How to Build a "Wannabe" Dobsonian Telescope / Hoe Maak Je Een "Wannabe" Dobson Telescoop

Reven Kokbugur & Rosalie Pols, in opdracht van Gymnasium Novum, onder begeleiding van meneer N. Velthuizen.

Note for English readers: the manual that can be found below is written in Dutch, while the title is in English. The English title is chosen to attract more readers from all around the world, so more people can learn from this manual. The authors would like to note that the words used aren't complicated and they suspect that a reliable translation of the text can be produced by, for example, Google Translate. So please, feel free to translate the manual with Google Translate or any other online translator, so the information found in this manual can be adapted.

Notitie voor alle lezers: onderstaand betreft een handleiding die het maken van een telescoop beschrijft. Echter, het eindresultaat is geen perfecte telescoop en kan op veel vlakken verbeterd worden. Op sommige plekken in de handleiding is dat dan ook aangegeven, maar graag benadrukken de auteurs hierbij nog dat dit een "prototype-telescoop" betreft en dat er dus nog veel ruimte is voor verbetering, in zowel het eindresultaat als de handleiding. Daarom nodigen de auteurs iedereen van harte uit om gedeelte van de handleiding te gebruiken in hun eigen werk, aan te vullen of te verbeteren. Gedeelte uit deze handleiding mogen vrij gekopieerd worden. Mochten er nog vragen of opmerkingen zijn over de handleiding, mail deze dan naar [e-mail] of [e-mail].

Onderstaand is een uitgebreide handleiding te vinden voor het zelf bouwen van een telescoop. In het bijzonder een Dobson Telescoop, welke is ontworpen door John Dobson, welke hier ook genoemd mag worden als de man die het met zijn kennis mogelijk heeft gemaakt dat dit project (enigszins) geslaagd is. Wel moet gezegd worden dat het hierbij niet een handleiding betreft in de letterlijke zin van het woord. Om een beetje op de zaken vooruit te lopen is er helemaal onderaan deze handleiding een bronnenlijst en bijlage te vinden waarin alle bestanden te vinden zijn die gemaakt en gebruikt zijn tijdens het maken van de telescoop. Deze bestanden, die ontwerpen bevatten voor de verschillende onderdelen en platen van de telescoop, zijn de leidraad voor deze handleiding, en tezamen met de aantekeningen, notities, tips en aanvullingen bij de verschillende stappen vormen deze de volledige handleiding. Gezegd kan ook nog worden dat hoewel de auteurs hun uiterste best hebben gedaan alle termen op een logische wijze uit te leggen, enige basiskennis over optica, telescopen en sterren kijken handig kan zijn. Zie daarvoor ook Step 1: Een Beknopte Uitleg Over Een Reflector Telescoop.

Naast een uitgebreide lijst van de benodigdheden (wat er niet veel zijn) zijn ook beschrijvende teksten bijgevoegd en foto's die de teksten duidelijker zouden moeten maken. Hierbij is helemaal onderaan een bijlage te vinden waarin alle bestanden te vinden zijn die tijdens het project gemaakt zijn. Het bevat de ontwerpen voor de verschillende onderdelen van de telescoop, die uitgesneden zijn en kunnen worden door een lasersnijder (zie ook Supplies). Als laatste is ook het logboek bijgevoegd, die is bijgehouden tijdens het uitvoeren van het onderzoek. Dit zou een indicatie kunnen geven over hoe lang het ongeveer heeft geduurd het volledige project uit te voeren. Er moet hierbij wel gezegd worden dat het project is uitgevoerd door amateurs; waarbij zelfs dat nog zacht uitgedrukt is. Een professional zal er dus waarschijnlijk minder lang over doen. Eventueel zou de telescoop dan zelfs wel beter werken (dit is ook verder beargumenteerd in de presentatie). Om deze reden zijn alles bestanden betreffende de lasersnijder te downloaden en het is daardoor mogelijk ze aan te passen mocht dat gewenst zijn voor eventuele projecten die volgen uit deze handleiding.

De telescoop is gebouwd voor het PWS, een afkorting voor het profielwerkstuk. Dit is vergelijkbaar met een scriptie die studenten aan de universiteit moeten schrijven aan de hand van het onderzoek wat ze gedaan hebben in verband met hun studie. In de bronnenlijst zijn dan ook de presentatie, het logboek en de gebruikte bronnen voor dit PWS te vinden.

Als laatste graag nog een notitie, iets vooruitlopend op de hieronder te vinden materialenlijst. De spiegel die gebruikt is voor de gebouwde telescoop is gekocht van AliExpress. Zoals in de presentatie voor het PWS te vinden gold de onderzoeksvraag: 'kun je een goed-werkende telescoop bouwen met spiegels van Chinese webwinkels?'. De spiegels zijn dus niet zelf gemaakt en gepolijst. Echter, omdat de auteurs zich realiseren dat sommige mensen graag zelfgemaakte spiegels willen gebruiken, maar dezelfde auteurs hier geen verstand over hebben en hier dus niet in kunnen assisteren, refereren ze graag terug aan de uitgebreide handleiding gefilmd door John Dobson (2014) die hier al eerder in is teruggekomen, te vinden in de bronnenlijst. In de bronnenlijst is ook de daadwerkelijk gebruikte spiegel te vinden: hier wordt automatisch ook de bijpassende secundaire spiegel geleverd.

Supplies

• 3D-print materiaal FDM
• 3D-printer FDM
• Alleslijm
• Boormachine
• Boren
• Bouten
• Brillendoekjes (om spiegel mee schoon te maken)
• Buis, bijpassend bij spiegel
• Camera
• Deurviltjes
• Gum
• Hamer
• Houtlijm
• IJzeren staafje gelijke lengte 3 stuks, bijpassend bij buis (een staafje zou de lengte van de straal van de buis moeten hebben; zie ook de stap betreffende de secundaire spiegel)
• Knijptang
• Lasersnijder (Rainbow Inc.)
• Lijmklemmen (optimaal is veel lijmklemmen; denk hierbij aan een stuk of tien)
• Oculair (met bekende brandpuntafstand)
• Papier
• Pen
• Plastic (glad)
• Plywood
• Potlood
• Rolmaat
• Schroeven
• Sorteerbakjes
• Spiegel primair (holle, parabolische spiegel)(met bekende brandpuntafstand)
• Spiegel secundair
• Spijkers
• Tap-boor M4
• Weegschaal

Hierbij nog wat verklaringen voor het gebruikte materiaal:

Als eerste is er gebruik gemaakt van plywood. Hiermee zijn de meeste onderdelen voor de telescoop gemaakt. Natuurlijk is het bekend dat de meeste mensen nog nooit een houten telescoop hebben gezien (de telescopen die je simpelweg in winkels of webwinkels kunt kopen zijn vaak van een lichte soort metaal en/of plastic) en dit zou dan ook de vraag kunnen opwerpen waarom er is gekozen voor het bouwen van de telescoop van hout. Dit is logisch wanneer men bedenkt dat hout veel makkelijker te krijgen en te bewerken is dan plastic en vaak de stofeigenschappen, die van belang zijn, heeft. De soort hout is gekozen om de volgende reden: deze is makkelijk te bewerken met een lasersnijder. Hierbij komt dat het heel licht maar wel erg sterk is. Eventueel zou de telescoop ook gebouwd kunnen worden met birch plywood, wat in plaats van opvulling tussen twee stukjes hout, volledig van hout gemaakt is. Echter, hierdoor wordt het iets zwaarder en ook net wat lastiger te bewerken, waar dat rekening mee gehouden zou moeten worden bij het volgen van de handleiding.

Zoals hieronder uit de uitleg ook nog zal volgen, maar nu ook alvast genoemd kan worden, zijn de verschillende manieren die gebruikt zijn om de platen en andere onderdelen aan elkaar vast te maken. Er is een combinatie van schroeven, bouten met moertjes, spijkers en lijm gebruikt. Tevens is er een rijk assortiment gebruikt van verschillende lengtes en diktes van het zojuist beschreven. In principe kom je met standaard M4-bouten heel ver (met bijbehorende moertjes). Eventueel zou je deze nog kunnen inkorten met een ijzerzaag mocht dit nodig zijn (wat dan ook zal worden genoteerd in de handleiding). Alleen voor het collimeer-systeem (zie ook de stap betreffende de telescoop doos) zijn M4-bouten niet goed genoeg. Hiervoor heb je dikkere nodig, bijvoorbeeld M8 of M10 met ook een behoorlijke lengte. Dit wordt in de handleiding verder verklaard. Verder is er soms gebruik gemaakt van schroeven, spijkers, of lijm om dingen extra te verstevigen of beter vast te maken.

Als laatste nog een opmerking over de buis en alles wat daarbij komt kijken. Aangezien de onderstaande handleiding niet precies gevolgd hoeft te worden voor het succesvol voltooien van het bouwen van een telescoop, kunnen er andere maten gekozen worden voor een individueel project. Hier wordt genoteerd waar dan onder andere enige rekening mee gehouden moet worden. Onderstaand is te vinden welke spiegel er gebruikt is, maar bij het kiezen van een andere spiegel met ander brandpunt of andere diameter moet daar dus rekening mee gehouden worden. De buis moet even lang als het brandpunt al dan niet langer zijn. De buis moet iets groter zijn dan de diameter van de spiegel, en het liefst met een beetje ruime ruimte om overal makkelijk bij te kunnen en ook ruimte te laten voor het collimeer-systeem. Kortom, houd dus rekening met de maten van de telescoop buis en behuizing bij het kiezen van een andere maat spiegel.

De handleiding is opgedeeld in stappen die elke het maken van één onderdeel van de telescoop beschrijven. Onderaan elke stap staat welke valkuilen er zijn en hoe daar rekening mee gehouden moet worden zodat er niet ingevallen wordt.

Step 1: Een Beknopte Uitleg Over Een Reflector Telescoop

Zoals gezegd is er een Dobson telescoop gemaakt. Dit is een reflector telescoop (zie figuur 1), wat betekent dat de telescoop een grote spiegel gebruikt om licht te verzamelen. Deze grote spiegel buigt dit af naar zijn brandpunt. Net voor dit brandpunt hangt een secundaire spiegel (ook wel bekend als hulpspiegel) met een ophangingshoek van 45°, die dit licht naar een oculair dirigeert waarmee het opgevangen beeld bekeken en scherp gesteld kan worden. De secundaire spiegel hangt net iets vóór het brandpunt van de primaire spiegel omdat hij geen beeld zou reflecteren als hij precies in het brandpunt zou hangen. Dit is te zien in figuur 4 (het moet dus niet zoals daar wordt weergegeven). De secundaire spiegel is vastgemaakt met een speciaal ontworpen systeem met aan 3 kanten staven die vastgemaakt kunnen worden aan de zijkanten van de buis. Deze staven worden ook wel spiderlegs of in het Nederlands spinnenpoten genoemd.

Een Dobson telescoop wordt zo genoemd omdat hij ontworpen is door John Dobson, en is simpel gezegd gewoon de naam voor een Do It Yourself telescoop. De telescoop hangt vervolgens in een statief (zie figuur 2). Zoals hierboven uitgelegd lijkt het principe van het reflecteren heel makkelijk, maar zoals te zien in figuur 1 is het heel belangrijk dat de lichtstralen evenwijdig aan elkaar invallen, maar vooral dat de primaire spiegel perfect zit ten opzichte van de secundaire spiegel en de invallende lichtstralen en dat de secundaire spiegel perfect zit ten opzichte van het oculair; zodat al deze spiegels het licht nauwkeurig kunnen weerkaatsen. Dit evenwijdig invallen gebeurt altijd: omdat de lichtstralen van heel ver wegkomen zijn ze altijd evenwijdig (bij benadering). Maar het perfect oplijnen van de spiegels is altijd een beetje anders en zit dus nooit foutloos. Dit probleem kan worden verholpen door de spiegels te collimeren. Collimeren is een lastig woord voor oplijnen. Dit betekent dus dat de spiegel precies moet worden opgelijnd met de recht invallende lichtstralen. Dit gebeurt door drie punten met verstelbare bouten te maken (bij echt grote primaire spiegels zouden dit er negen zijn) die de onderkant van de spiegel duwen en deze dus naar boven of naar beneden kunnen brengen. Dit geldt zowel voor de grote, primaire spiegel als de secundaire spiegel: die laatste moet zo gecollimeerd moet worden dat hij precies onder een hoek van 45° moet hangen met de geconvergeerde (lastig woord voor 'samengebrachte' of 'naar elkaar toegaande') lichtstralen die afkomstig zijn van de primaire spiegel. Zie voor dit collimeer-systeem bij de primaire spiegel (maar bij de secundaire spiegel werkt dit precies hetzelfde en voor een verder uitleg daarvan kan worden verwezen naar Step 5: Secundaire Spiegel) ook figuur 3.

Voor de vergroting van een telescoop wordt graag doorverwezen naar de volgende stap: Step 2: Spiegel. Hierin wordt dan tevens de vergroting gegeven in het geval van het gebruiken van de gegeven primaire spiegel en oculair.

Het zojuist beschreven is een beknopte samenvatting van de werking van een telescoop. De auteurs hebben hun best gedaan bij overige onduidelijke termen deze te verklaren in de onderstaande tekst.

Step 2: Spiegel

Zoals al eerder genoemd is de spiegel voor de telescoop niet zelfgemaakt en voor diegene die ook niet zelf de spiegel willen maken kunnen zij hier een korte instructie vinden voor het uitzoeken van een spiegel.

Kortom, een concave, parabolische spiegel is nodig voor het maken van een reflectortelescoop. Concave is een ander wordt voor hol en is dan ook logisch: om lichtstralen te convergeren en naar één brandpunt te dirigeren zal er een holle spiegel nodig zijn. Parabolisch ligt net wat ingewikkelder; ook door het misleidende woord wat lijkt op parabool en dus doet denken aan een bol voorwerp. Er zijn samenvattend twee soorten telescoopspiegels beschikbaar op de markt: parabolische spiegels een sferische spiegels. Beiden zijn holle spiegels, maar parabolische spiegels zijn beter geschikt voor telescopen. Parabolische spiegels zijn holle spiegels, maar zijn op een andere manier gemaakt dan sferische spiegels waardoor ze minder beeldfouten hebben dan deze laatste. Sferische spiegels hebben namelijk vaak last van sferische aberratie; wat betekent dat de lichtstralen zich verspreiden en niet focussen op één punt (zie figuur 2).

Samenvattend: er moet een holle, parabolische spiegel gekocht worden (of gemaakt). Er is er een te vinden in de bronnenlijst, maar hier nogmaals: https://www.aliexpress.com/item/1005003383859125.html?spm=a2g0o.productlist.main.61.3d0d2f2eRvbqvp&algo_pvid=c231b650-dafd-4855-8e8d-4424e43dbb50&algo_exp_id=c231b650-dafd-4855-8e8d-4424e43dbb50-30&pdp_npi=3%40dis%21EUR%21226.76%21156.47%21%21%21%21%21%40214527c616806058637797315d070f%2112000025525657215%21sea%21NL%210&curPageLogUid=o3uJpaHYzf5p.

Voor het overzicht nog even het volgende over vergroting. De bovenstaande spiegel heeft een brandpunt van 1280mm. Een vuistregel voor het berekenen van de vergroting van een telescoop is de brandpuntsafstand van de primaire spiegel in millimeter delen door de brandpuntsafstand van het gebruikte oculair in millimeter. Dus: N = Fspiegel/Foculair. Voor bovenstaande spiegel met een brandpuntsafstand van 1280mm, samen met een beschikbaar oculair met een brandpuntsafstand van 24mm geldt dan: N = 1280/24 = 53,33x. Maar, als er een oculair gebruikt wordt van 8mm die ook beschikbaar was geldt: N = 1280/8 = 160x. Echter, een andere vuistregel geeft dat er altijd in achtgenomen moet worden dat de maximale vergroting altijd de diameter van de spiegel in millimeter vermenigvuldigd met 2 is. Dus, bij deze spiegel met een diameter van 160mm kan de vergroting maximaal 320x worden. Maar, door beeldfouten en weersomstandigheden is deze maximale toestand vaak niet te halen. Maar, samenvattend kan dus gezegd worden dat een vergroting van 160x haalbaar is en dat de telescoop die hieronder nog beschreven gaat worden dus een vergroting van 160x heeft.

Step 3: Doos

Nu betreffende het bouwen van de telescoop: te beginnen met de doos, ook wel de behuizing van de telescoop ofwel de behuizing van de spiegel. De doos zoals het voortaan genoemd wordt heeft een paar belangrijke functies. Als eerste bevat hij de spiegel. Tevens wordt deze doos gemonteerd op het statief en moet het een gedeelte van de buis bevatten om deze stevig te kunnen houden. Een handige bijkomstigheid is dat door het gewicht van de doos het zwaartepunt van het uiteindelijke bouwwerk naar achteren verplaatst. Dit maakt het makkelijker om het zwaartepunt in het punt van de montering van het statief te plaatsen (zie ook Step 7: Statief). Als laatste bevat de doos ook het collimeer-systeem voor de primaire spiegel. Dit systeem maakt het mogelijk de spiegel nauwkeurig op te lijnen met de secundaire spiegel. Zie voor enige opheldering ook de figuur betreffende de werking van een reflector telescoop.

Zoals gezegd zijn er een paar richtlijnen en verduidelijkingen bij de foto's die hierboven gevonden kunnen worden. Alle onderdelen van de telescoop die van hout zijn gemaakt zijn zoals genoemd van plywood gemaakt. Omdat dit sterk hout is, maar minder sterk wordt wanneer het grote, zware dingen moet dragen met een groot oppervlak, is alles dubbel of zelfs drie-dubbel uitgevoerd. Het hout heeft namelijk de nare eigenschap door te buigen als je er bijvoorbeeld een (zware) spiegel op legt. Ook wordt de doos zwaarder door het dubbel of drie-dubbel uitvoeren ervan en daarmee ook solider waardoor ook schroeven en bouten meer gripoppervlak hebben (omdat ze dieper het hout in kunnen) en dus wordt de doos over het algemeen steviger. Hierbij zijn ook nog latjes aan de buiten en binnenkant aangebracht om voor stevigheid de hoogte in te zorgen. De doos bestaat namelijk uit de volgende delen: een horizontale plank met hierin geschroefd het collimeer-systeem samen met dus de behuizing van de spiegel; aan alle vier de kanten van deze plank zitten planken die verticaal staan geplaatst (de zogenaamde drempel). Deze vier plankjes zijn best wel kort, maar hierop, ook weer aan alle vier de kanten, staan de daadwerkelijke wanden van de doos die dus worden verstevigd door de latten, maar ook onderin vast zijn gelijmd aan de drempel. Dit is te zien in figuur 1, figuur 2, figuur 3 en figuur 4. Aan deze omhoog staande wanden kunnen laten nog onderdelen voor het statief gemonteerd worden, maar hiervoor wordt graag verwezen naar Step 7: Statief.

In figuur 2 is het collimeer-systeem te vinden met de bouten die zichtbaar zijn. In werkelijkheid ligt daar nog een plankje op dat er precies invalt met dezelfde diameter als de spiegel. Dit is om ervoor te zorgen dat de bouten niet in de spiegel duwen wat deze zou kunnen beschadigen. Het systeem met het plankje erop (waar de spiegel op wordt gelegd) is te vinden in figuur 1.

In figuur 3 is de onderkant van het collimeer-systeem te vinden. Naar gewenst kunnen hier nog veertjes aan toegevoegd worden die ervoor zorgen dat het systeem nauwkeuriger kan worden afgesteld. Zo'n soort veertje moet een drukveertje zijn. Heel sterk hoeft hij niet te zijn (ook al ligt dat uiteraard weer aan de grootte van de telescoop en het gewicht van de spiegel), maar je zal wel wat kracht moeten zetten om hem in te drukken. Ter illustratie is er een veertje toegevoegd op de bout die in de foto het meest rechts ligt.

Als laatste kan nog gezegd worden dat er rekening gehouden moet worden met eventuele later momenten waarbij er bij de spiegel gekund moet worden. Dit kan geregeld worden door een luikje te maken die open en dicht kan, ook zodat de buis (zie ook Step 4: Buis) bijvoorbeeld uit de doos getild worden bij het monteren hiervan. Als er wordt besloten wordt voor dit laatste moet de doos net iets groter gemaakt worden dan de diameter van de gekozen buis, zodat de buis precies in de doos past en dus niet op nog heel veel punten ondersteund hoeft te worden. Maar ook wanneer er gekozen wordt voor bijvoorbeeld het aanbrengen van een luik is het handig om de doos bijpassend bij de buis te maken, aangezien dit het monteren van de buis dus in zijn algemeenheid makkelijker maakt.

Samenvattend de richtlijnen en valkuilen voor het bouwen van de behuizing van de spiegel; ondersteunend zijn ook nog de SVG-bestanden te vinden in de bijlage onderaan en apart in deze stap:

• Houd er rekening mee dat je bij de spiegel moet kunnen.
• Voer de doos dubbel of drie-dubbel uit voor stevigheid en de verplaatsing van het zwaartepunt.
• Houd rekening met de dikte van bijvoorbeeld de buis die gebruikt wordt en de dikte van de platen die er gebruikt worden.
• Maak de doos iets groter dan de buis, zodat de buis precies in de doos past.

Step 4: Buis

Dit is een redelijk korte stap en betreft vooral het kiezen van de buis en het monteren ervan. De lengte van de buis is het belangrijkst, maar materiaal en dikte (en dus het gewicht) is ook van belang.

Te beginnen met de lengte van de buis. De lengte van de buis moet even lang maar het liefst nog wat langer zijn dan het bepaalde of gegeven brandpunt van de primaire spiegel. Zoals in Step 1: Een Beknopte Uitleg Over Een Reflector Telescoop te vinden is moet de secundaire spiegel net iets vóór dit brandpunt opgehangen worden. Het is dus gewenst om een buis te hebben die even lang is dan wel niet langer dan het brandpunt; dit laatste is handig voor wat (speel)ruimte.

Het materiaal van de buis is ook van belang. Voor deze telescoop is, zoals in de foto's ook te zien, een kartonnen buis gebruikt, maar in principe zijn bijna alle buizen met een goeie diameter en lengte goed. Echter moet hij nog steeds wel aan een paar dingen voldoen die luiden als volgt: hij moet van een neutraal (ongeladen) materiaal zijn; PVC of karton voldoet daar dus aan; hij moet niet te zwaar zijn; hier voldoen PVC en karton dus ook aan; en als laatste moet hij genoeg licht van buitenaf tegenhouden. Uiteraard voldoen PVC en karton dus ook aan. Eventueel, mocht er bijvoorbeeld een goeie, doorzichtige plasticbuis gevonden worden, kan het licht van buitenaf nog steeds geblokkeerd worden door een zwart doek of iets dergelijks aan te brengen.

Volgend hierop kan, na het kiezen van de buis volgens de hierboven gegeven richtlijnen, de buis gemonteerd worden in de doos. Het is belangrijk de doos iets groter dan de buis te maken, maar idealiter past de doos precies om de buis heen (zoals ook te lezen in Step 3: Doos), oftewel de buis past precies in de doos. Dat zorgt ervoor dat de buis niet op heel veel punten vastgemaakt hoeft te worden of te hoeven worden ondersteund, waarmee het bouwen gemakkelijker gemaakt wordt.

Als laatste iets over het zwaartepunt van de telescoop waar ook al iets over is gezegd in Step 3: Doos. Door het langer maken van de buis voor de telescoop wordt het zwaartepunt verplaatst. In theorie zou de buis dus langer gemaakt kunnen worden dan noodzakelijk, voor het verplaatsen van het zwaartepunt. Dit heeft geen effect op de weergave van beelden en het kijken door de telescoop, de lichtstralen die vanaf de ruimte (het heelal) invallen op de primaire spiegel zijn bij benadering toch evenwijdig en een langere evenwijdige buis heeft dus geen effect op de weergave.

Als allerlaatste moet er, na het kiezen van de buis, hier een kleine dop voor aangeschaft ofwel gemaakt worden. Dit is om stof bij de spiegel te voorkomen wanneer deze uiteindelijk permanent op zijn plaats komt te liggen. Deze kan simpel worden uitgesneden met de lasersnijder en daarom is er ook SVG-bestand toegevoegd in de bijlage om deze dop te kunnen maken.

Samenvattend de richtlijnen en valkuilen voor het bouwen en monteren van de buis:

• Zorg dat de buis het juiste gewicht en de bijpassende lengte heeft: een zware, lange buis zou het zwaartepunt te ver naar voren kunnen verplaatsen, maar een korte, lichte buis zou hem ook teveel naar achteren kunnen verplaatsen.
• Zorg dat je buis van het juiste materiaal is gemaakt: een neutraal en licht materiaal.
• Zorg dat de buis op genoeg plaatsen vastgemaakt wordt, maar dat er ook nog ruimte is om bij de spiegel te kunnen mocht hier iets aan moeten gebeuren. Dit kan door de buis uit zijn doos te tillen of door een gat in de buis te maken die je kan afdekken.
• Maak een dop voor de buis, om te voorkomen dat er stof of andere viezigheid bij de spiegel kan komen wanneer de spiegel op zijn plaats ligt en hij misschien voor lange tijd niet gebruikt wordt.

Step 5: Secundaire Spiegel

Notitie: zie ook de notitie aan het einde van Step 6: Oculairhouder.

Deze stap is een korte, maar toch relatief moeilijke stap. Zoals in Step 1: Een Beknopte Uitleg Over Een Reflector Telescoop al is uitgelegd, moet de secundaire spiegel iets vóór het brandpunt komen te hangen (zie ook nogmaals figuur 3). De secundaire spiegel moet het licht dat wordt gereflecteerd door de primaire spiegel opvangen en doorsturen naar het oculair. Hij moet dus met de goede hoek (45°) op de goede plek hangen (vóór het brandpunt).

Leidend voor de manier van het ophangen van de secundaire spiegel zijn de 3D-prints, bijgevoegd in de bijlage (niet door onszelf ontworpen; zie de bronnenlijst voor de rechtmatige eigenaar van de bestanden). Deze twee prints die samen één vormen zorgen ervoor dat de spiegel met een goede hoek opgehangen kan worden, waarbij deze ook nog gecollimeerd kan worden. Samen met goed passende bouten (M4) kan hij nu opgehangen worden in de buis zoals hieronder beschreven.

De meest voor de hand liggende plek om de secundaire spiegel op te hangen zou in het midden van de buis zijn, maar sommige mensen die hieronder ook in de bronnenlijst te vinden zijn, beweren anders. Echter, in de praktijk werkt in het midden ophangen ook prima, en omdat dat alles een heel stuk makkelijker maakt, is dat dan ook gedaan.

Een zwak punt van het gegeven STL-bestand is het feit dat het gebouwd is voor M3-bouten. Maar deze worden niet veel gebruikt in Nederland en zijn ook vaak niet zo heel lang: iets wat wel nodig is voor dit gebruik. Dus, door met een M4-boor de gaten wat groter te boren (wees hiermee voorzichtig, het blijft licht uitgevoerd plastic en kan dus ook enigszins makkelijk breken) kunnen er nu M4-bouten gebruikt worden, die veel meer gebruikt worden in Nederland en dus makkelijker verkrijgbaar zijn.

Het andere zwakke punt van het gegeven STL-bestand is dat het geen schroefdraad aan de binnenkant bevat. Echter, omdat je de secundaire spiegel makkelijk wilt kunnen collimeren is schroefdraad erg handig voor de boutjes: hierdoor is het collimeren makkelijker dan het verstellen met meerdere boutjes aan beiden kanten. Dus, door met een speciale boor, een tap, wat schroefdraad aan te brengen kan dit doel makkelijk bereikt worden. Nu kunnen er dus, door de groter geboorde gaten met nu schroefdraad erin, standaard M4-bouten in geschroefd worden.

Hierna kan de spiegel vastgemaakt worden aan het systeem. Dit kan je simpel doen door lijm. Het beste is om hier nog een plankje hout tussen te doen (zie figuur 6 en figuur 7). Mocht er later blijken een fout gemaakt te zijn kan de spiegel makkelijker losgemaakt worden: in ieder geval zonder de daadwerkelijk spiegel te beschadigen. Houd ook rekening met spanning op de spiegel. Om dit te voorkomen (en dat moet voorkomen worden omdat spanning op de spiegel beeldfouten als gevolg kan hebben) mag er maar een klein beetje lijm gebruikt te worden (meer lijm is dan ook niet nodig als er enigszins sterke alleslijm wordt gebruikt).

Als laatste volgt nu het installeren van het volledige systeem. Hier zijn 3 even lange, ijzeren staafjes voor nodig met het liefst schroefdraad. Zoals al eerder uitgelegd moet de secundaire spiegel net iets voor het brandpunt van de primaire spiegel hangen. Waar hij precies moet hangen maakt niet zo heel veel uit, maar hij moet dus niet in (zie ook nogmaals figuur 3) of achter het brandpunt van de primaire spiegel hangen. Wanneer de hoogte is bepaald van waar de spiegel moet worden opgehangen moeten er 3 gaten geboord worden om de spinnenpoten, zoals deze genoemd worden, in op te hangen. De beste manier om dit te doen is het op de buis leggen van het gehele systeem (zie figuur 4) en het vervolgens naar beneden trekken van 3 lijnen naar de hoogte waarop de gaten moeten komen. Na het boren van deze gaten is het het beste om eerst de ijzeren staven door de gaten te duwen en met moertjes te bevestigen (zie figuur 5 en figuur 6). Als laatste kan nu de secundaire spiegel hiertussen gehangen worden. Door het niet vastlijmen van de staven aan de secundaire spiegel houder (afgebeeld in figuur 1 en figuur 2: hier zijn deze ook nog niet vastgelijmd) kunnen er later nog wijzigingen gemaakt worden mocht dat nodig zijn.

Samenvattend de richtlijnen en valkuilen voor het bouwen van de secundaire spiegel houder; ondersteunend zijn ook nog de SVG-bestanden en de STL-bestanden te vinden in de bijlage onderaan en apart in deze stap:

• Houd rekening met de plaatsing van de spiegel in de buis (breedte): officieel moet hij niet precies in het midden maar het maakt niet heel veel uit; om het dus makkelijker te maken kan hij ook gewoon in het midden.
• Houd rekening met de plaatsing van de spiegel in de buis (hoogte): hij moet voor het brandpunt van de primaire spiegel geplaatst worden.
• Bevestig een houtenplankje tussen het systeem en de secundaire spiegel: dit om ervoor te zorgen dat er minder spanning op de spiegel staat en omdat het verwijderen van de spiegel makkelijker is bij een eventuele fout.
• Maak zelf bijpassend schroefdraad in de gaten van de 3D-print: dit schroefdraad maakt het collimeren een stuk makkelijker.
• Maak de spinnenpoten niet permanent vast aan de 3D-print: als er een fout is gemaakt is deze makkelijker te verhelpen, omdat het systeem makkelijker los te maken is waarbij ook het installeren van het systeem is ook makkelijker.

Step 6: Oculairhouder

De een-na-laatste stap voor het bouwen van de telescoop en wellicht ook de moeilijkste, kortste en belangrijkste. Deze stap bevat het zagen of boren van een gat in de buis precies ter hoogte van de secundaire spiegel. Na het 3D-printen of uitsnijden van een oculairhouder kan het oculair geplaatst worden.

Voordat er een gat wordt gemaakt voor de oculairhouder moet er eerst een oculairhouder gemaakt worden (of in ieder geval moet de buitendiameter hiervan bekend zijn). Deze kan het beste ge-3D-print worden; er is dus ook een STL-bestand bij deze stap en in de bronnenlijst toegevoegd.

Wanneer de diameter van de oculairhouder bekend is en/of de oculairhouder is geprint kan er een gat geboord of gezaagd worden in de buis om deze in te monteren. Om de precieze plek te bepalen waar de oculairhouder zou moeten komen kan er licht op de primaire spiegel geschenen worden wanneer de secundaire spiegel op zijn definitieve plek hangt. Hierdoor zal het licht naar de zijkant reflecteren, naar de plek waar in de toekomst het oculair zal zitten. Zie figuur 1 voor een foto van deze techniek. Door het omcirkelen van de cirkel licht die nu aan de binnenkant van de buis ontstaat kan nu duidelijk worden gezien waar het oculair zal moeten komen. Nu kan het van binnen- of buitenaf uitgesneden of uitgeboord worden.

Vervolgens kan de oculairhouder geplaatst worden zoals te zien in figuur 2 en figuur 3. Belangrijk is dat, bij het zelf maken van een oculairhouder, er een klein "ondergrondje" bij gemaakt wordt, die ervoor zorgt dat de houder niet uit de buis valt wanneer hij hierin is geplaatst (zie hiervoor figuur 2: het gaat om wat op de foto wit is). Wanneer de oculairhouder is geplaatst en definitief goed zit kan hij het beste vastgelijmd worden of eventueel op een andere manier vastgemaakt worden: dit om ervoor te zorgen dat het oculair niet opeens valt of dat bijvoorbeeld het karton van de buis scheurt onder het gewicht van het oculair.

Samenvattend de richtlijnen en valkuilen voor het bouwen van de oculairhouder; ondersteunend zijn ook nog de STL-bestanden te vinden in de bijlage onderaan en apart in deze stap:

• Bedenk goed waar de oculairhouder moet zitten
• Houd rekening met een manier om de oculairhouder definitief vast te maken.

Notitie: eventueel kunnen Step 5 en Step 6 ook omgedraaid worden, wat in sommige gevallen misschien een voordeel zou opleveren. Wanneer bepaald is waar de secundaire spiegel moet komen te zitten, zoals uitgelegd in Step 5: Secundaire Spiegel kan er ook eerst een gat gemaakt worden voor de oculairhouder (zoals hierboven beschreven). Daarna kan de precieze plek bepaald worden waar de secundaire spiegel zou moeten komen ten opzichte van de plaatsing van het oculair; door te kijken door het gat van de oculairhouder. Echter, beide manieren zijn foutgevoelig en dienen dus met grote voorzichtigheid en nauwkeurigheid uitgevoerd te worden, waarbij dus allebei de manieren niet goed of fout zijn.

Step 7: Statief

De laatste stap van het bouwen van de telescoop betreft het maken van het statief. Naar gewenst kan deze stap ook naar voren geschoven worden, maar aangezien een telescoop in principe ook kan werken zonder zelfgebouwd statief en het handig is het zwaartepunt van de telescoop te bepalen voordat het statief gemaakt wordt (zoals hieronder ook wordt uitgelegd) is deze stap aan het einde van de handleiding geplaatst.

Hierboven kunnen foto's gevonden worden van het ontworpen en gebouwde statief. Het is een simpel principe en wordt heel vaak teruggezien in Dobson telescopen, zoals ook al te zien was in Step 1: Een Beknopte Uitleg Over Een Reflector Telescoop in figuur 2. Het gaat eigenlijk weer om twee platen die worden verstevigd door een derde met in beide kanten van deze platen ronde inkepingen, precies even groot als de ronde platen die aan de doos van de telescoop zijn vastgemaakt (zoals te zien in figuur 7), zodat de telescoop er dus precies in/tussen kan vallen. Dit systeem staat dan weer op een ander plankje met een beetje zacht, soepel materiaal ertussen (om ervoor te zorgen dat het mechanisme soepel loopt en niet krast: zoals te zien in figuur 1 zijn hier deurviltjes tegen klapperen van deuren voor gebruikt; dit werkt hier goed voor). Deze zijn vastgemaakt met een bout door het midden. Dit is om ervoor te zorgen dat het statief kan draaien om zijn as (zie figuur 2). Onder dit onderste plankje zitten dan weer pootjes; met een optimaal getal van 5 pootjes: vier in de hoeken en 1 in het midden. Door het toevoegen van kleine boutjes in deze poten kan de stand van de telescoop gewijzigd worden mocht deze van nature (door bijvoorbeeld fouten in het hout) niet helemaal recht staan of op een (klein beetje) schuin oppervlak staan. Uiteindelijk kan de telescoop dus door dit systeem naar links en rechts bewegen, waarbij hij door de inkepingen in de wanden naar boven en naar beneden kan bewegen.

Belangrijk voor het bouwen van het statief is het bepalen van het zwaartepunt. Uiteraard kan dit berekend worden, maar het is makkelijker dit zwaartepunt gewoon simpelweg te bepalen. Wanneer de telescoop af is, dus de gegeven stappen 1 tot en met 5 zijn afgerond, kan je, zoals in figuur 8 te zien is, de gehele telescoop op een rond balkje neerleggen. Waar hij nu balanceert, ligt het zwaartepunt en daar moeten de middelpunten van de draaischijven komen te liggen. In het geval dat het zwaartepunt niet in de doos ligt, kan, zoals ook al eerder oppervlakkig genoemd, de doos ook ter plaatse zwaarder gemaakt worden. Doe dit door bijvoorbeeld materiaal tussen de buis en de wanden van de doos te stoppen (zoals te zien in figuur 9). Hierdoor verplaatst het zwaartepunt naar achteren, met als gevolg dat het zwaartepunt weer ergens in de doos van de telescoop komt te liggen. Hou er bij het instoppen van de doos wel rekening mee dat de buis niet mag indeuken. Dit zou als gevolg kunnen hebben dat er beeldfouten ontstaan (doordat de spanning op de buis wordt doorgegeven op de spiegel of doordat een gedeelte van de buis nu "voor de spiegel hangt").

Voor het op- en neergaande mechanisme van de telescoop is het verstandig iets zachts toe te voegen om het mechanisme soepel te laten lopen. Aangezien, zoals al eerder gezegd, de platen die aan de doos zijn vastgemaakt en de inkepingen van de platen in het statief precies in elkaar passen en het hier gaat om hout zou het mechanisme nog wel eens een beetje stroef en ruw kunnen verlopen. Dit kan dan tegengegaan worden door het hout iets te vijlen en de ruwe stukjes dus weg te vijlen of door een wat soepeler materiaal toe te voegen tussen het hout van de doos en dat van het statief. In dat laatste geval is een dik stukje glad plastic hier perfect voor (zie ook figuur 4 en figuur 5)

Voor de onderste plaat geldt wel dat het verstandig is deze ook weer dubbel of driedubbel uit te voeren om hem zwaarder te maken. Als hij te licht is kan hij namelijk zijn functie verliezen. Mocht naderhand blijken dat hij toch te licht is, kan ook dit ter plekke wat zwaarder gemaakt worden door er dingen, bijvoorbeeld een boek, op te leggen waardoor hij wel blijft liggen. Eventueel kan de plaat zelfs tijdelijk vastgemaakt worden aan de grond (denk hierbij aan spijkers of sterke tape).

Samenvattend de richtlijnen en valkuilen voor het bouwen van het statief; ondersteunend zijn ook nog de SVG-bestanden te vinden in de bijlage onderaan en apart in deze stap:

• Er dient rekening gehouden te worden met het zwaartepunt van de telescoop.
• Maak de onderste plaat van het statief niet te licht.
• Voeg wat zacht en soepel materiaal toe tussen het statief en het draaimechanisme van het statief, om dit mechanisme soepel en zonder krassen te laten verlopen.
• Voeg wat zacht en soepel materiaal toe tussen de inkepingen van het statief en de draaischijven van de doos, om dit mechanisme soepel en zonder krassen te laten verlopen.

Step 8: Collimeren

Deze echt laatste stap is het leukst: het daadwerkelijke nachtkijken. Maar, voordat je kan gaan kijken moeten de spiegels gecollimeerd worden; zoals ook al uitgelegd in Step 1: Een Beknopte Uitleg Over Een Reflector Telescoop. Hier volgt een hele korte uitleg over hoe dat het beste gedaan kan worden.

Collimeren kan het beste met zijn tweeën gedaan worden. Eén iemand kan de schroeven aandraaien, de ander kan door het oculair kijken naar wat er gebeurt. Zoals uitgelegd moeten beiden spiegels gecollimeerd worden. Begin door de spiegels op het oog goed op te lijnen. Dus, draai alle schroeven terug totdat ze niet meer in de spiegels duwen. Begin nu met het collimeren van de primaire spiegel. Laat degene die door het oculair kijkt zeggen wat er gebeurt. Het is zaak dit heel precies en langzaam te doen en het proces is een beetje gebaseerd op intuïtie. Wanneer er na een tijd draaien aan alle drie de schroeven van de primaire spiegel niets gebeurt wat goed voelt kan er nog geprobeerd worden de secundaire spiegel te collimeren. Doe weer precies hetzelfde als bij de primaire spiegel: heel langzaam en beheerst. Eventueel kan er bij de secundaire spiegel wel gebruik gemaakt worden van degene die door het oculair kijkt. Laat één iemand door het oculair kijken én draaien aan de schroeven van de secundaire spiegel, terwijl de ander eventueel nog wat kan draaien aan de schroeven van de primaire spiegel. Echter, probeer dit pas als het draaien aan alleen de secundaire spiegel niets oplevert. Na een tijdje proberen, en dit kan heel lang duren omdat het zoals al gezegd een proces van intuïtie is zal er als het goed is een scherpbeeld tevoorschijn komen.

Samenvattend de richtlijnen en valkuilen voor het collimeren:

• Maak gebruik van twee mensen: één iemand bij het oculair, één bij de schroeven van het collimeer-systeem van de primaire spiegel.
• Begin met alle schroeven terug te draaien waardoor er geen schroeven meer in de spiegels drukken.
• Begin met het collimeren van de primaire spiegel.
• Als het collimeren van alleen de primaire spiegel niets oplevert, probeer dan de secundaire spiegel.

Nu kan dan eindelijk het oneindige heelal bekeken worden, met een zelfgebouwde telescoop!

Step 9: Bronnen, Bestanden, Dankwoord, Referenties

Eerst een kort dankwoord aan iedereen die ons geholpen heeft met het bouwen van de telescoop en het maken van de handleiding. Dank gaat uit naar meneer N. Velthuizen voor ons begeleiden in het proces van het bouwen van een telescoop. Ook meneer Y. van Soest heeft ons hier enorm bij geholpen, in het bijzonder bij het kopen van de spullen die nodig waren voor het bouwen. Ook gaat er enorme dank uit naar alle mensen bij Sterrenwacht Rijswijk, die ons met alle geduld dingen hebben uitgelegd en onze vragen hebben beantwoord. Er gaat ook dank uit naar John Dobson, die ons met zijn gepubliceerde kennis over het bouwen van telescopen enorm heeft. Wij hebben hem niet in het echt kunnen ontmoeten, omdat hij sins 2014 is overleden en in Amerika woonde tot zijn sterfdag, maar toch noemen wij hem hier graag als primaire bron en hulpbron. Als allerlaatste gaat er nog dank uit aan alle anderen die hier nog niet genoemd zijn. Het zijn er teveel om allemaal te noemen, maar zij weten wie zij zijn en wij bedanken hen graag nogmaals voor de hulp en tips.

Hieronder zijn de bronnen te vinden die gebruikt zijn voor het bouwen van de telescoop en het samenstellen van de handleiding. Ze zijn gesorteerd op alfabet, en dus niet op plek van referentie, maar mocht het belangrijk zijn voor de loop van het verhaal staat er in het verhaal een referentie naar de bron.

Acke, Willy. (Jaar van uitgave onbekend). Sterrenkunde 7. Plaats van uitgave onbekend.

al-Haytham, Ibn. (2018). Light-Based Science: Technology And Sustainable Development. Bocan Raton, Florida.

AliExpress spiegel primair, spiegel secundair. Geraadpleegd 17-03-2023: https://nl.aliexpress.com/item/1005003383859125.html?spm=a2g0o.productlist.main.61.3d0d2f2eRvbqvp&algo_pvid=c231b650-dafd-4855-8e8d-4424e43dbb50&algo_exp_id=c231b650-dafd-4855-8e8d-4424e43dbb50-30&pdp_npi=3%40dis%21EUR%21226.76%21156.47%21%21%21%21%21%40214527c616806058637797315d070f%2112000025525657215%21sea%21NL%210&curPageLogUid=o3uJpaHYzf5p.&gatewayAdapt=glo2nld.

Ashford, Adrian R. & Tytell, David. (2017) Telescope Calculator: How Does Your Telescope Perform? Geraadpleegd 13-12-2023: https://skyandtelescope.org/observing/telescope-calculator/.

Auteur onbekend. (Jaar van uitgave onbekend). Magnification. Geraadpleegd 13-12-2023: https://www.astroshop.eu/magazine/information/telescope-information/the-right-telescope/magnification/i,1063.

Carlin, Nils Olof. (2006). How To Align Your Newtonian Reflector Telescope. Geraadpleegd 20-03-2023: https://skyandtelescope.org/astronomy-resources/how-to-align-your-newtonian-reflector-telescope/.

Cloudy Nights. (2018). Question On Secondary Mirror Positioning. Geraadpleegd 11-12-2023:https://www.cloudynights.com/topic/605612-question-on-secondary-mirror-positioning/.

Dobson, John. (2014). Telescope Building With John Dobson. Geraadpleegd 07-07-2023: https://www.youtube.com/watch?v=snz7JJlSZvw&ab_channel=DobsonAstro-Initiatives.

Fitzpatrick, Richard. (2007). Spherical Mirrors. Geraadpleegd 13-12-2023: https://farside.ph.utexas.edu/teaching/316/lectures/node136.html.

Fuji, A. (Jaar van uitgave onbekend). Foto. Geraadpleegd 10-12-2023: https://supernova.eso.org/exhibition/0404/.

Kriege, David & Berry, Richard. (1997). The Dobsonian Telescope: A Practical Manual For Building Large Aperture Telescopes. Richmond, Virginia.

JGMM8. (2023). Telescope Magnification. Geraadpleegd 13-12-2023: https://www.reddit.com/r/telescopes/comments/156wnd1/telescope_magnification/?rdt=36275.

Lawler, Brandon. (2015). Build A Backyard Dobsonian Telescope. Geraadpleegd 03-17-2023: https://makezine.com/projects/build-a-backyard-dobsonian-telescope/.

Mansurov, Nasim. (2019). What Is Spherical Aberration. Geraadpleegd 13-12-2023: https://photographylife.com/what-is-spherical-aberration.

Paschotta, Rüdiger. (Jaar van uitgave onbekend). Parabolic Mirrors. Geraadpleegd 13-12-2023: https://www.rp-photonics.com/parabolic_mirrors.html.

San Francisco Sidewalk Astronomers, The. (1998). Complete Plans For Building A Dobsonian Telescope. San Francisco.

Small Optics. (2020). How To Centre Spot A Telescope Mirror. Geraadpleegd 10-05-2023: https://www.youtube.com/watch?v=4gpMuQrgyJo&ab_channel=SmallOptics.

Tonkin, Stephen F.. (1998). Amateur Telescope Making. London.