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나도 적도의 극축 한번 맞춰 볼텨!
글쓴이 : 이형철 별님 날짜 : 2008-05-08 (목) 13:13 조회 : 16176

극축을 맞추는 것은 적도의식 가대의 극축이 천구의 북극을 향하도록 하는 일이다. 대부분의 적도의에 극축 망원경이 있으므로 이를 통해 북극성의 위치를 이용하여 극축 망원경의 중앙에 천구의 북극이 오게 하면 된다.

 

물론 전제는 적도의의 극축과 극축 망원경의 광축이 일치 한다는 것이다. 이를 확인하기 위해 먼저 북극성을 극축 망원경의 중심에 위치시킨 후 적경축을 180도 회전시킨다. 이 때 북극성이 움직이지 않으면 적경축과 극축 망원경의 광축이 일치하는 것이다. 만일 그렇지 못하다면 극축 망원경의 광축을 조절하여 적도의의 극축과 일치하도록 하여야 한다.

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자 이제 준비는 끝났다. 다음으로 할 일은 현재 시각에 맞는 북극성의 위치를 이용하여 극축 망원경의 중심에 천구의 북극이 오도록 하는 것이다.

 

그림 제작 : Astrodraw

 

2008년 현재의 천구의 북극의 위치 : 북극성에서 북두칠성의 마지막 별을 향해 3/4° 만큼 떨어져 있다.

 

위의 그림에서 보듯이 천구의 북극과 북극성은 일치하지 않는다. 이 둘이 이루는 각도는 북극성 조견판을 이용하여 구할 수 있다. 천문노트에서는 인터넷에서 사용할 수 있는 북극성 위치조견판을 제공하고 있다. 주소는 http://astronote.org/js/polarset.php 에 있으니 관측하러 가기 전에 미리 인쇄하여 가면 좋을 것이다.

모든 북극성 조견판은 대략 위의 모양과 비슷하고 이를 통해 우리는 특정 시각, 특정 장소에서의 북극성의 위치를 알 수 있다. 극축 망원경 내부에는 북극성의 일주 원이 그려져 있는데 이 원의 해당 위치에 북극성을 놓으면 극축 망원경의 중심은 천구의 북극이 되어 쉽게 극축을 맞출 수 있다.

 

그러나 북극성과 천구의 북극간의 거리는 가깝기 때문에 이 방법으로는 북극성의 위치를 상당히 잘 맞춘다고 하더라도 오차가 생길 수 있다. 만일 눈금이 없는 파인더나 주경을 이용하여 이 방법을 사용한다면 오차는 더 커질 것이다. 그렇지만 안시 관측 용으로는 이 정도로 충분하다.

 

확대촬영이나 장시간의 노출을 위해 보다 정밀한 극축 정렬이 필요하다면 표류 이탈법(Drift Method)을 사용하여 오차를 조정하여야 한다. 표류이탈법은 가장 정밀하게 극축을 정렬할 수 있는 방법이지만 또한 시간이 많이 걸리는 방법이기도 하다. 이 방법에서 천구의 적도 근처에 있는(, 적위가 0도인) 별을 주경을 이용하여 시야의 정 중앙에 잡은 뒤 자동 가이드한다. 만일 극축이 잘 맞춰져 있다면 별은 망원경의 시야의 중앙에서 움직이지 않을 것이다. 그러나 이것이 어느쪽으로 든 움직인다면 극축이 제대로 맞춰지지 않은 것이다. 이 움직임을 보고 극축을 조정하는데 움직임이 없이 완벽하게 가이드 될 때까지 조정하는 것이다. 표류 이탈법을 사용하면 극축 망원경 보다 배율이 높은 주경으로 별을 확대하고 가장 빨리 움직이는 적도 근처의 별을 이용하기 때문에 매우 정확하게 극축을 맞출 수 있다.

 

표류 이탈법으로 극축을 정렬하는 방법을 좀 더 자세히 알아보도록 하자. 먼저 남쪽하늘에서 천구의 적도와 자오선이 만나는 점 근처의 별을 망원경으로 시야의 중심에 오도록 잡는다. 앞서 언급한 바와 같이 극축이 정확히 맞춰 져 있다면 자동 가이드를 하고 있으므로 별은 이동하지 않아야 한다. 만일 별이 시야의 중심에서 남쪽으로 이동한다면, 극축은 동쪽으로 치우져져 있으므로 극축을 서쪽으로 회전시킨다.(그림 참고) 반대로 별이 북쪽으로 이동한다면, 극축은 서쪽으로 치우쳐져 있으므로 극축을 동쪽으로 회전시킨다. 이 사실을 염두해 두면서 망원경의 중심에서 별이 남북으로 이동하지 않을 때까지 극축을 조정한다.

 

다음으로는 동쪽 근처의 천구의 적도 근처에 있는 별을 시야의 중앙에 오도록 주경을 이동한다. 이 때에도 극축만 제대로 정렬되어 있다면 정확히 가이드 되어 별이 시야에서 움직이지 않아야 한다. 별이 시야의 중앙에서 남쪽으로 이동한다면 망원경의 극축이 너무 낮은 고도로 향해 있으다는 것이므로, 극축의 고도를 높인다.(그림 참고) 반대로 별이 북쪽으로 흐르면 망원경의 극축이 너무 높은 고도로 향해 있다는 것이므로, 극축의 고도를 낮춘다.

 

 

불행한 사실은 동쪽을 바라보고 하는 두번째 보정이 첫번째 보정의 결과를 약간 변경시킨다는 것이다. 따라서 두번째 보정을 한 후에는 다시 첫번째 보정을 반복해야 한다. 그리고 만일 동쪽 하늘이 지형물로 가려져 있어 보이지 않는다면 서쪽하늘을 사용해도 된다. 물론 이 경우 이동 방향은 반대가 된다.

 

표류 이탈법을 편리하고 정확하게 할 수 있도록 도와주는 많은 장치들이 나와있다. 별이 망원경의 중심에서 동쪽, 서쪽, 북쪽, 남쪽으로 이동하는 것을 정확히 확인하기 위해서는 중앙 십자선과 방향 표시가 세겨진 아이피스를 준비하면 좋다. 거기에다 암시야 조명 장치(illuminated reticle)가 있다면 십자선만 밝게 빛나게 할 수 있다. 기존의 아이피스에 붙여 십자선을 확인할 수 있는 가이드 어댑터도 있다. 최근에는 CCD 상에서 별의 이동을 관찰하여 자동적으로 표류 이탈법을 이용해 극축을 맞춰주는 프로그램까지 나와 있다.

 

[이 게시물은 최고관리자님에 의해 2012-12-20 12:37:16 관측 장비 강좌에서 이동 됨]

김태욱별님 2008-05-08 (목) 15:15
표류이탈법의 그림설명이 일품입니다.
파인더로 흐릿하게 보이는 별이 흐르는지 안흐르는지 파악하려면 왠만큼 노련하지 않으면 힘들죠. 그래서 초보자는 극축을 맞추다보면 앉은 자리에서 한두시간 버리는 것은 아무것도 아니라고 합니다.
망원경으로 확대하여 보고있어도 별이 흐르는 것을 마치 비행기가 날아가는 모습을 보듯이 직접 느낄 수는 없습니다. 시간이 흘러 위치가 변해있는 것을 '발견'하게 되는 방식이죠.

한가지 덧붙이자면, 적도의가 올려져있는 삼각대의 수평상태도 잘 보아야 합니다. 삼각대의 수평이 많이 어긋나 있으면 위 과정을 아무리 반복해도 계속 별이 흐르게 됩니다.
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김태욱별님 2008-05-08 (목) 15:15
극망 내부에 북극성이 흐르는 궤적이 그려져있다고 했는데, 위의 북극성 조견판만큼 천구의 북극과 북극성이 떨어져 보이려면 극망은 어느정도 배율을 갖고 있는 건가요?
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이형철별님 2008-05-08 (목) 19:19
북극성이 천구의 북극에서 약 3/4도 떨어져 있으므로 북극성의 일주원은 지름이 약 1.5도가 됩니다. 그렇기 때문에 위의 그림 처럼 보여지려면 fov가 2도 정도 되는 극망이면 됩니다.
일부 극망은 fov가 10도 정도나 되는 것들도 있는데 이런 것들은 다른 방법으로 천구의 북극을 찾게 됩니다. 즉 북두칠성의 꼬리별과 카시오페이아 자리의 w자 첫 별을 이어 선을 만들어서 천구의 북극을 찾게 되죠.
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어재규별님 2008-05-08 (목) 22:22
다카하시의 극축망원경 : 비쌈
중국제 보스마 극축망원경 : 북극성 스케일이 그려져있으나 극망만 구하기가 힘듬
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이형철별님 2008-05-09 (금) 06:06
북극성 스케일이 그려져 있지 않은 극망에서는
극망의 fov를 계산해서 대략 눈짐작으로 맞추거나
그냥 극망의 중심에 북극성을 놓은 후 표류이탈법을 쓰는 수 밖에 없을 것 같군요.
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