Filter Daystar QUARK, model za kromosfero

0

Z Bojanom pogosto razpravljava o astronomski opremi, tudi takšni, ki bi jo bilo smiselno predstaviti v Spiki. Sem zagotovo sodi filter Daystar QUARK, prav poseben H-alfa filter za opazovanje Sonca, ki je v Sloveniji slabo poznan. Sam ga uporabljam že nekaj časa in prav toliko časa me urednik vneto nagovarja k temu zapisu. Ima prav, škoda bi ga ne bilo predstaviti bralcem!

Opazovanje Sonca skozi 150-milimetrski refraktor. Gosta tkanina, s katero se prekrijemo, nas ščiti pred motečo stransko svetlobo, saj Sonce vedno opazujemo podnevi!

Opazovanje Sonca skozi 150-milimetrski refraktor. Gosta tkanina, s katero se prekrijemo, nas ščiti pred motečo stransko svetlobo, saj Sonce vedno opazujemo podnevi!

Mojega solarnega teleskopa nisem pogosto postavil na ogled. Na lanskem Spikinem srečanju na Kalu pa je bilo drugače. V dveh dneh je skozi njega opazovalo veliko manj in bolj izkušenih opazovalcev in prav vsi so bili navdušeni nad sliko v okularju. 152-milimetrski refraktor, na katerega je nameščen filter Quark, pač ni mačji kašelj in navdušenje je bilo zagotovo upravičeno. Večina bralcev Spike verjetno dobro pozna H-alfa teleskope in filtre proizvajalcev Coronado (v Sloveniji izredno pogost model je PST) in LUNT (teh je pri nas morda le nekaj), H-alfa teleskopi in filtri proizvajalca Daystar pa so v Sloveniji zelo redki. Potrebno pa je poudariti, da večina resnih observatorijev po svetu, ki se ukvarjajo s preučevanjem Sonca, uporabljajo prav Daystar filtre (serija Quantum).

Zakaj sem izbral filter Daystar QUARK?

Ko sem se enkrat odločil, da želim imeti velik solarni teleskop (z objektivom 100 milimetrov ali več), s katerim bom lahko resno opazoval in predvsem fotografiral Sonce, sem najprej pregledal ponudbo na trgu. Moj dober prijatelj iz Sardinije, Alessandro Bianconi, je Quark takrat že uporabljal na njegovem 152-milimetrskem refraktorju in njegove slike, posnete kar z domače terase, so me enostavno navdušile. Potem je bila tukaj seveda še enostavna finančna računica. Daystar QUARK je stal okoli 1300 EUR, 152-milimetrski refraktor 1000 EUR in Baaderjev D-ERF 75-milimetrski filter 300 EUR. Za dobrih 2600 EUR bi tako imel vrhunski 152-milimetrski H-alfa teleskop za opazovanje Sonca! Za mali Coronado PST bi dal okoli 1800 EUR. Za 60-milimetrski solarni teleskop LUNT bi takrat moral odšteti 3000 EUR, za 150-milimetrski LUNT pa kar 12.000 EUR! Seveda moram takoj jasno zapisati, da ima vsak od omenjenih proizvajalcev (Coronado, LUNT in Daystar) določene prednosti in slabosti. Medsebojna primerjava teh teleskopov ali filtrov je čisti nesmisel.

150-milimetrski refraktor S150 s Quarkom in pred njim Coronado PST. Razlika v velikosti je več kot očitna!

150-milimetrski refraktor S150 s Quarkom in pred njim Coronado PST. Razlika v velikosti je več kot očitna!

Coronado vs. LUNT vs. QUARK?

V nadaljevanju bomo predstavili nekaj prednosti in slabosti (seveda ne vseh, morda le tiste najbolj očitne) različnih H-alfa teleskopov, ki so pri nas pogosto v uporabi.

Coronado (npr. PST, model <0,5 Å, cena 1800 EUR)
+ cenovno dostopen
+ primeren za začetnike in manj zahteve opazovalce
+ kompakten, prenosen, takoj pripravljen za uporabo
+ majna povečava, manj težav zaradi atmosfere
+ zaradi majhne povečave vidiš celo Sonce
– pogoste težave z oksidacijo ERF filtra
– kvaliteta med posameznimi primerki ni enaka (različne pasovne širine filtra)
– majhen premer leče, le 40-milimetrov
– namenjen izključno opazovanju Sonca
– ni primeren za resno opazovanje in fotografiranje Sonca

LUNT (npr. ST 60/500, <0,7 Å, cena 3000 EUR)
+ razmeroma kompakten, prenosen, takoj pripravljen za uporabo
+ majhna povečava, manj težav zaradi atmosfere
+ lahko opazuješ celo sliko Sonca (zaradi majhne povečave)
+ primeren za resnejše opazovanje in fotografiranje Sonca
– namenjen izključno opazovanju Sonca
– zaradi majhnega premera objektiva ni primeren za visokoločljivo astrofotografijo
– cenovno manj dostopen

Daystar (npr. Quark, model kromosfera, od 0,5 do 0,3 Å, cena 1300 EUR)
+ kompakten in prenosen *
+ primeren za zelo resno opazovanje in visokoločljivo fotografijo Sonca *
+ en refraktor, več možnosti uporabe (ponoči za opazovanje meglic, podnevi za opazovanje Sonca)
+ zelo dostopna cena (če že imamo refraktor)
+ zelo ozka pasovna širina
– večja povečava, večje težave zaradi atmosfere
– za delovanje potrebujemo elektriko, napajanje 5V
– potrebujemo več časa za pripravo na opazovanje (od 10 do 15 minut za segrevanje filtra na ustrezno delovno temperaturo)
– po mojih izkušnjah nekoliko bolj zahtevna uporaba
* odvisno od izbire refraktorja (premer in dolžina cevi)

Kot smo lahko videli, se moramo pred nakupom sami odločiti, kaj nam je pri tovrstnem teleskopu najbolj pomembno. Kaj želimo imeti na koncu kot rezultat, kako resno želimo opazovati ali fotografirati Sonce in seveda kako globoka je naša denarnica. Sam sem se za filter Quark odločil predvsem zaradi tega, ker sem želel imeti refraktor z večjim premerom leče, ker sem na Soncu želel opazovati in fotografirati podrobnosti, ki jih sicer s svojim PST-jem nikakor ne morem niti opazovati niti fotografirati. Konec koncev pa je bil Quark cenovno dostopna in preverjena rešitev številnih resnih uporabnikov po svetu.

Kaj sploh je filter Daystar QUARK?

Poglejmo nekaj podrobnosti o samem filtru Quark, modelu kromosfera in kasneje tudi o mojem teleskopu. Obstajata dva filtra Daystar QUARK, serija prominence (pasovna širina od 0,8 do 0,6 Å ) in serija kromosfera (pasovna širina od 0,5 do 0,3 Å). Že samo ime pove, čemu je en ali drug bolj namenjen oziroma za kaj je bolj primeren. Odločil sem se za model kromosfera, ki je namenjen opazovanju površinskih podrobnosti, saj ima zelo ozko pasovno širino delovanja (od 0,5 do 0,3 Angstroma (Å)). Samo za primerjavo povejmo, da ima na primer 3,5-nanometrski H-alfa ozkopasovni filter proizvajalca Baader, ki je namenjen fotografiranju meglic v H-alfa svetlobi, pasovno širino 35 Angstromov (s takšnim filtrom bi na Soncu morda zaznali kakšno svetlejšo ali veliko protuberanco).

H-alfa filter Daystar QUARK, model za kromosfero

H-alfa filter Daystar QUARK, model za kromosfero

Filter Daystar QUARK je namenjen izključno uporabi na refraktorjih z goriščnim razmerjem od f/4 pa vse do f/9. Sam filter je v osnovi kombinacija 4,3 x telecentrične Barlow leče in etalona, optimiziran in optično dizajniran za zelo ozek spektralni pas svetlobe okoli valovne dolžine 656 nanometrov. Proizvajalec v navodilih navaja, da sam filter najbolj optimalno deluje pri goriščnem razmerju f/30 (torej v kombinaciji z refraktorjem z goriščnim razmerjem f/7), zelo dobro pa tudi v območju od f/27 pa vse do f/33 (f teleskopa x 4,3 (Barlow) = f efektivna). Če optimalnega goriščnega razmerja ne moremo zagotoviti, lahko pred filter Quark namestimo še dodatno Barlow lečo (glej skico, oznaka A) ali pa si na primer iz kartona ali aluminija naredimo masko in tako zmanjšamo premer objektiva (glej skico, oznaka B). Toda brez panike! Filter Quark je uporaben tudi pri manjših goriščnih razmerjih, na primer v kombinaciji s kakšnim reducerjem, le optimalnega rezultata (podrobnosti na površju, fine strukture …) pri takšni uporabi – razumljivo – ne smemo pričakovati.

filter-sonce-Daystar-QUARK-optimalno-gorisce
Filter Quark lahko vstavimo v 1,25- ali 2-inčni fokuser ali prizmo, v nastavek na vrhu filtra pa le 1,25-inčni okular (za 2-inčnih okular je potrebno nastavek dokupiti). Kot smo že omenili, za delovanje filtra potrebujemo napetost 5 voltov oziroma 1,5-ampersko napajanje, s katerim segrevamo ali ohlajamo filter za delovanje na določeni pasovni širini. Sicer ob nakupu dobimo ustrezen napajalnik, toda sam za napajanje raje uporabljam priročno baterijo s kapaciteto 30.000 mAh in ustreznim 5-voltnim izhodom, ki mi električno energijo zagotavlja več dni. Na filtru Quark je nameščen gumb, ki ga vrtimo, da dobimo optimalno sliko Sonca. Slabost tega gumba je, da za vsak obrat potrebujemo dodatnih 10 do 15 minut čakanja, da se filter prilagodi na ustrezno temperaturo. Ko enkrat ugotovimo, kakšna je optimalna nastavitev za naš teleskop, tega gumba običajno ne vrtimo več zelo pogosto (vsaj tako se je izkazalo v praksi).

Ali ne potrebujemo nobenega dodatnega filtra?

Mogoče ste se vprašali ali pri uporabi filtra Quark ne potrebujemo nobenega dodatnega filtra za varno opazovanje? Vprašanje je povsem na mestu in prav je, da temu posvetimo nekaj besed! Proizvajalec zagotavlja, da v primeru, ko uporabljamo refraktor do premera leče 80-milimetrov, ne potrebujemo nobenega dodatnega filtra (glej skico, oznaka 1). V primeru, ko pa uporabljamo refraktor s premerom leče 80-milimetrov ali več (ali kot v našem primeru 152-milimetrov), pa svetujejo uporabo UV/IR filtra (glej skico, oznaka 2), ali še bolje ERF filtra (ENERGY REJECTION FILTERS), ki ga lahko namestimo v notranjost refraktorja, natančneje na cev fokuserja (glej skico, oznaka 3) ali pa v ustrezno ohišje pred lečo (glej skico, oznaka 4). Na skicah so prikazane možnosti ustrezne namestitve filtrov, seveda je razumljivo, da če ERF namestimo v notranjost refraktorja, ta potem ni več enostavno uporaben za opazovanje drugih nebesnih objektov. Bolje rečeno: še vedno je uporaben, le demontaža filtra in kasneje ponovna namestitev nam vsakič vzame nekaj časa. Na tem mestu je povsem umestno vprašanje, zakaj namestiti ERF filter v samo notranjost refraktorja ali celo pred objektiv? Pomembno je, da ERF filter filtrira svetlobo čim dlje od samega gorišča, kjer se svetloba zgosti, ker tako zagotovimo minimalno segrevanje filtra Quark in notranjosti refraktorja.
filter-sonce-Daystar-QUARK-ERF-filter

Kakšen filter je torej primeren za naš refraktor?

UV/IR Cut filter je primeren za praktično vse tipe refraktorjev (akromati, ED Apo, doublet, singlet in večina APO refraktorjev). Uporaba tega filtra pa se odsvetuje in priporoča izključno ERF filter pri refraktorjih tipa Petzval in pri tistih objektivih, ki imajo leče ločene s plastjo olja (pri obeh naštetih mora biti ERF filter nameščen spredaj pred objektiv (na skici z oznako 4)). Enako velja tudi za refraktorje z večjim premerom objektiva (150-milimetrov ali več) in za tiste uporabnike, ki po več ur Sonce opazujejo na montaži s sledenjem. Mi bi vsekakor priporočali uporabo ERF filtra, ker bo za večino uporabnikov dober in dostopen že kvaliteten Baaderjev D-ERF 75-milimetrski filter. Tako bo opazovanje Sonca s filtrom Quark zares varno! Še nekaj tehničnih podatkov za same filtre. UV/IR Cut filter (priporočamo Beloptik IF UV/IR filter iz KG3 stekla) blokira vso svetlobo pod 400 in nad 700 nanometri, Baaderjev D-ERF pa blokira vso svetlobo pod 600 in nad 700 nanometri. Skratka, varnosti in varnemu opazovanju je pri Soncu potrebno nameniti nekaj pozornosti!

Na kakšen refraktor sem namestil svoj Quark?

Quark uporabljam na cenovno dostopnem, dvolečnem in kvalitetno izdelanem 152-milimetrskem f/5,9 refraktorju (gorišče 900-milimetrov). Naj poudarim, da za Quark ne potrebujemo nobenega posebnega refraktorja! Dovolj je že navaden, a kvaliteten akromat, saj v primeru uporabe filtra Quark, ko opazujemo praktično v eni valovni dolžini, barvna napaka objektiva ne igra nobene vloge. Za zagotavljanje optimalnega goriščnega razmerja (okrog f/30) pri dobrih opazovalnih razmerah Quark uporabljam v kombinaciji še z Baader Q-Barlow 1.3x, v slabši pogojih pa rajši uporabim masko, ki sem jo naredil iz aluminija, da mi odprtino teleskopa nekoliko zmanjša, ali pa tudi nič od tega. Odvisno, eksperimentiram! Običajno tako Sonce opazujem in fotografiram pri gorišču med 3800 in 4800 milimetri. Za vizualno opazovanje Sonca skozi filter Quark vedno uporabljam vsaj meni zelo priljubljen Bino-Viewer in dva 26-milimetrska okularja. Bino-Viewer je po mojih izkušnjah velik korak naprej pri udobnosti in kvaliteti opazovanja Sonca, pa tudi Lune, planetov in morda kakšne svetlejše meglice in galaksije, kot lahko potrdi tudi naš Boris.

Za udobno vizualno opazovanje Sonca je nepogrešljiv nastavek za gledanje z obema očesoma (zgoraj) in H-alfa teleskop pripravljen za fotografiranje Sonca (spodaj).

Za udobno vizualno opazovanje Sonca je nepogrešljiv nastavek za gledanje z obema očesoma (zgoraj) in H-alfa teleskop pripravljen za fotografiranje Sonca (spodaj).

Veliko goriščno razmerje! Kaj pa težave zaradi opazovalnih razmer?

Sedaj nam je najbrž že jasno, da filter Quark pogojuje dolgo goriščno razmerje, kar posledično pogojuje tudi dobre opazovalne razmere. Vse to je res, vendar dobre razmere v Sloveniji čez dan niso tako redke, kot si morda večina zmotno misli. Za opazovanje Sonca je po dosedanjih izkušnjah najbolj primeren čas med 10. in 12. uro dopoldan. Sonce je takrat že razmeroma visoko nad obzorjem, ozračje pa še ni pregreto. Dolgo goriščno razmerje in precej velik premer leče nam tako omogočata, da si v kromosferi Sonca ogledamo zares zanimive podrobnosti. Bi pa na tem mestu vsem, ki se ali pa se še boste resneje lotevali opazovanja Sonca, svetovali, da se pri samem vizualnem opazovanju Sonca udobno namestite in pokrijete s temno in gosto tkanino za boljši kontrast med opazovanjem, saj stranska svetloba podnevi zelo moti pogled v okular. Toplo pa priporočamo tudi uporabo motorčka za ostrenje, da po nepotrebnem ne tresemo teleskopa. Za opazovanje si moramo vzeti čas. Zgolj hiter pogled skozi okular nas bo prej razočaral kot pa navdušil!

Fotografiranje Sonca skozi filter Quark. Kako in s čim ter na kaj moramo biti pozorni?

Pri fotografiranju Sonca uporabljam izključno monokromatske kamere proizvajalca ZWO: ali ASI174 ali ASI290. Uporaba ene ali druge kamere je odvisna od opazovalnih razmer, saj ASI290 z 2,9-mikronskimi slikovnimi elementi zagotovo zahteva boljše razmere. Težava, na katero precej pogosto naletimo pri fotografiranju skozi Quark, so tako imenovani Newtonovi obroči (interferenčni vzorec), kar je posebej pogost pojav pri velikih goriščih, kjer teže zagotovimo, da je površina CMOS senzorja v kameri povsem pravokotna na filter Quark.

Moteči Newtonovi interferenčni kolobarji nastanejo, če ravnina etalona ni popolnoma poravnana z ravnino slikovnega detektorja kamere. Vzporednost dosežemo s preprostim mehanskim vmesnikom med filtrom in kamero.

Moteči Newtonovi interferenčni kolobarji nastanejo, če ravnina etalona ni popolnoma poravnana z ravnino slikovnega detektorja kamere. Vzporednost dosežemo s preprostim mehanskim vmesnikom med filtrom in kamero.

Slednje enostavno rešimo z ustreznim mehanskim nastavkom, tako imenovanim interferenčnim eliminatorjem. Nastavek, ki ga namestimo med filter Quark in kamero nam omogoča zelo enostavno in fino nagibanje kamere in prilagajanje kota, kar posledično privede do izginotja motečih interferenčnih vzorcev.

filter-sonce-Daystar-QUARK-tilt-adapter
Vse ostalo pri fotografiranju Sonca skozi filter Quark je potem v naših rokah. Eksperimentiramo lahko brez zadržkov, le po fotografiranju nikakor ne pozabimo narediti ustreznih kalibracijskih slik FLAT. Te nam pomagajo izravnati neenakomerno osvetljenost slike, odstranijo vinjetiranje in slike morebitnih prašnih delcev na optiki. Osnovni postopek obdelave slike Sonca naredimo v programu AutoStakkert!. Tudi pri fotografiranju Sonca bi vsem svetoval, da si zagotovijo dobro senco ob gledanju v ekran računalnika (pokrijete se s temno in gosto tkanino za boljši kontrast) in da za ostrenje slike uporabljajo motorček, da teleskopa po nepotrebnem ne tresemo.

Mikroskopski pogled na senco in polsenco Sončeve pege z vlaknasto strukturo okoliške vroče plazme.

Mikroskopski pogled na senco in polsenco Sončeve pege z vlaknasto strukturo okoliške vroče plazme.

Čemu filter Quark, ko pa se na Soncu nič ne dogaja?

Mogoče vas sedaj večina zmajuje z glavo, češ »kaj mi bo H-alfa teleskop, ko pa je Sonce v minimumu in je že pravi praznik, če se na njem pojavi kakšna pega!« Se povsem strinjamo z vašim razmišljanjem! Toda v času, ko je Sonce za opazovanje v beli svetlobi nezanimivo, nam povsem drugačno predstavo dan za dnem pripravlja v H-alfa svetlobi. Praktično ne mine dan, ko na njem ne bi videli kaj zanimivega. Tako lahko opazujemo večje in manjše izbruhe (protuberance), pa tudi kakšna večja vlakna (to so protuberance, ki se dvigajo nad površje in jih gledamo od zgoraj) in še kakšne druge zanimive strukture v kromosferi. Poudarili pa bi še nekaj! Premalo šol izkorišča potencial opazovanja Sonca in se osredotoča zgolj na večerna opazovanja, ki navadno zahtevajo veliko več organizacije in prilagajanj. V času pouka bi lahko marsikatero uro fizike popestrili s kvalitetnimi opazovanji Sonca. Morda pa se motim in le na uredništvo Spike ne priroma noben članek na to temo?

Filter-Daystar-QUARK-sonce

Življenje s filtrom Quark?

Je precej bolj zanimivo in pestro! Če bi mi le služba dopuščala, bi Sonce opazoval mnogo več kot sicer, ko mi preostanejo le vikendi in dopust. Pozno popoldan, ko pridem iz službe, so namreč opazovalne razmere vsaj po mojih izkušnjah že slabše. Če na Soncu res ni kaj izjemnega, opreme sploh ni vredno postavljati. Se je pa že zgodilo, da sem se sredi službe dobesedno izstrelil domov opazovat Sonce, saj so bili na njem velikanski izbruhi, čakanje na vikend pa nikakor ni prišlo v poštev. Teleskop S150 (tako sem ga poimenoval) je naš zvesti družinski spremljevalec na morju, kjer imamo čez dan veliko časa za opazovanje Sonca, pa tudi razmere za opazovanje so ob morju boljše in se jih splača izkoristiti. Priznati pa moram, da mi priprava teleskopa S150 vsakič vzame vsaj 30 minut (postavitev montaže, priprava ostale opreme in gretje Quarka). Še vedno pa sem vsakič znova, ko Sonce opazujem in/ali fotografiram s filtrom Daystar QUARK, navdušen. To je res tisto pravo za resno opazovanje Sonca! Ko sem bolj lenoben in si s Tejo zaželiva hitrega pogleda na Sonce, pa še vedno z velikim veseljem postavim tudi priročni Coronado PST.

Filter-Daystar-QUARK-sonce-izbruh

Vsem, ki vas zanima opazovanje Sonca, priporočamo, da si ogledate še ostalo ponudbo proizvajalca Daystar. Še posebej bi priporočali, da si več preberete o novem tipu filtra z imenom COMBO QUARK, ki je namenjen izključno za uporabnike teleskopov tipa Schmidt-Cassegrain in Maksutov. Zanimiva je tudi CAMERA QUARK za uporabo v kombinaciji z objektivom in fotoaparatom. Resnejše opazovalce pa bo morda pritegnil CALCIUM H-line QUARK (ozkopasovni filter za opazovanje v kalcijevi črti pri 397 nanometrih) ali Sodium D-line QUARK (ozkopasovni filter za opazovanje v dvojni natrijevi črti). Slednja sta uporabna le na refraktorjih. Za podrobnejše informacije pa seveda obiščite spletišče daystarfilters.com.

Delite na

O avtorju

Matej Mihelčič

Urednik Spikinega spletišča, astrofotograf, popularizator astronomije, organizator astronomskih srečanj in delavnic.