天体望遠鏡の追尾の仕組み

質問

ぼくは中学３年生です。

よくテレビである星を何時間も大きな天体望遠鏡が自動追尾している映像がよくありますよね？

物理の先生はあれもモーターで回していると無駄話のときに言っていたのですが、くわしくはどんな仕組みなんですか？

回答No.3

debukuro

時計を使って望遠鏡を西向きに回転させているのです
望遠鏡の架台は少し傾いているでしょう
あれは回転軸が天の北極を向くように傾けてあるのです
傾いた軸を太陽なら２４時間、恒星なら２３時間５４分１秒に一回転させるのです
もちろん太陽や恒星以外の天体にも合うようにいろいろな速度で回転させます
それぞれの天体の細かな位置のずれも補正出来るようになっています

回答No.2

bardfish

地球の自転に合わせて望遠鏡を自転とは反対方向に動かしているのです。
地球が自転しているということは知っていますよね？

一般的に望遠鏡の架台には赤道儀と経緯台というモノがあり、経緯台はカメラの三脚と同じで水平と垂直にしか動きません。星を追尾する場合水平・垂直軸の両方を動かす必要があります。
赤道儀
http://www.vixen.co.jp/at/gp2.htm

経緯台
http://www.vixen.co.jp/at/porta2.htm

赤道儀には極軸というモノがあり極軸を正しくセッティングすると赤経軸一つだけを回転させれば星を追尾することができます。この赤経軸にモーターを取り付け日周運動と同じ速度で回転させてやれば星を追尾します。
赤道儀は斜めに傾いていますが、傾きの角度は観測地の緯度と同じ角度にセッティングします。東京なら約３６°。札幌なら約４３°。地上の水平にたいして北極星の見える高さの角度です。

スバル天体望遠鏡のような巨大な望遠鏡の架台は赤道儀ではなく経緯台に相当します。赤道儀ではあの重さを保持できません。
その為高度にコンピューター制御されたモーターで水平・垂直軸を動かして星を追尾しているのです。

赤道儀では極軸にたいして望遠鏡の反対側にバランスを保つための「おもり」を取り付ける必要があります。望遠鏡が大きくなるとおもりも相応に大きくしなくてはいけません。

回答No.1

-9L9-

基本的には、日周運動をなぞるように動く「赤道儀」に望遠鏡やカメラを載せ、それで星を追尾します。日周運動に沿って回転する台なので、その回転軸を日周運動に合わせて動かせば天体の日周運動に望遠鏡やカメラを追従させることができます。回転軸はネジで回すようになっており、手動で回したり電動（モータードライブ）で回したりします。
http://www7a.biglobe.ne.jp/~tomoyu/column/co038.htm
なお、上記リンクの中程にも書いてありますが、天文台のように大きな望遠鏡を動かす場合には、回転式の台である赤道儀（構造が複雑で重い）ではなく、上下左右に動く経緯台（構造が簡単で軽い）を使い、コンピューター制御で天体を追尾するものもあります。この場合、上下左右の動きを計算通りに正確にそろえなければならないので、赤道儀による回転の追尾に比べて望遠鏡を日周運動に追従させるのは相当難しいため、コンピューター制御が必須になります。そのため、経緯台式はコンピューター制御が一般的になった最近の天文台に限られ、古い天文台では赤道儀式が一般的です。