好奇心

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天体望遠鏡に興味が出たので基礎知識を調べてみた

UFOを見た(自覚)のをきっかけに毎日夜空を眺めるようになったので、天体望遠鏡を検討し始めたのだが、そもそも天体観測に関する基礎知識を知らないので知らべてみた
天体望遠鏡



どうやら天体観測が好きらしい(歌も星も)

BUMPOFCHIKINの天体観測が好きです!(∩´∀`)∩ワーイ(カラオケの定番)
きっかけはGW中から明けまでずっとどっぴーかんな雲一つない夜空に浮かぶ星を眺めていたら、偶然UFOを見たのがきっかけ。それから毎日夜空を眺め始め、アレ・・やっぱアレだよな?(;・∀・)と見えてはいるけど・・
なんせ生れながらの乱視が強い上に、眼鏡も近距離、遠距離とレンズの度を変えているためいかんせん、錯覚かな~と、思いながらも毎日星をただ眺めている時、とても穏やかな気分になっている事に気づいたので
あ、俺単純に・・天体観測好きかもしれない(゚∀゚)アヒャ っていう自分の嗜好に気づく
そこで思い立ったのが、天体望遠鏡的なもので見れば、もっとはっきり見えるんじゃないか?という事。ここから壮大な計画が始まるのである( ̄ー ̄)ニヤリ まずは基礎勉強

天体望遠鏡の種類と特徴

天体望遠鏡といっても性能も種類も価格もピンキリ。その中で自分の用途で選ぶために、まずは種類の特徴からチェック

屈折式の特徴

  • 対物レンズで光を集めて像を作る
  • 観測対象を見つけやすい
  • 筒内の空気運動が少なく視界が安定し明暗がはっきりした視野が得られる
  • レンズを複数枚使用するため重量あり

天体望遠鏡:反射式

  • ガラス表面の反射鏡を利用し接眼レンズで拡大させる
  • 鏡を使用しているため天体の周りのにじみがでない
  • 星雲・星団など暗い星の観測に最適
  • 温度差がある場合、筒内の気流が発生するため安定観測まで時間がかかる
  • 大口径のものでも比較的価格はお手軽

なるほどね(;^ω^)
すぐに観測対象を見たい場合は、重量はあるけれど屈折式
設定に時間をかけてでも遠くの星雲や星団をじっくり見たいなら反射式

架台の種類と特徴

架台とは、望遠鏡を乗せる台の事で、しっかりとした天体観測をしたい人はチェックするポイント

経緯台

  • 水平と垂直の2方向の動きに対応
  • 構造がシンプルで軽量

赤道儀

  • 日周運動(地球の自転)に合わせて天体を追うことのできる
  • 一度とらえた天体を、一方向の回転だけ追尾可能
  • 長時間の観測、写真撮影に適している

私の用途ではずっとその場に固定する気はないので、カメラの三脚(ほぼ経緯台)で代用しようかなと思います

天体望遠鏡の倍率の考え方

  • 対物レンズの焦点距離÷接眼レンズ焦点距離=望遠鏡の倍率
  • 例:360mm÷6mm=60倍

明るい視野を確保する対物レンズの大きさの重要性

レンズや主鏡に使われている部分の口径で、大きいほど光をたくさん集めて明るい視野を確保できるようです

倍率を微調整できる焦点距離の重要性

対物レンズの中心か主鏡の中心から像を結ぶ焦点までの長さを焦点距離といいます。この焦点距離が変わると同じ接眼レンズでも倍率が変わります

レンズの明るさを表す口径比(F値)

焦点距離÷有効径=口径比
例:360mm÷50mm=7.5 1:7

焦点距離を有効径で割った数値の比率が小さいほど明るいレンズという事になるそうです

どのくらいの星までみるかを表す極限等級

肉眼での極限等級は6.5等星との事・・だけど、それってどのくらい?(;・∀・)という訳で、等星について調べてみた

等星・等級とは?

恒星の明るさを表す場合には2等星など呼ぶ場合もあり、等級の値が小さいほど明るい天体である事を示す。0等級よりも明るい天体の場合、負の数を用いる。等級が1等級変わると明るさは100の5乗倍
約2.5倍変化する
で、肉眼で見える6等星よりもくらい星は、17等星まであるとの事・・(;´∀`)凄いね

肉眼よりもはっきり見えるための集光力という指標

集光力=有効径の2乗÷7の2乗

肉眼に比べて何倍の光を集める事ができるかを表すのが集光力らしいです。対物レンズの有効径が大きくなればなるほど暗い星が見えるようになるので望遠鏡選びで集光力という記述があったらチェックポイントですね

同じ明るさの星を見分ける分解能

分解能=116÷有効径
例:116÷50mm=2.32

同じ明るさの2つの星が並んだ時、2つに見分けられる距離を角度で表した値を分解能というそうです。数値が小さいほど細かい所まで見えるようになります

輪郭をはっきり捉える適正倍率

最高倍率:口径×2倍 例:50mm→100倍
適正倍率:口径÷2 例:50mm→25倍

単純な何倍までズームできますと最高倍率にしても、ボケて見えにくくなるため、大きく見える最高倍率と、くっきりはっきり見える適正倍率を考えて口径が大きいものがいいようです
これらを踏まえて、自分なりの望遠鏡を選ぶ条件を整理してみます

反射式にするか屈折式にするか?

主な特徴の違いの大きな点は、星が安定して見えるようになるまでに筒内の気流の影響があるという事です。室内の同じ場所に固定設置して星を見るなら温度差があまりないので反射式がいいかもしれませんが
気が向いたらもって出かけるというスタイルを求めているので比較的簡単にセットアップできる屈折式を選びます。

対物レンズの口径と焦点距離をどうするか?

単純にレンズが大きいほど集光力が増えて明るさを増すのだけど、焦点距離が長い場合、口径比が大きくなり、レンズの明るさが暗くなってしまう。このバランスを考えて、集光力が肉眼で見る星よりも明るくはっきり見えるようにしたい所

有効径が大きいほうが分解能があがり細部が見える事も考慮

レンズの有効径が大きいほうが、同じ等級の明るさを持つ星が近くても、干渉せずに細かく分けて見れるという事から、やはり、レンズ口径はでかく、焦点距離は短いほうがいいと結論
絞ってみたらだいだいわかってきた
手ごろな価格帯の望遠鏡の条件はこんな感じ

  1. 屈折式
  2. 口径60~70mm
  3. 焦点距離:350~400mm

レンズ口径を大きく、焦点距離を短くする事で、F値は5.7と低くなるので明るく見れる。計算上、集光力は肉眼の100倍、同じ等級の星を見分ける分解能は約1.66で悪くはない
最高倍率は140倍、適正倍率は35倍、これがどう違うのかはやってみないとわからないけどね(;^ω^)
そして、最適倍率の35倍にあわせるための接眼レンズがセットに含まれているかも重要。例えば、上記の条件に25mmと10mmの接眼レンズがセットになっている場合、計算上、40倍と16倍なので、最適倍率(35倍)にはニアピンのものが一つあるけれど、最高倍率の140倍にあう接眼レンズはないので、確実にボケボケになるのはわかりますね
ちなみに、口径サイズは同じで焦点距離が600mm~700mmと長いタイプもありますが、倍率や集光力は変わらないがF値が10となり、2倍ほど暗くなると計算できる
実際、これがどのくらい星を見るのに影響するのかはやってみないとわからないけど、どうせやるなら明るく見えたほうがいいし、焦点距離が延びる=サイズアップで携帯性が悪い
また口径を60mm、焦点距離を350mmと少し落とす事で、実はF値が5.8と少し上がりますが、接眼レンズ10mmが適正倍率35倍とぴったり合うのでくっきりと見たいならこれがベストかも!という事で私は焦点距離は短めのを買う事にしました
ちなみに口径が60~70mmクラスは1万弱で買えますが・・口径80mmレベルでより集光力を上げると2~3万円台と値段が上がります

小技:接眼レンズだけ後から追加購入

口径サイズと焦点距離で集光性や明るさや分解能などがきまりますが、最適倍率にあわせるためには接眼レンズによる調整が必要になります。その交換用接眼レンズだけを後から追加購入するというのも手ですからね。セットする望遠鏡に互換性さえあれば問題はありません
仮に口径70mm、焦点距離400mmの場合、適正倍率は35倍、最高倍率は140倍なので、理想的な接眼レンズの径は約11.43mmと約2.86mm
最適倍率はいいけど最高倍率のほうは3mmくらいのを用意するといいですね。ま、慣れてきて余裕がでてきたらですけどね(;^ω^)

まとめ:私はこれで天体観測を始めます

口径70mm、焦点距離400mmと同じ条件でも接眼レンズの径などが違うので、単純にお得なセットで選びました(初めてだし)
接眼レンズ3つ付きにキャリーバッグ、スマホ撮影用のBluetothリモコンなどなど盛りだくさんのセットで1万弱でお買い得でした

まず狙い通りピントをあわせて星を見れるのか、その姿をスマホを通して撮影して映像に残せるのかわかりませんが、またひとつ新たな趣味になるような気がしてワクワクしています
バローレンズ、増倍鏡にファインダースコープなどなど、とかまだまだ知らない専門用語があるので、これから詳しくやりながら覚えていこうかな!という訳で商品が届いたらしっかりと映像付きでレビューしようと思いますヾ(o´∀`o)ノワァーィ♪

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