자작 망원경 별상 조정(solved)

1 Oct 2023


지난 8월에 구름과 싸우면서 조정한 결과,
미러 스트레스 특히, 전면 고정 발톱이 누르는 스트레스를 풀어주었다.
그 때는 주경 조정을 못한 채 중단했었다.

이번에 그 상태 그대로 초점을 조여보니 성상이 별로다. 대칭도 깨지고 중심부 별상도 모양이 맞지 않다.

Deneb 주변 test
Custom 8" Newtonian + Fujiflim XT-1(APSC)



극축도 잘 맞추었고 오토가이드도 RMS 0.5"로 문제가 없었다.




성상이 완전히 기울어졌으니까... 틸트 문제이거나 부경 문제???
카메라를 빼고 레이저 콜리메이터를 넣어보니 부경이 기울어졌네. 건드린 적 없었는데...

교정 후 다시 촬영


모양이 좀 나아진 것 같지만 위아래 타원형이다.
부경 경사각이 문제인가 싶어 다시 확인해봐도 주경 센터에 딱 들어온다. 혹시 주경 센터 마크가 틀린 건 아닐까?
여기부터 주경 조정만 두 시간 이상 했다. 3점 지지 푸시-풀 볼트를 아무리 조정해도 타원형이다. 그래도 나름 잡아보려고 분투한 결과는 아래와 같다.




사진 위쪽에서 가로 방향의 비네팅은 비축 가이더 프리즘 때문이다. 너무 광축에 가깝게 들어와 있어서 광경로를 막고 있다. 요것도 교정해야겠네.

이나마 성상 잡아놓은 것도 초점을 더 맞추면 타원형이 되면서 오그라든다. 더 이상은 못하겠다. 초점을 잡아보니 역시 비대칭...



에휴 뭐든 찍어보자... 달이 밝기도 하구나... 엉망이네.


왼쪽 가장자리 어두운 그림자는... 비축 프리즘인데.
저것이 왜 저렇게 삐딱한 위치에 있을까? 그땐 몰랐다.

오늘 아침, 촬영 당시 모습 그대로 들고 온 망원경에 플랫 조명을 올리고 찍었다. 
당연히 똑같이 나오겠지.


뭐야 비축 프리즘이 왜 이렇게 많이 가리는가 봤더니, 센서에서 가이더까지 거리가 너무 멀고 비축 프리즘이 너무 안쪽으로 들어가있는 것 같다. 이것도 조정이 필요하겠다.


그런데 이게 왜 이렇게 돌아가있지? 카메라 아랫 방향으로 맞추었었는데...
맙소사!!!!! 비축 가이더와 T링 사이의 볼트가 풀어져 있었다. 덜렁거린다.
카메라도 경사져 있었던 것.
포커서 고정 볼트와 비축 가이더 고정 볼트를 헛갈렸던 것 같다.


그래서 광축이 안잡혔구나. 틸트 때문에...
별상이 늘어진 방향도 카메라가 기울어진 방향과 일치한다.
(03 Oct 2023 수정 : 센서 틸트에 의한 문제는 초점 앞 뒤로 움직일 때 초점이 맞는 부분이 이미지 한 쪽에서 다른 쪽으로 이동하는 게 특징이다. 이 경우 그렇지 않으므로 센서 틸트는 원인이 아니다.)


나머지 시간은 쓸데없이 낭비해봤다. 이건 뭐....





부경 스파이더 간섭상은 깔끔하게 잘 나온다.


다음 과제는,
* 주경 셀 분리해서 미러 스트레스 줄이기(특히 측면 스트레스)
* 주경 셀 뒷면 지지 부분(현재 코르크 3점) 넓히기
* 인공별로 성상 테스트(주경 틸트 미세 조정)
* 비축 가이더 프리즘 위치 조정

3 Oct 2023
날씨가 잠깐 맑아서 다시 시도.

[1] 카메라 틸트가 문제였나?
카메라 결속 잘 확인하고 광축을 맞추어도 마찬가지다. 똑같은 증상.
결론 : 카메라 틸트는 아니다. 또, 틸트에 그다지 민감하지 않다는 것도 확인한 셈.

[2] 부경 센터 체크 : 이상 없음

[3] 주경 앞셀과 뒷셀의 물리적 거리(틈 2mm로 설계함) : 이상 없음
오히려 주경 조정하다가 계속 뒤로 밀려나서 재조정함.

[4] 레이저로 재정렬
다 잊고 처음부터 다시 정렬해보자.


레이저 콜리메이터 끼우고, 주경 센터에 포인터가 들어가도록 부경 각도를 문제없이 맞추었다.
주경에서 반사되어 올라오는 레이저 표식이 다시 레이저 콜리메이터에 들어가는지 확인했다. 약간 틀리지만 주경 미러셀 조정으로 간단히 해결.


[5] 결과 : 뭐지? 처참한데?  
타원형 성상이 나온다. 
초점에 가깝게 조이면 삼각형으로 변형된다. 
초점을 지나치면 상이 반전된다.
이런 성상이 필드 전체에 동일한 방향과 동일한 크기로 나타난다. 

(아래 영상 : 초점 도우미(focus assist)로 중심 별(Vega) 상만 확대한 것.)

[6] 해석
부경 스파이더는 화면상에서 "+" 방향으로 배치되어 있다. 
별상의 삼각형 방향이 ▽ 또는 △ 모양이 된다. 미러를 잡고 있는 발톱(전면 지지 3점)과 측면 지지 볼트(6점)가 놓여 있는 방향과 일치한다.
필드 전체에서 동일한 모양이 나타난다는 것은 광학 요소 개별적인 틸트나 편축이 아니다. '핀치'라고 부르는, 전형적인 미러 스트레스의 패턴이다.
   - 가장 가능성 높은 의심 : 주경의 미러 스트레스
   - 다른 가능성 : 부경 스트레스? 그렇지만 부경은 작고 두꺼워서 그럴 가능성이 적을 것 같다. 
   - 또 다른 가능성 : 코마코렉터의 스트레스. 결속부가 너무 꽉 조여졌는지 확인해볼 필요가 있겠다. 그치만 가능성은 낮아 보인다. 왠지. 

[7] 추가적인 공부
미러가 미러 셀 내에서 접촉하여 지지를 받으면 안된다고 한다. 특히 미러 전면부!!!
미러가 셀 내에서 미세하게 움직일 수 있어야 한다고 한다. 몰랐네.

참고 링크


04 Oct 2023

미러셀을 해체했다. 주경 스트레스를 줄이기 위해 변경한 내용은,
① 후면 지지 면적을 넓혔다. 알루미늄 셀 자체의 평탄성은 확인하기 어렵지만 큰 문제 없을 거라 기대한다. 다음에 만든다면 후면 지지 면적을 더 넓히면 좋겠다. 아니면 6점 지지로 하던가.
② 측면 지지는 나일론팁볼트를 모두 제거하고 코르크(두께 1mm)를 덧대는 것으로 변경했다. 다음에 만든 다면 측면 지지 면적을 더 넓게(원주 전체) 하는 게 좋겠다. 


③ 미러를 넣어보니 수평을 잘 맞추어 넣으면 측면 지지대 내벽에 딱 맞게 들어간다. 주경 측면이 눌릴 정도는 아니다. 손가락으로 힘을 주어 돌리면 회전이 가능하다(아래 영상 참고). 
미러셀을 수평으로 들고 좌우로 흔들면 약간의 흔들림(유격)이 느껴진다. 그렇지만 가만히 놓고 손으로 밀었을 때 눈에 보일 정도의 위치 이동은 없다. 


④ 미러 전면 지지(발톱)는 얇은 종이(베이커리용 종이, 두께 0.1mm) 1장이 통과할 수 있을 정도의 두께를 주고 측면에서 단단히 고정했다. 미러 전면을 강제로 누르지 않고 지지대 자체만의 무게로 종이 1장을 누르는 상태에서 조심스럽게 고정했다. 물론 종이는 제거. 


미러셀을 세워서 전후로 흔들면 약간의 흔들림이 느껴진다. 그렇지만 평상시 관측 조건 (거울이 거꾸로 매달리지 않는 상황. 최소한 수직에서 10도 이상 눕혀진 상황)에서는 전면에 접촉하지 않게 했다(영상 참고).
영상 뒷부분은 주경이 수평으로 놓인 상태에서 거울 뒷면을 앞으로 밀었을 때 틈새가 얼마나 있는지 확인한 모습니다. 코르크 두께가 약 1mm 정도니까 틈새는 0.1~0.2mm 정도 될 것 같다.



05 Oct 2023
인공별로 테스트를 마쳤다.
복도 끝(약 45m 거리)에 있는 인공별에 초점을 맞추었다.
인공별은 LED 조명판의 전면에 샤워기 헤드에서 분리한 미세 타공판을 붙여 만들었다. 판의 전체 지름은 약 7cm이다. 구멍의 개수는 충분히 많아서 마치 산개성단 같다.
구멍의 하나의 지름은 0.2mm로, 45m 거리에서 보이는 인공별의 시야각은 0.9"(각초)이다. 보통의 시상 조건에서 보이는 별의 크기보다 세 배쯤 작다. 물론 실제 보이는 크기는 회절로 인해 훨씬 커짐.




결과는 대만족!! 별상이 동글동글하고 예리하다.
미러 스트레스 문제가 해결되었다.!!


이제 APSC 센서로 실제 성상의 대칭성을 보고 주경 정렬만 조금 손 보면 될 것 같다. 

저녁에 구름 사이로 잠깐 실제 별(베가)을 찍어보았다.
레이저 콜리메이터로만 정렬한 상태인데 아주 나쁘지는 않다.
날씨가 안좋아서 오늘은 주경 정렬을 다 하지 못했지만, 
오차가 크지 않으니 언제든 금방 끝낼 수 있을 것 같다.


Test still shot of a real star(Vega).
custom 8" newtonian +Paracorr II,
APS-C, each corner crop, 100% size

[이 포스트는 끝]

댓글 3개:

  1. 갑자기 생각이 나 들어와 보니 테스트를 진행하고 계시네요. 작업하시는거 보면 정말 꼼꼼히 이론적 배경을 가지고 고민하고 해결하시는 것 같아 많이 배우고 참조하게 됩니다.^^ 멋진 사진 기대하고 있겠습니다.

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    1. TONY-10의 활약을 N카페에서 잘 보고 있습니다. 저도 10인치 할 걸 그랬나 싶군요. ㅎㅎㅎ

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  2. 멋진 후기 잘 보고 있습니다. 언젠가 저도 만들날이 올까 모르겠네요. 멋집니다.

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