Как правильно выставить полярную ось экваториальной монтировки?

Устройство экваториальной монтировки таково, что делается возможным сопровождать светила в их суточном вращении по небосводу путем придания вращения только вокруг одной оси. Эта ось называется полярной или часовой. Более того, вращение вокруг этой оси равномерное, что делает возможным установить на эту ось мотор (сейчас обычно это электромотор) и при правильной синхронизации скорости его вращения труба телескопа будет следовать за светилом, на которое она наведена в течение всего времени наблюдения.

Наведение же трубы на светило осуществляют вращением монтировки вокруг двух осей, в экваториальной монтировке одна из них - ось восхождений, которой служит все та же полярная или часовая ось (то есть она совмещает две функции - сопровождения и наведения), а другая перпендикулярная ей - ось склонения (наведение вдоль небесных меридианов). Как правило обе оси имеют соответствующие шкалы, которые можно использовать для наведения на объекты по их координатам (в отсутствии других методов, например, днем).

От того, как точно выставлена (ориентирована) полярная ось монтировки зависит точность сопровождения, а при использовании шкал и наведения. При визуальных наблюдениях (глазами) с часовиком (мотором часовой оси) неверно выставленная полярная ось приводит к тому, что объект постепенно уходит из поля зрения и требуется все время корректировать его положение относительно центра поля зрения ключамми (кнопками, маховичками) точного наведения. Если отлучиться от телескопа на пол-часа объект просто может выйти из поля зрения и наведение на него потребуется производить заново. При фотографических работах неверно выставленная полярная ось приводит к смазу изображения на длительных выдержках без гидирования или смазу звезд на краю изображения вследствие вращения поля зрения (см. http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,35504.0.html).

В идеале полярна ось монтировки должна быть параллельна "оси мира" или оси вращения Земли, чье вращение и призван компенсировать часовой привод (двигатель с редукторами) монтировки.

Все экваториальные монтировки имеют регулировку угла наклона (высоты) полярной оси относительно плоскости горизонта. Угол между плоскостью горизонта и полярной осью должен быть равен широте местности (для Петербурга примерно 60 градусов, для Москвы 56). Для грубой установки этого угла обычно служит шкала внизу экваториальной монтировки и широтные регулирующие винты.

Кроме того обычно предусматривается и регулировка азимута полярной оси - направления ее наклона. В идеале полярная ось должна быть наклонена строго в сторону севера (в нашем северном полушарии). Грубо эту ориентацию придают (например, по компасу или ориентируясь на положение Солнце в полдень) при установке треноги (колонны). Для более точной установки азимута часто предусматривается пара супротивных винтов вращающих монтировку вокруг вертикальной оси ее неподвижного основания - винты точной азимутальной подстройки.

В реальности первичной грубой установки даже и с использованием компаса, точного значения широты местности хватает только для недлительных визуальных наблюдений. Для того, чтобы установить ориентацию полярной оси по-точнее многие производители оснащают свои монтировки оптическими искателями полюса. Отправим владельцев таких монтировок к инструкциям прилагающимися к телескопу. Заметим, что точность выставления полярной оси при помощи искателя полюса обычно все-же невелика, хотя и достаточная для большинства визуальных наблюдений, работы гоу-то систем автоматизации наведения и фотографических работ с небольшой выдержкой.

При астрофото с длительными выдержками или некоторых специальных наблюдений с длительным сопровождением объекта наблюдения, при недоступности полярной области неба в точке наблюдения или желании искать объекты по шкалам монтировки требуется альтернативный метод выставления полярной оси. Это довольно простой, хотя и несколько хлопотный метод смещений или дрейфа - при аккуратном его выполнении он весьма точен. Правда он требует наличия короткофокусного окуляра с перекрестьем. В отсутствии покупного, перекрестьем из капронового волокна можно оснастить обычный окуляр с доступной полевой диафрагмой (например симметричный, Кельнера и т.п.) - это дело на пол-часа.

(1) Грубо устанавливаем полярную ось монтировки. Высоту полярной - по широтной шкале, ориентацию (наклона полярной оси) по компасу или замеченному в полдень направлению на Солнце (это будет юг, полярная ось должна быть наклонена в противоположном направлении).
(2) Дожидаемся темного времени суток с звездным небом. Вставляем подготовленный окуляр с перекрестьем в фокусер телескопа или гида.
(3) Теперь корректируем высоту (наклон) полярной оси.
(3а) Наводимся как можно точнее на восточную (или западную, если это удобнее) звезду в 10-15 градусах над горизонтом, так чтобы звезда "легла" на центр перекрестья окуляра, и, подождав несколько минут (в первой итеррации быват достаточно 1-2 минуты, под конец может постребоваться 10-15), определяем куда от центра перекрестья "дрейфует" (смещается) эта звезда (часовой механизм при этом следует держать включенным, но можно и руками сопровождать, но только вокруг полярной оси).
(3б) Если звезда уходит к северу от сопровождающего его перекрестья (принимайте во внимание оборачивание изображения в телескопе), то нашу полярную ось надо несколько опустить (для западной звезды - поднять), то есть уменьшить широтный угол (угол между горизонталью и осью). В случае, если смещается к югу то наоборот. Примерно на угол 4*d/t градусов, где d - величина дрейфа в угловой мере, t - время за которое этот дрейф накопился (скажем и то и другое в секундах).
(3в) Повторяем (3а) до тех пор пока восточные (западные) звезды не перестанут "уходить" с креста при достаточно длительном сопровождении.
(4) Теперь корректируем азимут полярной оси.
(4а) Тут следует навестись на какую-нибудь приэкваториальную звезду в южном направлении и сопровождать уже ее.
(4б) Если она при сопровождении (вращением только вокруг полярной оси) "уползает" с перекрестья к северу, то северный конец полярной оси (голову монтировки) следует повернуть винтами азимутальной регулировки чуть к востоку. Если дрейфует к югу, то наоборот - к западу.
(4а) Повторяем до тех пор пока южные звезды не будет твердо держаться перекрестья при достаточно длительном (5-10-15 минут, в зависимости от требуемой точности) сопровождении.
(5) Для надежности можно повторить пункт (3) и затем проверить (4)