi, następuje tak zwana dyspersja. W tym procesie promienie światła o różnych długościach fal są załamywane pod różnymi kątami. Gdy światło przechodzi do ośrodka optycznie gęstszego (w naszym konkretnym przypadku z próżni do warstwy powietrza) światło niebieskie odchylane jest silniej.

O ile być zabawy światłem za pomocą pryzmatu w pełnym świetle słonecznym mogą być piękne, o tyle w naszym przypadku są denerwujące. Ale jest proste lekarstwo! Wprowadzając w tor optyczny teleskopu pryzmat, można ten efekt odwrócić i prawidłowo nałożyć na siebie różne promienie światła.

Oczywiście na wspomniane wyżej planety potrzebowalibyśmy trzech różnych pryzmatów. A nawet one działają jedynie dokładnie w danym momencie (tzn. dla pewnej wysokości nad horyzontem). Ostatecznie potrzebna byłaby cała kolekcja pryzmatów dla różnych położeń gwiazd i planet nad horyzontem, które wkładałoby się w tor wiązki światła dla danego położenia.

Na szczęście istnieje rozwiązanie, które znacznie ułatwia życie miłośnika astronomii pryzmat o regulowanym kącie załamania, który można indywidualnie dopasować do warunków obserwacyjnych. Szkło nie jest jdnak łatwo podatne na odkształcenia, by dostosować kąt pryzmatu. Rozwiązaniem jest po prostu użycie dwóch pryzmatów tak, by mogły obracać się względem siebie.

Jeśli pryzmaty są ułożone naprzeciwko siebie, zachowują się jak płasko-równoległa tafla szkła, a efekt pryzmatyczny jest pomijalny (czyli znosi się wzajemniej przy wejściu i wyjściu). Z kolei w położeniu przeciwnym, efekt pojedynczego pryzmatu jest podwajany i występuje silna dyspersja.

I dokładnie takie możliwości oferuje komercjalny ADC (Atmospheric Dispersion Corrector, czyli Korektor Dyspersji Atmosferycznej). Oczywiście, taki ADC musi być odpowiednio wyregulowany, by uzyskać oczekiwaną redukcję denerwujących barw, bez ich wzmocnienia. Dlatego nie można tu podać ogólnej instrukcji dla każdego dostępnego ADC i każdego teleskopu w połączeniu ze zwierciadłem wtórnym, nasadką kątową itp. Ponadto, w przypadku montażu paralaktycznego podczas ciągłego ruchu następuje obrót teleskopu względem horyzontu.

Denerwująca dyspersja jest podczas obserwacji zawsze prostopadła do horyzontu. W przypadku teleskopu na montażu azymutalnym (np. montażu Dobsona) sprawa jest prosta. Teleskop przesuwa się w kierunku horyzontu, a korektor jest odpowiednio ustawiany w stosunku do kierunków góra-dół i lewo-prawo.

Generalnie jednak można się kierować tym, że pozycja zerowa ADC, która jest oznaczona małą plastikową śrubką na pokazanym ADC, musi przebiegać dokładnie poziomo w stosunku do obrazu. Dwie pozostałe większe śruby regulacyjne, poruszające dwoma pryzmatami, muszą być przesuwane symetrycznie i w kierunku przeciwnym do tej pozycji zerowej. Zaczynamy w popzycji zerowej, w której wszystkie trzy śruby leżą w jednej linii, i następnie przesuwamy powoli obie większe śruby regulacyjne w przeciwnych kierunkach na zewnątrz. Patrząc w okular szybko i wyraźnie zauważysz, zwłaszcza w wyższych powiększeniach, w którym ustawieniu denerwujący efekt tęczy jest najmniejszy.

Bardzo ważne jest jednak wyregulowanie śruby wyznaczającej pozycję zerową. Jeśli pozycja ADC nie jest prawidłowa, kolorowe obwódki nigdy nie zostaną zminimalizowane do zera, a nawet mogą się pogłębić.

Autor: Peter Oden / Licencja: Oculum-Verlag GmbH