มือใหม่หัดใช้กล้องดูดาว ฉบับแกะกล่อง : ทำความรู้จักกับส่วนประกอบต่างๆ

จากบทความที่แล้วใน EP1 สิ่งที่ควรรู้ ก่อนเลือกซื้อกล้องดูดาว สำหรับมือใหม่ที่ยังไม่เคยสัมผัสกับกล้องดูดาวมาก่อนเลยในชีวิต ถึงแม้ว่าคุณจะเป็นมือโปรด้านดาราศาสตร์ สามารถดูดาวบนท้องฟ้าด้วยตาเปล่าได้อย่างเชี่ยวชาญแล้ว แต่กับสิ่งที่เรียกว่ากล้องโทรทรรศน์หรือกล้องดูดาว มุมมองภาพที่เห็นจะเป็นคนละเรื่องกันเลย ทำให้ไม่สามารถเล็งเห็นดาวที่ต้องการได้ง่ายๆ เหมือนตาเปล่า

ดังนั้น ก่อนอื่น.. หลังจากแกะกล่องกล้องดูดาว พร้อมประกอบตามคู่มือเรียบร้อยแล้ว หรือ ถ้าหากกำลังรอพัสดุมาส่ง ก่อนสัมผัสกับของจริง เรามาทำความรู้จักกับส่วนประกอบต่างๆ ของกล้องดูดาวกันก่อนเลย 

ส่วนที่ 1 จะเป็นสิ่งที่เรียกว่า "ลำกล้อง" สามารถแบ่งเป็น 3 ประเภทหลักที่ใช้กันทั่วไป คือ กล้องดูดาวหักเหแสง, กล้องดูดาวสะท้อนแสง และ กล้องดูดาวสะท้อนแสงแบบผสม โดยส่วนของลำกล้องจะทำหน้าที่รับ รวบรวมแสง และสร้างภาพ ก่อนจะส่งภาพนั้นมาถึงตาของเรา ซึ่งส่วนนี้จะมีคุณสมบัติหลักที่ติดมากับตัวกล้องดูดาวเลย และปกติจะไม่สามารถเพิ่มหรือลดคุณสมบัตินั้นได้โดยตรง

1. ลำกล้อง (Optical Tube) : เป็นท่อรับ-ส่งภาพ โดยจะมีการออกแบบในส่วนของเลนส์หรือกระจก ที่แตกต่างกันไปในแต่ละประเภท 

2. หน้าเลนส์ / หน้ากล้อง (Aperture) : เป็นช่องที่อยู่ด้านหน้าสุดของลำกล้อง ซึ่งรับภาพและแสงเข้ามา และปกติจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับขนาดของเลนส์หลัก หรือ กระจกหลัก

3. เลนส์หลัก / กระจกหลัก (Objective Lens / Primary Mirror) : เป็นส่วนแรกที่ช่วยรวมแสงและสร้างภาพของวัตถุ โดยกล้องดูดาวแต่ละประเภท จะมีโครงสร้างและหลักการเดินทางของแสงที่แตกต่างกันออกไป ทำให้ได้ความยาวโฟกัส ขนาด และลักษณะของลำกล้องที่แตกต่างกัน รวมไปถึงคุณภาพของภาพที่เรามองเห็นผ่านกล้องตัวนั้นด้วย 

• กล้องดูดาวหักเหแสง (Refractor) : เลนส์หลัก ทำหน้าที่รวมแสงและหักเหไปที่ เลนส์ใกล้ตา

• กล้องดูดาวสะท้อนแสง (Reflector) : กระจกหลัก ทำหน้าที่รวมแสงและสะท้อนไปที่ กระจกรอง ก่อนจะสะท้อนอีกรอบไปที่ เลนส์ใกล้ตา

• กล้องดูดาวสะท้อนแสงแบบผสม (Catadioptric / Cassegrain) : แสงเดินทางผ่านแผ่นหรือเลนส์แก้ไขความคลาดทรงกลมที่หน้ากล้อง จากนั้น กระจกหลัก จะรวมแสงนั้นและสะท้อนไปที่ กระจกรอง ก่อนจะสะท้อนอีกรอบไปที่ เลนส์ใกล้ตา

4. ช่องมองภาพ (Focuser) : เป็นช่องสำหรับติดตั้งเลนส์ใกล้ตาหรือเลนส์อื่นๆ โดยจะมีปุ่มปรับโฟกัสอยู่ด้านข้าง ช่วยในการปรับภาพให้มีความคมชัดด้วยการเลื่อนเลนส์เข้า-ออก เพื่อหาโฟกัสภาพที่คมชัดที่สุด

ส่วนที่ 2 เป็น "อุปกรณ์หรือเลนส์" ที่ต้องติดตั้งเข้ากับตัวกล้อง เพื่อให้เราสามารถมองเห็นภาพวัตถุนั้นได้อย่างชัดเจน ซึ่งในส่วนนี้แหละ ที่จะมาช่วยชดเชย หรือ เพิ่ม-ลดคุณสมบัติให้กับตัวกล้อง เพื่อประสิทธิภาพการมองเห็นที่ดีที่สุด สำหรับการส่องวัตถุด้วยตา (ไม่นับรวมอุปกรณ์การถ่ายหรือฉายภาพผ่านจอ)

1. ฝาครอบหน้าเลนส์ (Dust Cap) : นอกจากจะช่วยป้องกันฝุ่นเวลาจัดเก็บแล้ว ฝาครอบเลนส์บางอันจะมีช่องเล็กอยู่ตรงกลางหรือด้านข้าง เพื่อใช้ในกรณีต่างๆ ระหว่างส่องดาว เช่น ลดแสงรบกวน ลดความคลาดทรงกลม ช่วยให้ภาพคมชัดขึ้น ใช้ติดตั้ง ฟิลเตอร์กรองแสงอาทิตย์ (Solar Filter) หรือในบางอัน จะมีฟิลเตอร์กรองแสงอาทิตย์ติดมาที่ฝาครอบเลนส์เลย

2. กล้องเล็ง (Finder Scope) : เป็นกล้องที่มีกำลังขยายต่ำ และมีจุดศูนย์เล็งที่สามารถเลื่อนปรับตำแหน่งได้ ช่วยในการเล็งหาวัตถุบนท้องฟ้า ก่อนที่จะส่องวัตถุนั้นผ่านเลนส์ใกล้ตา แต่ในกล้องดูดาวที่ไม่มีกล้องเล็ง ส่วนใหญ่จะเป็นกล้องดูดาวหักเหแสงตัวเล็กๆ ที่มีลำกล้องไม่ยาวมากและกำลังขยายค่อนข้างต่ำ อาจเทียบเท่ากับกล้องส่องทางไกลได้ ทำให้การใช้กล้องเล็งอาจไม่จำเป็นมากนัก

ต่อไปจะเป็นในส่วนของเลนส์แบบต่างๆ ที่ใช้สำหรับเชื่อมต่อเข้ากับช่องมองภาพโดยเฉพาะ เป็นส่วนที่สามารถปรับแต่ง เพิ่ม-ลดกำลังขยาย ความคมชัดเฉพาะจุด หรือแม้กระทั่งเปลี่ยนทิศทางของแสงได้อีก เพื่อการใช้งานที่มีประสิทธิภาพและสะดวกที่สุด

3. เลนส์ใกล้ตา (Eyepiece) : เป็นเลนส์ที่ติดตั้งเข้ากับช่องมองภาพ ทำหน้าที่ขยายภาพที่ได้จากเลนส์หรือกระจกหลัก โดยสามารถใช้เลนส์ขนาดต่างๆ เพื่อให้ได้กำลังขยายที่เหมาะสมกับการใช้งาน และนอกจากนี้ยังมี เลนส์ใกล้ตาแบบกลับภาพ (Erecting Eyepiece) ที่ช่วยให้ภาพตั้งตรงขณะส่อง (แต่ยังกลับซ้าย-ขวาอยู่ดี) เหมาะใช้กับกล้องดูดาวแบบสะท้อนแสง 

4. เลนส์ขยาย (Barlow Lens) : เป็นเลนส์ที่ติดตั้งเข้ากับช่องมองภาพก่อนใส่เลนส์ใกล้ตา ช่วยเพิ่มความยาวโฟกัสโดยรวมของกล้องดูดาว และเป็นการเพิ่มกำลังขยายของภาพได้โดยตรง เช่น กล้องดูดาวมีความยาวโฟกัส 1000 mm ใช้เลนส์ใกล้ตา 10 mm ได้กำลังขยาย 100 เท่า แต่ถ้าใช้ร่วมกับ Barlow Lens 2x จะได้กำลังขยาย 200 เท่า เสมือนว่ากล้องดูดาวมีความยาวโฟกัสเพิ่มขึ้นมาเป็น 2000 mm 

ซึ่ง Barlow Lens มีการออกแบบที่หลากหลายมาก เพื่อให้กล้องดูดาวสามารถติดตั้งร่วมกับอุปกรณ์อื่นๆ เพิ่มเติมได้ เช่น ติดติ้ง T-ring เพื่อเชื่อมต่อกับกล้อง DSLR ได้

5. เลนส์กรองแสง (Filter Lens) : เป็นเลนส์ที่ติดตั้งเข้ากับเลนส์ใกล้ตา หรือ Barlow Lens ก็ได้ มีหลากหลายแบบให้เลือกใช้ ซึ่งแต่ละแบบจะใช้กรองแสงในบางช่วงคลื่นที่แตกต่างกัน ช่วยเพิ่มความคมชัดของภาพ หรือใช้ในการดูวัตถุบางประเภทโดยเฉพาะ เช่น Moon Filter ช่วยลดความสว่างของดวงจันทร์ ทำให้สังเกตพื้นผิวได้ง่ายและสบายตามากขึ้น

6. กระจกกลับภาพ (Star Diagonal) : เป็นกระจกสะท้อนหรือปริซึมที่ช่วยกลับภาพให้ตั้งตรง และเปลี่ยนทิศทางของแสงโดยการสะท้อนภาพนั้นขึ้นมาเป็นมุม 45 หรือ 90 องศา ช่วยให้ส่องดาวได้สะดวกยิ่งขึ้น เหมาะสำหรับกล้องดูดาวหักเหแสง และ กล้องดูดาวสะท้อนแสงแบบผสม ที่มีช่องมองภาพอยู่ด้านหลังของลำกล้อง

ส่วนที่ 3 เป็นส่วน "ฐาน" ที่ช่วยรองรับน้ำหนัก และ ควบคุมการหมุนของกล้องดูดาว โดยจะมีอยู่ 2 ส่วนหลักๆ คือ เมาท์ และ ขาตั้ง ที่ปกติจะมีการออกแบบมาเพื่อกันและกัน และจะเหมาะกับกล้องดูดาวตัวนั้นๆ โดยเฉพาะ (บางรุ่นสามารถปรับแต่ง เปลี่ยนเมาท์ หรือขาตั้งแบบใหม่ได้)

1. ฐานเมาท์ (Mount) : เป็นส่วนที่ใช้รองรับและควบคุมทิศทางของกล้องดูดาว แบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก ดังนี้

• ฐานตั้งระบบขอบฟ้า (Alt-azimuth Mount) ประกอบไปด้วย
  • แกนเงย (Altitude) เป็นแกนที่หมุนในแนวดิ่ง ขึ้น-ลง
  • แกนทิศ (Azimuth) เป็นแกนที่หมุนในแนวราบ ซ้าย-ขวา
  • สเกลบอกมุม (Scale) มีหน่วยเป็นองศา ทั้งแกนทิศ และแกนเงย แต่จะมีเฉพาะในบางรุ่น (แบบแมนนวล หรือ แบบดิจิทัล)
  • ก้านปรับแกน (Adjustment Knob) ใช้หมุนปรับแกนทั้ง 2 แกน โดยจะมี 1 ก้าน, 2 ก้านแยกกัน หรือไม่มีก้านเลย แล้วแต่รุ่น
  • ที่ล็อคแกน (Locking Knob) ทำหน้าที่ล็อคแกนเงยและแกนทิศให้อยู่กับที่

• ฐานตั้งระบบศูนย์สูตร (Equatorial Mount) ประกอบไปด้วย 
  • แกนนอน (Right Ascension) เป็นแกนที่หมุนรอบขั้วฟ้า ช่วยให้กล้องเคลื่อนที่ในแนวทิศตะวันออก-ตะวันตก
  • แกนตั้ง (Declination) เป็นแกนที่หมุนตั้งฉากกับแกนนอน ช่วยหาตำแหน่งของวัตถุท้องฟ้าที่ต้องการ
  • สเกลปรับมุม (Setting Circle) มีหน่วยเป็นองศาในแกนตั้ง และมีหน่วยเป็นเวลาในแกนนอน สามารถปรับหมุนตั้งค่าได้
  • ก้านปรับแกน (Slow Motion Cable) ใช้หมุนปรับแกนทั้ง 2 แกน โดยจะมี 2 ก้าน ทำงานแยกกัน
  • สกรูปรับมุมเงย (Altitude Screw) หมุนปรับเพื่อกำหนดค่าละติจูดหลักของตำแหน่งที่เรากำลังยืนอยู่
  • สกรูปรับมุมทิศ (Azimuth Adjustment Screw) ปลดล็อคเพื่อปรับหมุนลำกล้องในแนวราบ ซ้าย-ขวา
  • สเกลบอกมุม (Altitude Scale) มีหน่วยเป็นองศา สำหรับการปรับมุมเงย
  • คลัตช์ (Clutch) ช่วยควบคุมแรงเสียดทานของแกนหมุน โดยหากล็อคคลัตช์ จะยังสามารถหมุนลำกล้องได้ด้วยก้านปรับ และสามารถปลดล็อคคลัตช์ เพื่อปรับสมดุลกล้อง หรือ ปรับหมุนกล้องแบบรวดเร็วได้
  • ตุ้มน้ำหนัก (Counterweight) ใช้ถ่วงและปรับสมดุลน้ำหนักของกล้องดูดาว
  • กล้องเล็งขั้วโลก (Polar Alignment Scope) ในบางรุ่น จะมีกล้องเล็งขั้วโลก หรือมีแค่ช่องสำหรับติดตั้ง ซึ่งจะช่วยให้หาขั้วโลกได้ง่ายและรวดเร็วยิ่งขึ้น

• ฐานตั้งระบบขอบฟ้า แบบตั้งพื้น (Dobsonian Mount) ประกอบไปด้วย
  • แท่นหมุน (Rocker Box) จะมีส่วนที่ใช้หมุนในแกน Azimuth และส่วนที่ใช้หมุนในแกน Altitude
  • ฐาน (Base / Ground board) เปรียบเสมือนขาตั้งกล้อง ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Dobsonian Mount เลย ต่างกับเมาท์แบบอื่นๆ และเป็นส่วนที่เชื่อมต่อกับแกนของแท่นหมุนที่ใช้หมุนในแนวราบ (Azimuth)
  • ปุ่มปรับมุมเงย (Altitude Control Knob) สามารถปลดล็อคเพื่อปรับมุมเงย และหมุนล็อคเพื่อให้แกนเงยอยู่กับที่ได้
  • สกรูปรับความฝืดมุมทิศ (Azimuth / Friction Adjustment screw) ใช้ปรับความฝืดในการหมุน ของแกน Azimuth (ทำให้หมุนอย่างต่อเนื่อง ไม่สามารถล็อคแกนให้อยู่กับที่ได้)
  • ที่วางเลนส์ใกล้ตาและอื่นๆ (Eyepiece Tray) จะติดอยู่ที่บริเวณใดบริเวณหนึ่งของ Dobsonian Mount หรือไม่มีเลยในบางรุ่น แล้วแต่การออกแบบ

 

2. ขาตั้งกล้อง (Tripod) : โดยทั่วไปแล้วจะเป็นแบบ 3 ขา ใช้รองรับน้ำหนักของลำกล้องและฐานเมาท์แบบ Equatorial, Alt-azimuth และ Dobsonian ที่มีขนาดเล็ก

3. จานวางอุปกรณ์ (Accessory Tray) : มีการออกแบบที่หลากหลาย เช่น ในขาตั้งแบบ 3 ขา ทั่วไป นอกจากเป็นที่วางอุปกรณ์เสริมแล้ว ยังช่วยเพิ่มความมั่นคงให้กับขาตั้งกล้องดูดาวแบบ 3 ขา ได้ เนื่องจากจะติดตั้งอยู่ที่หว่างขาของขาตั้งกล้อง เสมือนเป็นคานที่ยึดขาทั้ง 3 ไว้ ให้กางออกได้อย่างมั่นคง