MIRAdor, onze 50cm CDK-telescoop - De Frank Deboosere-koepel

50 cm voor 50 jaar….

Onder die titel startten we enkele jaren geleden ons crowdfunding-project op MIRA (een modernere versie van het aloude “op de bedeltoer” gaan :-)). De oudste doorlopend geopende volkssterrenwacht van de Benelux vierde toen immers zijn gouden jubileum, en dat mochten we natuurlijk niet ongezien laten voorbij gaan!

Taart en champagne zijn dan altijd leuk (en die hebben we dan ook met véél smaak verorberd), maar wij hielden liever iets permanents over aan die verjaardag… En dan is een nieuwe telescoop vanzelfsprekend een logische keuze op een volkssterrenwacht, met liefst dan nog een diameter van 50cm – voor ons 50^ste werkjaar!

Koepel

Aangezien we ook op MIRA niet over onbeperkte plaats beschikken, moest het een “vervangoperatie” worden: de kleinere koepel uit 1975 (gekocht bij SECIA in Manosque, Provence) werd vervangen door een groter exemplaar (5,20 meter).

De oude koepel begon trouwens aan een tweede jeugd: hij werd voor een symbolisch bedrag overgenomen door de Publiekssterrenwacht Maasduinen (Afferden, Nederlands Limburg).

Na een lange zoektocht langs diverse producenten (onbetaalbaar, lange levertermijn, te smalle opening, te lage deur, onhandige constructie voor bezoekers,…) kwamen we uiteindelijk terecht bij de Poolse firma “Uniwersal” (http://www.uniwersalcompany.eu/). Verbazingwekkend genoeg verwijst de naam niet naar de branche waarin ze actief zijn, maar is het simpelweg de familienaam van de eigenaar: Jaczek Uniwersal! Voor de plaatsing ervan konden we een beroep doen op een gigantische hijskraan van de Londerzeelse firma Sarens –die ook al in 1975 de oude koepel plaatste- terwijl we voor de financiering ervan grotendeels een beroep konden doen op de Nationale Loterij. Waarvoor dank uiteraard!

 

Hierbij nog een aparte vermelding voor de steun van de Nationale Loterij.

Dankzij de spelers van de Nationale Loterij krijgen heel wat organisaties en projecten een duwtje in de rug, zoals Volkssterrenwacht MIRA. Bij de Grimbergse volkssterrenwacht kan je genieten van een ongelofelijke sterrenhemel en je komt er alles te weten over sterrenkunde, ruimtevaart en weerkunde 🌟 #meerdanspelen

Kijk naar het filmpje op YouTube of je kan ook kijken op de speciale pagina van de website van de Nationale Loterij waar alle goede doelen voorgesteld worden: https://www.nationale-loterij.be/goede-doelen. Hier het filmpje over MIRA.

 

De opening van de koepel bestaat uit twee stukken: het grootste deel ervan rolt omhoog naar de “achterkant” van de koepel, waarna het onderste deel als een soort valluik langzaam naar beneden klapt. Als we geen objecten laag aan de horizon bekijken (bij weinig transparante lucht bvb) kunnen we dus opteren om dat onderste luik niet open te zetten.

Nog enkele eigenaardigheden die eigen zijn aan zijn werking op de volkssterrenwacht:

• Twee deuren, om op drukke waarnemingsavonden een vlotte doorstroming van de bezoekers te garanderen (ingang <=> uitgang)
• (klap)stoeltjes in de koepel: hiervoor gingen we zowaar te rade bij producenten voor voetbal en andere sportstadia!

De ingebruikname van de nieuwe koepel (met véél vertraging, de Poolse producent is momenteel totaal overweldigd door de vraag) gaf ons trouwens de ideale gelegenheid om één van onze meest in het oog springende vrijwilligers extra in de bloemetjes te zetten: unaniem werd besloten om hem de “Frank Deboosere-koepel” te dopen…

In de toekomst zullen we wel nog enkele wijzingen moeten aanbrengen aan de sturing van de koepel. Normaal gezien moest de koepel o.a. synchroon meebewegen met de montering van de telescoop, en ook helemaal geautomatiseerd worden (dus in principe ook remote te bedienen!). Maar helaas is elektronica duidelijk hét zwakke punt bij Uniwersal (mede door het vertrek van één van hun medewerkers), dus daar is nog helemaal geen sprake van. Maar VVS-lid Erik Bryssinck toonde ons de juiste weg! Hij heeft zelf de kleinere versie van onze koepel, en bedient die nu via het uitmuntende pakket “LesveDome” van onze landgenoot Pierre de Ponthiere – met een relatief kleine aanpassing aan de elektronica. Werk voor de volgende maanden dus…

 

Telescoop

Producent: Hubble Optics (Hong-Kong) Type: Corrected Dall-Kirkham (CDK) Diameter hoofdspiegel: 500mm Diameter vangspiegel: 158mm Brandpuntsafstand: 5500 (f/11) Gewicht: 62kg

 

De telescoop zelf moest voldoen aan een aantal voorwaarden (naast natuurlijk de evidente optische kwaliteit). Maar vooral één vereiste was dwingend: de jarenlange ervaring leerde ons dat het een kijker moest zijn met het oculair aan de achterkant. Lenzenkijkers, Schmidt-Cassegrains en alle mogelijke andere varianten van catadiopters kwamen in aanmerking, maar zeker geen newtonkijkers! Deze zijn weliswaar goedkoper te produceren, maar het oculair van een dergelijk groot instrument is heel slecht bereikbaar voor de bezoekers, dus dat was geen optie…

Helaas wordt het aanbod dan opeens veel beperkter: de “klassieke” serieproducties reiken niet verder dan 40cm (de grootste ACF van Meade, maar die hadden we al staan). En wie dan toch naar iets groter zoekt, valt automatisch in de categorie “geoptimaliseerd voor astrofotografie”.

Maar gezien het beschikbare budget moesten we nu ook niet gaan dromen van een Planewave o.i.d., dus uiteindelijk viel onze keuze op het bij ons nog niet zo bekend zijnde bedrijfje “Hubble Optics” uit Hong-Kong. Zij –en dan met name de oprichter Tong Liu- hebben vooral naam gemaakt dankzij hun “honingraat-spiegels”, één van de recentere technieken om telescoopspiegels steeds lichter te maken. Ikzelf had er al wat ervaring mee: mijn laatste 40cm dobson-telescoop bouwde ik rond één van hun spiegels. Heel degelijke optiek, die enkel moet onderdoen voor de allerbesten, én bovendien 20-25% lichter als vergelijkbare diameters.

Gezien de prijs hebben we zelfs even getwijfeld aan een 60cm, maar helaas moesten we dan een veel zwaardere vorkmontering aanschaffen en daarvan ging de prijs terug pijlsnel de hoogte in…

Ook voor de producent was het een beetje een uitdaging: zij produceren vooral optiek, sinds kort ook op beperkte schaal innovatieve dobson-telescopen, maar ze hadden nog maar één exemplaar van “onze” CDK geproduceerd... voor een Amerikaanse astronomie-club die duidelijk niet gehaast was met het in gebruik nemen ervan. De ergste kinderziektes bij de productie zouden er dus al uitgehaald moeten zijn, maar concrete gebruikservaringen konden we van hen nog niet krijgen…

Corrected Dall Kirkham (CDK): Soms ook Modified Dall Kirkham geheten (MDK). Net zoals de originele Dall Kirkham bestaat ook deze uit een elliptische (of correcter “omwentelingsellipsoïde”) hoofdspiegel en een sferische (of correcter “omwentelingssferoïde”) vangspiegel, alleen is er in de lichtweg nog een extra corrector-element geplaatst (2-lenzig in ons geval, ongeveer ter hoogte van de hoofdspiegel gemonteerd) – op maat gemaakt voor de kijker. Het eindresultaat is een kijker met een relatief groot gecorrigeerd beeldveld, die bovendien redelijk makkelijk te collimeren is én relatief ongevoelig voor mechanische verzakkingen (iets waarvoor de gekendere Ritchey-Chretiens behoorlijk berucht zijn, met hun hyperbolische hoofd- en vangspiegels). De vangspiegel van de CDK is immers sferisch, waardoor zijn kanteling eigenlijk geen rol speelt (zolang hij maar in de optische as staat).

 

Begeleidende telescopen

Net zoals in onze tweede koepel (de “Pater Pieraerts koepel”, met de 25cm Kutter als hoofdinstrument), plaatsen we ook hier enkele instrumenten parallel aan de hoofdkijker.

• 100mm Lunt protuberansenkijker (“single stack”): ongeveer de helft van de bezoekers op MIRA komt overdag, en dan is de zon vanzelfsprekende de belangrijkste attractie. Vandaar dat we -naast onze unieke heliostaat- ook in beide koepels een toestel hebben staan om in Waterstof-alfa naar de fenomenen op en rond de Zon te turen
• 100mm Zeiss-lenzenkijker: hét grote nadeel aan een kijker zoals de 50cm CDK of de 25cm Kutter is zijn lange brandpuntsafstand, waardoor het niet mogelijk is om nog lage vergrotingen (en bijgaande grote beeldvelden) te realiseren. Een Panoptic 41mm, een 55mm Plössl,…: allemaal stuiten ze op een bijna fysieke grens => een halve graad beeldveld! Heel concreet wil dat zeggen dat de Maan nagenoeg niet meer volledig in beeld past…

Onder meer daarom plaatsten we telkens een scherpe lenzenkijker parallel aan de hoofdkijker, voor die situaties waar een groot beeldveld wenselijker is dan de ultieme lichtsterkte. Grote sterrenhopen, een overzichtsbeeld van de Maan,…

Montering

Producent: Gemini Telescope Design (GTD, Hongarije/Italië) Type: MoFoD (Modular Fork Design) Aandrijving: frictieaandrijving Motoren: stappenmotoren; 0,1” resolutie Encoders: hi-resolution Renishaw (648000 pulsen/omwenteling, ca. 2” dus) Afmetingen: afstand tussen de armen van vork is instelbaar van 340 tot 530mm, onze uitvoering is nog enkele centimeter breder gemaakt (680mm)… Lengte van de armen: tot 600mm vrije doorvoerafstand Gewicht: bijna 90 kg Draagkracht: ca. 80 kg

 

Ook voor de montering werd de keuze héél erg gedreven door onze jarenlange ervaring: voor de publiekswerking is een meer klassieke “Duits equatoriale montering” minder aan te bevelen. Ze neemt immers meer plaats in beslag en heeft ook een grotere bewegingsruimte nodig –zowel voor de kijker zelf als voor de tegengewichten. Dit alles verhoogt dus de kans op botsingen voor de bezoekers.

Het moest en zou dus een vorkmontering worden! Opnieuw een Mathis Mount zoals in de Kutterkoepel wellicht? Robuust en nauwkeurig, maar een tikkeltje aan de dure kant (en geen lokale importeur meer). De modulaire MoFoD-mount van het Hongaarse GTD was een goed alternatief, maar volgens de officiële specificaties konden de armen net niet ver genoeg uit elkaar gaan voor de breedte van onze kijker. Maar een mailtje naar eigenaar András Dan bracht raad: hij kon de basis voor ons nog ietsje breder maken! Want op onze noorderbreedte (51°) staan de armen van de vorkmontering al eerder verticaal dan horizontaal, wat resulteert in minder doorbuiging door het telescoopgewicht als op een lagere breedteligging!

Aansturing van de montering gebeurt met hun eigen Pulsar 2-sturing, of vanop de PC (via de bekende planetariumprogramma’s, zoals Carte du Ciel of Stellarium).

Als onderstel gebruikten we drie elektrisch instelbare zuilen (firma Linak uit Merelbeke). Normaal worden deze gebruikt in kantoorgebouwen om (werk)tafels en balies traploos op de juiste hoogte te plaatsen. Wij kunnen hiermee de hoogte van de telescoop (en dus essentieel het oculair) een halve meter hoger of lager plaatsen. Grote bezoekers, kleine bezoekertjes, hoog aan de hemel of laag boven de horizon: hiermee kunnen we voor iedereen en voor elke kijkrichting de meeste optimale hoogte instellen.

Een mooie timelapse-animatie van de installatie van de kijker is terug te vinden op het Youtube-kanaal van MIRA (met dank aan Janos Barabas).

Maar kom vooral zelf eens kijken naar (en door!) onze MIRAdor-telescoop! Want dat is de naam die voor de nieuwe telescoop gekozen werd door alle deelnemers aan de crowdfunding-actie. Je kan dit lezen als “MIRA d’Or” (voor ons gouden jubileum), maar ook als het Spaanse “Mirador”: een uitkijkplaats of uitkijktoren. En inderdaad is deze CDK-telescoop onze hoogst geplaatste “uitkijkplaats naar de sterren”…

 

Sandwich-spiegels?: Twee grote voordelen: - er is vanzelfsprekend de significante gewichtsvermindering: ca. 20% lichter dan gelijkaardige massieve spiegels betere afkoeling: de lucht kan niet enkel langs het oppervlak en de achterkant van de spiegel vloeien, maar ook doorheen de glasschijf! Volgens de producent zou de spiegel op die manier tot 10x sneller afkoelen! Maar persoonlijk zie ik nog een derde, meer praktisch voordeel: men kan de spiegel vasthouden via die holte. En dit zowel bij het manipuleren ervan (geen vingerafdrukken meer op de spiegel!) als bij het monteren in de telescoop (geen klemmetjes meer over de spiegelrand). In de praktijk bestaat zo’n sandwich uit twee dunnere glasschijven, met tussen beide glazen “nopjes”. De drie elementen worden dan in een oven “gefused” tot een rigide structuur, zonder spanningen maar even stevig als een massieve glasschijf van dezelfde dikte.