Космос в объективе: как вам поможет 3D-печать!

Фото — Алексей Черенков

Друзья, вот представьте: вокруг темно, холодно, никаких людей и городов на километры вокруг. Если звучит заманчиво, то, возможно, вы — астрофотограф! Как и герой нашей статьи!

Алексей Черенков - фотограф, который длинные холодные ночи проводит в открытом поле и все ради того, чтобы сбежать от городских фонарей и получить шикарные снимки звездного неба. 

Мы спросили у Алексея, что такое астрофотография, что нужно, чтобы снимать космос и как в этом поможет 3D-печать.

— Алексей, что же это у вас за хобби? 

Мое давнее хобби - это смотреть на космос в собственный телескоп, а с недавних пор еще и снимать. В один чудесный момент я сделал для себя открытие, что увидеть галактики и туманности можно не только через орбитальный хаббл, но и в телескоп поменьше (который даже можно утащить на себе).

Но астрономические объекты не очень хорошо видно глазом даже в большой телескоп: все серое, тусклое и нечеткое. Да и хотелось поделиться этим видом с другими.

IC 434, HORSEHEAD NEBULA, FLAME NEBULA . Фото — Алексей Черенков

IC 1396, ELEPHANT TRUNK NEBULA . Фото — Алексей Черенков

Астрофотография или астросъемка - это съемка в условиях острейшего недостатка света. При этом не должно быть и лишних источников света, например, городская засветка затмит все космические объекты.

И не забывайте, что небо постоянно движется. Понадобятся длительные выдержки (когда один кадр снимается не за долю секунды, а запросто и 15 минут и больше). Для того чтобы сделать кадр с длительной выдержкой необходимо поворачивать камеру с телескопом/объективом вслед за небом с как можно меньшей погрешностью, чтобы сигнал не размазался по пикселям сенсора. 

В общем, в астросъемке глубокого космоса главная задача - поймать как можно больше нужных фотонов от объекта и поворачивать камеру за этим объектом. Только это уже требует кучу всяких инструментов. 

Зеркальный телескоп (рефлектор) Ньютона. Фото — Алексей Черенков

— Расскажите о технике, которая нужна для астросъемки. И сколько будет стоить приобрести набор начинающего “звездочета”, если у кого-то появится желание посмотреть на звезды поближе?

У меня в арсенале есть следующая аппаратура.

Мой основной выездной телескоп это зеркальный телескоп (рефлектор) Ньютона диаметром 200 мм и фокусным расстоянием 1000 мм на экваториальной монтировке. Сам телескоп недорогой, его я покупал с рук примерно за 15 тыс. руб.

Экваториальная монтировка Skywatcher EQ8pro — это, если простыми словами, - такая штука, на которой висит телескоп и которая двигается вслед за небом. Монтировка большая, грузоподъемная и дорогая (~250-300 тыс. руб.). Для данного телескопа можно купить монтировку в 3-5 раз дешевле (также готовую для астросъемки с заводскими мозгами и моторами), но я брал свою с перспективой “на вырост”.

Фото — Алексей Черенков

Камера — я использую Canon 6D как основную камеру (~ 60 тыс. руб.) и небольшую астрономическую камеру (~15 тыс. руб.) в связке с рефрактором 72/420 в качестве «гида». Еще недавно приобрел монохромную астрономическую камеру с охлаждением и фильтрами.

Гид - это вторая камера, обычно вставленная во второй телескоп поменьше, закрепленный на основном, и подключенная через компьютер к монтировке. Гид снимает короткими выдержками порядка секунд: смотрит смещение звезд в кадре и поправляет монтировку, отправляя команды подвинуть какую-то из осей на заданное расстояние и выправляет таким образом неизбежные ошибки ведения. Это может быть пропуск шагов моторами монтировки, неправильно выставленная полярная ось, воздействие ветра... В это же время основная камера снимает выдержками порядка минут (в среднем 3, 5 или 10 минут) и гид помогает монтировке не размазать звезды по матрице камеры.

Дома на балконе я снимаю "гид" с основного телескопа и вешаю его на маленькую монтировку и смотрю в него например Луну. Или даже пробовал снимать самые яркие объекты - например, туманность Кольцо.

Луна. Фото — Алексей Черенков

Туманность Кольцо. Фото — Алексей Черенков

— С чего посоветуете начать новичку?

Посмотреть и «познакомится с космосом» можно и дома с балкона. Правда, «deep sky» (галактики и туманности) так не увидишь, но зато Луну во всей красе и планеты вполне.

Для этих целей подойдет небольшой телескоп вроде Мака (телескоп Максутова) или ШК (телескоп Шмидта — Кассегрена) апертурой от 90 до 200 мм в зависимости от бюджета.

Если готовы к выездам за город - то телескоп рефлектор Ньютона от 200 мм на монтировке Добсона (искать - DOB 8", ДОБ 8, добсон 8). Это самый оптимальный телескоп по соотношению цена/апертура (чем больше апертура, тем больше видно). Б/у можно купить за 20-30 тыс. руб.

Фото — Алексей Черенков

— А как получить такие потрясающие глубокие фотографии?

Фотографии космоса обычно получают методом сложения множества снимков. Хотя при съемке ярких объектов уже и на одиночном снимке много чего видно. Но чтобы «вытянуть» детали надо снимать, снимать, и снимать! Затем снимки складываются ("усредняются") - это повышает соотношение сигнал/шум и позволяет вытаскивать больше тусклых деталей из теней. 

Телескоп (напечатан на 3D-принтере)

— Как же в астрофотографию вписалась 3D-печать?

Когда у меня появился 3D-принтер, на волне энтузиазма я решил, что вот сейчас я возьму и напечатаю все, что мне надо для астрономии и фотографии! Но прошло немного времени и стало ясно, что все не напечатаешь. 

Для «визуальных» наблюдений (глазами в телескоп) при наличии нужной оптики действительно можно напечатать целый телескоп. Я так и сделал и он работал! 

Но для астрографа (телескопа для фотографирования небесных объектов) требования возрастают. Скажу честно: целый телескоп, пригодный именно для астрофото, не напечатать. Во всяком случае это будет весьма нетривиальная задача. Требования к жесткости и точности конструкции чрезвычайно высоки: не допускаются отклонения оптики даже на доли миллиметров при перекладке наклона трубы. 

Астросъемка - дело тонкое и чем глубже вникаешь, тем больше понимаешь сколько всего нужно. Нужно точно фокусироваться, вести монтировку (если у вас ручная экваториальная), охлаждать телескоп.. или наоборот нагреть некоторые части. Или, например, объединить объектив фотоаппарата и астрономическую камеру. 

Во всех этих задачах может помочь 3D-принтер! 

Охлаждение оптики катадиоптрика (напечатано на 3D-принтере)

Фокусировочная маска (3D-печать)

Гнезда под навесное оборудование на телескоп (3D-печать)

Крепление для телефона (3D-печать)

Для 3D-печати в этом хобби полно места. Вот некоторые примеры, что печатают астрофотографы:

— Классические для 3D-печати коробки под разную электронику, управляющую обогревом/питанием/шаговиками. 

— Охлаждение оптики катадиоптрика (редко предусмотрено производителем, но очень нужное дело) 

— Фокусировочные маски. Маска надевается на телескоп, для того чтобы звезды давали симметричные лучи, по положению которых можно понять в фокусе телескоп или нет. Фокусировочные маски, напечатанные на 3D-принтере, ничуть не хуже фрезерованных и полностью функциональны. 

—Кронштейны (под шаговичек на фокусер) 

— Классические астрономические нужности: гнезда под навесное оборудование на телескоп и пр. вполне годно получается делать на 3D-принтере.

Объектив Nikon с 3D-печатными модификациями

С помощью 3D-печати мой друг скрестил объектив фотоаппарата Nikon с чёрно-белой астрономической камерой и встроил лоток под фильтры.

А долгими облачными вечерами я с помощью 3D печати и ардуино «моторизовывал» недорогую ручную монтировку. Получился неплохой рабочий вариант под короткофокусный астрограф.

___

Больше астрофотографий от Алексея вы найдете тут — deepskyhosting.com/id8

Страница Алексея в ВК — vk.com/fatalik83

___

Друзья, если вы хотите рассказать как вы применяете 3D-печать — пишите нам на info@bestfilament.ru!

И не забывайте ставить хэштег #bestfilament в постах со своими работами. Мы делаем репосты интересных проектов 3D-печати, а раз в месяц проводим #BestОбзор (и дарим пластик, конечно же)!

Bestfilament

Пластик, который любят принтеры!

bestfilament.ru