De bouw van een 22 cm Newton spiegeltelescoop

Hoe komt iemand er toe om vele honderden uren van zijn vrije tijd te stoppen in het bouwen van een (voor amateur begrippen) redelijk grote telescoop ?

Al sinds mijn jeugd heb ik een grote belangstelling voor de sterrenhemel. Als schooljongen stond ik 's avonds vaak omhoog te turen en me af te vragen hoe dat nu zat met sterren en planeten.
Op mijn dertiende of veertiende verjaardag kreeg ik van mijn ouders het bekende boekje Welke ster is dat ? van Walter Widmann, waarin al deze zaken op een duidelijke manier werden uitgelegd. Al heel snel ontstond toen het grote verlangen om een eigen telescoop te mogen bezitten. Na de nodige literatuur daarover te hebben bestudeerd bleek al snel dat aanschaf een kostbare zaak zou worden. Zelfbouw was de enige haalbare kaart. Er kwam een kijkertje, gemaakt van een brillenglas en een kartonnen koker. Als statief diende de vensterbank, indien nodig met boeken op de juiste hoogte gebracht. Hoewel ik daar al best aardige waarnemingen mee kon doen viel het beeld na enige tijd toch tegen, zeker in vergelijking met de prachtige foto's die ik in boeken en tijdschriften zag.

Er moest dus een betere kijker komen. Omdat een grotere lens onbetaalbaar was, werd er noodgedwongen gekozen om een spiegeltelescoop te maken en de spiegel zelf te slijpen. Zo ontstonden vrij kort na elkaar een 5 cm en een 11 cm telescoop. Inderdaad, zelfs zonder een reflecterende laag (zelf verzilveren lukte niet zo best) kreeg ik al betere beelden dan met de oude brillenglaskijker.
Natuurlijk werd er ook nog even snel een montering van wat houten balkjes in elkaar geknutseld. Het volgende probleem wat zich voordeed was dat het ding niet stabiel was. Bij de minste of geringste trilling schoot het beeld alle kanten op. Op indringende wijze maakte ik kennis met het fenomeen dat ook een goede kijker waardeloos is zonder een behoorlijk statief.
Voordat ik er echter aan toe kwam om een echte montering aan te schaffen of te bouwen kwam de studie en vervolgens de militaire dienst. De hobby kwam op een zeer laag pitje te staan. Daarna werd de zaak weer opgepakt, maar het bouwen van een goede montering bleek in eerste instantie toch een te grote stap te zijn.

Een jaar of drie geleden kwam onze dochter met wat vragen over sterren en planeten. Groot was haar verbazing toen ze hoorde dat ik ooit zelf een kijker had gemaakt. Uiteindelijk heeft dat geresulteerd in het plan om een grote telescoop te gaan bouwen, maar indachtig de vroegere ervaringen eerst te beginnen met een goede, zware montering.

December '95:
De tekeningen voor het statief zijn klaar. Gebaseerd op de zogenaamde STAKU montering uit het boek Fernrohrmontierungen und ihre Schutzbauten. Het moet een zuilmontering worden; circa 70 cm hoog met assen van 35 mm diameter draaiend in kogellagers. De asbehuizingen bestaan uit 2.5" gaspijpen en zitten bevestigd in massief hardhouten klemblokken. Omdat er in onze tuin geen echt ideale plaats was voor een permanente opstelling moest het geheel maar transportabel worden. Dat heb ik dus geweten....

Maart '96:
De montering is een heel eind gevorderd. Een 22 cm F7.3 spiegel besteld. De telescoopbuis (opgescharreld bij een handelaar in buismateriaal) bestaat uit een soort kunststofmat die om een mal tot een buis is gewikkeld en gedrenkt is in kunsthars. Oersterk, goed te bewerken, maar erg zwaar (12 kg). De declinatieas heeft een fijnregeling die werkt met een tangentiaalklem. Dat bevalt prima. Voor de poolas is een wormwiel gedacht van circa 20 cm diameter met 250...300 tanden. Daar blijkt heel moeilijk aan te komen. Uiteindelijk bij een firma die onderdelen voor aandrijvingen levert een (standaard) wiel gevonden wat eigenlijk te klein is (slechts 12 cm diameter en 150 tanden) maar in elk geval bruikbaar genoeg om mee te beginnen. En niet al te duur.
Het contragewicht is een stuk lood van circa 5 kg, op een zondagmiddag gesmolten in een oud pannetje op het fornuis en uitgegoten in een leeg blik.

April '96:
De spiegel wordt geleverd en in z'n behuizing gezet. De spiegelbak is een dikke multiplexplaat met een opstaande kunststof rand eromheen waar de spiegel losjes in past. Drie M8 bouten met klepveren van de motor van een MINI eromheen zorgen voor een goede justering. Aangezien de kijker zelf en de montering verder ongeveer klaar zijn kan er 's avonds al gekeken worden. Direct wordt het eerste probleem duidelijk: de montering kan nauwelijks door de deur !!! Van de zijwaarts uitstekende poten moet een cm of 5 worden afgezaagd.
Die avond is het gelukkig redelijk helder weer en is er een driekwart volle maan. De eerste indrukken van het beeld zijn goed. Echt stabiel is de opstelling echter niet. Hiervoor zijn een aantal oorzaken aan te wijzen:
In de eerste plaats het grote moment van de buis, vervolgens het (te) kleine wormwiel en tenslotte lijkt de zuil van de montering niet stevig genoeg. Dat laatste werd opgelost door een paar stangen te lassen tussen de einden van de voeten en de top van de zuil. Verder werd al snel besloten om de zware telescoopbuis te vervangen door een lichter, houten exemplaar. Een snelle berekening liet zien dat het gewicht omlaag zou gaan van 12 naar zo'n 6 tot 7 kg.
Ook staken zowel de poolas als de declinatieas enkele centimeters meer dan nodig boven de lagerbehuizingen uit. Iets laten zakken dus. Onderwijl werd de zoektocht naar een groter wormwiel voortgezet.

Mei t/m december'96 :
Er wordt verder gewerkt aan details.
Er komen schaalverdelingen op de assen en naast de zoeker van 10 x 60 wordt er een doorkijkvizier gemaakt (zie hiervoor een artikel in het Maartnummer van 1997 van het tijdschrift Zenit. Ook wordt er een frequentieregelaar gemaakt voor de toekomstige synchroonmotor op de poolas. De schaalverdelingen zijn zwaar gelamineerde tekeningen die met een technisch tekenprogramma zijn gemaakt en worden verlicht door middel van een paar groene LED's. De ophanging van de vangspiegel die uit drie bromfietsspaken bestond wordt vervangen door een constructie met vier stalen banden. Steviger en bovendien heb je dan maar 4 spikes inplaats van 6. Bij het contragewicht wordt een klemblok gemonteerd waarop later een camera geschroefd kan worden. Aan de wormas komt een flexibele as van circa 70 cm lengte met een handwiel aan het einde; lang.... maar voor sommige waarnemingsposities net niet lang genoeg.

Januari '97 t/m maart '98:
De zware kunstofbuis wordt vervangen door een lichte 8-zijdige multiplex buis. Zo'n constructie is een verhaal apart. Eerst werden er 6 stevige achthoekige platen multiplex gemaakt waarin gaten met oplopend diameter werden gemaakt. Deze dienden als bevesting voor de zijwanden en tevens als diafragma's. Vervolgens werden de acht zijwanden bij een hobbyzaak op maat gezaagd. Om deze netjes op elkaar te laten aansluiten moesten de zijkanten daarvan onder een hoek worden afgeschuurd. Met een hobby rondschuurmachine bleek dat redelijk goed te lukken. De wanden werden op de steunplaten geschroefd en onderling verlijmd. De kleine kieren er tussen zijn opgevuld met zogenaamd 'kneedbaar' hout. In plaats van het bijna tradioneel wit schilderen van de buis zijn een aantal lagen transparante vernis aangebracht. De nu zichtbare houtnerf geeft een fraai effect. Een bijkomend voordeel van deze constructie is dat op de vlakke wanden heel gemakkelijk allerlei accessoires kunnen worden aangebracht. Het contragewicht moest opnieuw worden gegoten, aangepast aan het lagere gewicht van de buis.

In september vind ik eindelijk een mooi bronzen wormwiel van 22 cm diameter en 300 tanden. Precies wat ik zocht. Bij het wormwiel wordt ook een motor geleverd met een nominaal toerental op de uitgaande as van 1 omwenteling per minuut. Met de 300 tanden van het wormwiel levert dat 1 omwenteling per 5 uur. Er is dus nog een extra vertraging van bijna 1:5 nodig om 1 omwenteling per 24 uur te verkrijgen.

April 1998:
Een tandriemoverbrenging van 1:5 gekocht. Nadat deze aan de wormas is gekoppeld blijkt dat de motor sterk genoeg is om het geheel aan het draaien te brengen (iets waar ik op voorhand geen inzicht in had). De hele aandrijving is nu een apart geheel welke via een klemblok stevig op de poolas gemonteerd zit. Met de frequentieregelaar is het toerental goed te varieren. De bedieningsknoppen zitten in een klein kastje wat gemakkelijk in de hand ligt en door middel van een dunne 9 aderige kabel met de regelaar zelf is verbonden.

Mei t/m juli 1998:
Wat er al een tijd zit aan te komen moet nu dan eindelijk maar gebeuren. De gehele montering is veel te zwaar en onhandig om nog transportabel genoemd te kunnen worden. Ondanks dat telescoopbuis en contragewicht los te nemen zijn van de montering zelf. Ik krijg steeds meer tegenzin om te gaan kijken door het moeizame gedoe om de telescoop uit de garage te halen, ergens achter in de tuin neer te zetten en uit te richten. Na overleg met mijn vrouw besluiten we om maar een bloemperk op te offeren aan mijn hobby.

Er wordt een stalen zuil van 125 mm diameter gekocht waarop een enigszins verstelbare kop wordt gezet. Daarop wordt een soort vork gelast waar uiteindelijk de poolas tussen komt te hangen. Op deze manier zijn er voldoende instelmogelijkheden om de kijker nauwkeurig te kunnen uitrichten op de pool. In de kop blijft een gat open om eventueel later de holle zuil nog te kunnen opvullen met zand of beton indien dit nodig mocht blijken. Onderaan komen een paar kleine 'voetjes' waar hij op kan staan en tevens mee gefixeerd wordt in het beton wat er omheen gegoten gaat worden. Er wordt een gat gegraven van 40 x 40 x 40 cm waarin de zuil precies verticaal komt te staan en zo goed mogelijk op het noorden gericht.

Medio augustus 1998:
In het gat wordt circa 200 kg beton gestort. Na uitharden blijkt het geheel voldoende trillingsvrij te zijn. De montering kan nu op de zuil geplaatst worden en het uitrichten kan beginnen. Na een aantal nachten is dit voldoende nauwkeurig gedaan om visueel te kunnen waarnemen. Ook de aandrijving blijkt prima te lopen. Bij ca. 200x vergroting is de drift na 5 minuten nog niet storend.

Eind augustus 1998:
Om de zuil is een 15 cm dikke laag vulzand gestort. Hierop ligt een vloertje van siertegels. Door deze vloer vrij te houden van het beton waarin de zuil staat, wordt overdracht van trillingen tijdens lopen voorkomen. Het gedeelte tussen vloer en zuil is opgevuld met grind.

Begin september 1998:
De kijker is zo goed als klaar. Onderaan de zuil komt een schakelkast waarin de electronica past. Tevens zit daar een aansluiting voor een anti-condens verwarmingselement. Om de montering heen wordt een passende behuizing van acrylglas in een aluminium frame gemaakt. Gemakkelijk op te tillen en ook nog fraai ogend. De houten kijker zelf is afneembaar en wordt na het kijken in de garage opgeborgen.