- Một dự án siêu nhỏ in 3D kính thiên văn Dobsonian bỏ túi 76mm/300mm, có kích thước đủ nhỏ để bỏ vào túi trong của áo khoác
- Cấu thành từ sợi PETG-CF, thanh carbon, ốc nylon, nam châm, tấm chắn sáng bằng lycra,... và vẫn có đủ khả năng cân bằng, chuyển động mượt mà, độ cứng, khả năng căn chỉnh và chức năng lấy nét
- Cụm thị kính tuân theo cấu trúc focuser kiểu Analog Sky, cố định thị kính nhờ độ đàn hồi của chốt nhựa mà không cần phần cứng riêng
- Trong thử nghiệm quang học ban đầu, hiệu năng thấp do gương bị hiệu chỉnh quá mức 70%, nhưng sau đó được mài lại để cải thiện lên mức Strehl 0.9, cho phép quan sát thực tế
- Đây là một kính thiên văn siêu nhỏ nhưng vẫn đầy đủ chức năng, cho thấy khả năng kết hợp giữa in 3D và gia công quang học chính xác
Tổng quan dự án
- Một dự án cá nhân ‘để thư giãn’ được thiết kế trên máy bay trong chuyến công tác thực hiện lắp đặt nghệ thuật số tại Kristiansand, Na Uy
- Ràng buộc thiết kế chính là kích thước phải vừa túi trong của một chiếc áo khoác cụ thể, chỉ phần thanh chống nằm bên ngoài
- Dù trên Internet có nhiều mẫu kính thiên văn mini, dự án này nhắm tới một dạng thu nhỏ cực hạn nhưng vẫn giữ cấu trúc Dobsonian
Cấu trúc và vật liệu
- Vật liệu in 3D: dùng sợi PETG-CF
- Linh kiện kết cấu: thanh carbon 4mm, vít M3, insert nhiệt M3x4.5x4.5, lò xo, ốc nylon, 4 nam châm, chất bôi trơn paraffin, tấm chắn sáng bằng lycra
- Tấm chắn sáng còn có tác dụng làm chậm quá trình hình thành sương
- Cấu trúc focuser dựa trên thiết kế của Analog Sky, trong đó chính ống đỡ thị kính đóng vai trò là bộ phận chuyển động
- Ren tròn được in rất mượt nên hầu như không có độ rơ
- Cố định thị kính bằng độ đàn hồi của chốt nhựa mà không cần vít hay kẹp riêng
- Lỗ cho thanh carbon được thiết kế thẳng hàng, để khi lắp vào sẽ tự nhiên uốn cong và khóa kết cấu lại
- Chuyển động theo trục cao độ/phương vị hoạt động mượt nhờ các miếng đệm HDPE hoặc UHMW màu xám có lớp đế cao su
- Khi lắp ráp, việc vát mép 1mm ở hai đầu thanh carbon rồi bịt kín bằng keo CA sẽ giúp thao tác dễ hơn
Thử nghiệm hiệu năng quang học
- Trong thử nghiệm ban đầu, gương bị overcorrected 70% nên hiệu năng thấp
- Ban đầu kỳ vọng một gương chất lượng cao ở mức λ/6, nhưng thực tế lại ở trạng thái overcorrected
- Khi dùng thị kính độ phóng đại 30x thì không thành vấn đề lớn, và nó vẫn hoạt động như một ‘kính thiên văn thực thụ’
- Ảnh thử nghiệm trước khi mài lại cho thấy hiệu năng của chiếc gương ở trạng thái xuất xưởng
- Sau đó, nhờ mài lại, hiệu năng được cải thiện lên mức Strehl 0.9
- Trong bài kiểm tra sao, xác nhận được mẫu lệch nét đối xứng
- Có thể phân biệt cả mạng nhện và giọt sương trên cột điện gần đó
- Tuy nhiên, trong quá trình xử lý gương nhỏ đã có khó khăn trong thao tác
- Trong tương lai dự kiến sẽ thực hiện phủ coating và viết báo cáo chính thức bằng giao thoa kế Bath
Thông tin bổ sung
- Có thể tải file mô hình 3D từ Printables
- Thảo luận liên quan đang diễn ra trên diễn đàn Astrosurf
- Các gương Aliexpress mức λ/6 có dạng cầu (spherical) nên không thể dùng trước khi tự mài lại
- Tác giả cho biết vẫn chưa tìm được loại gương parabola giá rẻ nào đủ tốt
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
Tôi là tác giả. Xin giới thiệu một số dự án thú vị đang được cộng đồng chế tạo kính thiên văn nghiệp dư ở Pháp thực hiện
Mỗi lần đọc những bài như thế này, tôi thích nhất khoảnh khắc tác giả nói “cái này liều quá nên tôi quyết định không làm”, rồi cuối cùng lại nói “thế nên tôi đã làm thử”
Thái độ tạo ra kết quả tốt hơn bằng tinh thần thủ công vượt lên trên tính thực dụng thật ấn tượng
Tôi thường tháo rời cả hệ thống đã hoàn thiện để thử những cải tiến rất nhỏ. Vì vậy giờ tôi làm riêng hai chiếc: một chiếc dùng để làm prototype và một chiếc dùng thực tế
Từ nay tôi nghĩ mình nên dần thêm giải thích thuật ngữ vào bài viết
Tôi tưởng tượng một ngày nào đó sau khi về hưu trên núi, sẽ tự mài gương để quan sát mạng nhện đọng sương
Cũng có người chia sẻ video kính thiên văn siêu nhỏ cho vệ tinh của Rik ter Horst, nói rằng “cái này thì chịu, không vượt qua nổi”
Dự án CDK 16 inch của anh ấy cũng rất đáng kinh ngạc → liên kết
Kính thiên văn này được cho là có kích thước tương tự những chiếc Newton từng trình diễn tại Royal Society
Cũng có chia sẻ liên kết Newton’s reflector
Cũng có người nói đã làm một kính thiên văn tương tự bằng in 3D vào năm 2018
Do chất lượng gương không tốt nên kết quả không như ý, và vì kích thước lớn nên độ ổn định cũng kém → liên kết dự án ABSDBS
Có câu hỏi: “Từ khi nào việc mua gương trên AliExpress trở nên phổ biến hơn tự mài vậy?”
Nhưng những người chế tạo nghiệp dư đôi khi còn làm được gương chính xác hơn sản phẩm thương mại
Việc mua được gương mức λ/6 trên AliExpress là điều khá đáng ngạc nhiên
Nhờ vật liệu mài kim cương và điều khiển điện tử mà nó đã dễ hơn rất nhiều, thậm chí có thể phát triển thành kinh doanh quy mô nhỏ
Cũng có ý kiến cho rằng các sản phẩm thương mại như Celestron RASA quá hiệu quả nên làm giảm động lực DIY
Ngày nay tiêu chuẩn “lớn” đã tăng lên nhiều, và gần khu vực đô thị thì kính thiên văn lớn cũng không quá hữu dụng
λ/6 là theo chuẩn gương cầu nên vẫn cần mài chỉnh thêm
Cũng có ý kiến nói kính thiên văn này gợi nhớ đến máy ảnh bellows
Họ bày tỏ sự thán phục và nói muốn nhìn trực tiếp qua nó
Có câu hỏi: “Những kính thiên văn nhỏ như thế này có thật sự là kính thiên văn không?”
Các mẫu nhập môn cỡ 76mm thì phổ biến nhưng rung lắc nhiều, còn từ 150mm trở lên thì dưới bầu trời tối đã cho hiệu năng đủ tốt
Họ cũng nói thêm rằng quan sát trực quan, hỗ trợ số và chụp ảnh thiên văn là những thú chơi khác nhau tùy gu
Cũng có người nói hồi nhỏ từng muốn có kính thiên văn nhưng rồi quên mất
Thấy dự án này khiến họ lại muốn tự làm thử
Có thể kiếm loại cỡ 8 inch với giá dưới 200 USD, và cũng có thể mượn kính thiên văn để bàn Starblast từ thư viện
Tuy nhiên, họ cảnh báo nên tránh các loại khúc xạ nhỏ giá rẻ
Những thành công nhỏ sẽ dẫn đến việc hoàn thành dự án lớn
Tóm lại, có ý kiến cho rằng muốn rẻ và dùng ngay thì mua đồ cũ,
muốn đầu tư thời gian và công sức thì tự chế là đáp án đúng