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가장 작지만 실제로 작동하는 망원경을 제작하다

 (lucassifoni.info)
1P by GN⁺ 10시간전 | ★ favorite | 댓글 1개
  • 76mm/300mm 포켓 도브소니언 망원경을 3D 프린팅으로 제작한 초소형 프로젝트로, 재킷 안주머니에 들어갈 정도의 크기임
  • PETG-CF 필라멘트, 탄소봉, 나일론 나사, 자석, 라이크라 차광막 등으로 구성되어 있으며, 밸런스와 부드러운 움직임, 강성, 정렬 가능성, 초점 조절 기능을 모두 갖춤
  • 접안부는 Analog Sky 방식의 포커서 구조를 따르며, 별도의 하드웨어 없이 플라스틱 핀의 탄성으로 접안렌즈를 고정함
  • 초기 광학 테스트에서는 70% 과보정된 거울로 인해 성능이 낮았으나, 이후 재연마를 통해 Strehl 0.9 수준으로 개선되어 실제 관측이 가능해짐
  • 초소형이면서도 완전한 기능을 갖춘 망원경으로, 3D 프린팅과 광학 정밀 가공의 결합 가능성을 보여주는 사례임

프로젝트 개요

  • 노르웨이 크리스티안산드에서 디지털 아트 설치 작업을 진행하는 출장 중, 비행기 안에서 설계한 ‘휴식용’ 개인 프로젝트
  • 설계의 주요 제약 조건은 특정 재킷의 안주머니에 들어갈 크기로, 막대 부분만 외부에 위치
  • 인터넷에 다양한 미니 망원경 모델이 존재하지만, 도브소니언 구조를 유지하면서도 극도로 축소된 형태를 목표로 제작

구조 및 재료

  • 3D 프린팅 재질: PETG-CF 필라멘트 사용
  • 구조 부품: 4mm 탄소봉, M3 나사, M3x4.5x4.5 열삽입 인서트, 스프링, 나일론 나사, 4개의 자석, 파라핀 윤활제, 라이크라 차광막
    • 차광막은 이슬 형성 지연 효과도 제공
  • 포커서 구조는 Analog Sky의 설계를 기반으로, 접안렌즈를 받는 튜브 자체가 이동부 역할을 수행
    • 둥근 나사산이 매우 매끄럽게 인쇄되어 유격이 거의 없음
    • 별도의 나사나 클램프 없이 플라스틱 핀의 탄성으로 접안렌즈 고정
  • 탄소봉 구멍을 직선으로 설계해, 장착 시 자연스럽게 휘어지며 구조를 고정
  • 고도/방위축 움직임은 고무 백킹이 있는 회색 HDPE 또는 UHMW 패드를 사용해 부드럽게 작동
  • 조립 시 탄소봉 양끝을 1mm 챔퍼 처리 후 CA 접착제로 밀봉하면 조립이 용이

광학 성능 테스트

  • 초기 테스트에서 거울이 70% 과보정(overcorrected) 되어 성능이 낮았음
    • λ/6 수준의 고품질 거울을 기대했으나, 실제로는 과보정된 상태
    • 30배 배율의 접안렌즈 사용 시 큰 문제는 없었으며, 여전히 ‘실제 망원경’으로 기능
  • 재연마 전 테스트 사진에서는 공장 출하 상태의 거울 성능을 보여줌
  • 이후 재연마를 통해 Strehl 0.9 수준으로 개선
    • 별상 테스트에서 대칭적인 초점 이탈 패턴 확인
    • 근처 전봇대의 거미줄과 이슬방울까지 식별 가능
    • 다만, 작은 거울을 다루는 과정에서 취급상의 어려움이 있었음
    • 향후 코팅 작업과 정식 Bath 간섭계 보고서 작성 예정

추가 정보

  • 3D 모델 파일은 Printables에서 다운로드 가능
  • 관련 논의는 Astrosurf 포럼에서 진행 중
  • λ/6 수준의 Aliexpress 거울들은 구면(spherical) 형태로, 직접 연마 전에는 사용 불가함
  • 저가형 양호한 포물면(parabola) 거울은 아직 발견하지 못했다고 언급
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GN⁺ 10시간전  [-]
Hacker News 의견들

  • 작성자임. 프랑스 아마추어 천체망원경 제작자 커뮤니티에서 진행 중인 흥미로운 프로젝트들을 소개함

    • Sunscan: STAROS 팀이 만든 오픈소스 태양 영상 키트
    • Eric Royer’s binocular 24" dobson: 쌍안경형 24인치 돕소니언
    • Slim400: Laurent Bourrasseau의 초경량 망원경
    • Astrowl: 전자식 보조 관측 키트
    • The smallest: 6인치 오픈소스 휴대용 돕소니언
    • Open Power Box XXL: 천체사진용 전원 공급 장치
    • 클릭 가능한 링크 버전도 공유함
    • RSS 피드로 천문 관련 글만 구독할 수 있는지 묻는 사람도 있었음
    • 어떤 사용자는 친구에게 공유하겠다고 하며, Unistellar 망원경으로 별 관측 이벤트를 즐긴다고 함
    • 또 다른 사용자는 GOTO 기능을 위해 짐벌 모터를 추가할 생각이 있냐고 제안함
    • 누군가는 “거울 재연마(refiguring)” 부분이 너무 당연하게 쓰여 있어서, 그 과정에 대한 글이 있는지 궁금하다고 함

  • 이런 글을 읽을 때마다, 작성자가 “이건 너무 무모한 시도라 안 하기로 했다”고 했다가 결국 “그래서 해봤다”고 말하는 순간이 가장 좋음
    실용성을 넘어 장인정신으로 더 나은 결과를 만드는 그 태도가 인상적임

    • “역사는 exahenge를 다시 만든 사람들에 의해 쓰인다”는 말처럼, 나도 현미경을 만들며 비슷한 경험을 함
      완성된 시스템을 다시 분해해 미세한 개선을 시도하곤 함. 그래서 지금은 프로토타입용과 실사용용 두 대를 따로 만듦
    • 처음 거울을 만들 때는 전문 용어에 압도됐지만, 몇 년 지나니 자연스럽게 쓰게 되었음
      앞으로는 글에 용어 설명을 조금씩 넣어야겠다고 생각함
    • 이런 전문 용어의 세계가 너무 매력적임. 마치 커널 빌드 문제를 논의할 때의 개발자 대화처럼
      언젠가 산속 은퇴 후에 직접 거울을 갈아 이슬 맺힌 거미줄을 관찰하는 상상을 함

  • “이건 못 이기지”라며 Rik ter Horst의 초소형 위성용 망원경 영상을 공유한 사람도 있었음

    • Rik의 모놀리식 카세그레인은 아마추어와 전문가 기술의 완벽한 융합 사례라고 함
      그의 16인치 CDK 프로젝트도 놀라움 → 링크
    • 그의 렌즈가 탑재된 OreSat1 큐브샛이 곧 발사될 예정이라 함. OreSat 공식 사이트와 지상국 정보도 공유됨
    • 현재 그는 Tiny Telescope의 CTO로 활동 중임
    • 어떤 사용자는 영상에 실제 촬영 이미지가 없다고 아쉬움을 표현함

  • 이 망원경은 뉴턴이 왕립학회에 시연했던 것들과 비슷한 크기라고 함
    Newton’s reflector 링크도 함께 공유함

  • 2018년에 비슷한 망원경을 3D 프린팅으로 만들었다는 사람도 있었음
    거울 품질이 좋지 않아 결과가 만족스럽지 않았고, 크기가 커서 안정성도 떨어졌다고 함 → ABSDBS 프로젝트 링크

    • 작성자는 8인치 f/4 거울은 허용 오차가 매우 좁다고 설명하며, 재연마 프로젝트로 이어가면 좋겠다고 제안함

  • “언제부터 AliExpress에서 거울을 사는 게 직접 연마보다 흔해졌을까?”라는 질문이 나옴

    • 단순히 쓸만한 망원경을 원한다면 직접 연마로는 비용 절감이 거의 없다고 함
      하지만 아마추어 제작자들은 상용 제품보다 정밀한 거울을 만들기도 함
      AliExpress에서 λ/6 수준의 거울을 산 건 꽤 놀라운 일임
    • 거울 연마는 여전히 존재하지만, 공간 부족과 유통의 편리함 때문에 젊은 세대는 잘 하지 않음
      다이아몬드 연마재와 전자식 제어 덕분에 훨씬 쉬워졌고, 소규모 사업으로도 발전 가능함
      Celestron RASA 같은 상용 제품이 너무 효율적이라 DIY 동기가 줄었다는 의견도 있음
    • 작은 거울을 연마하는 이유는 대형 거울 제작 연습용이기 때문임
      요즘은 대형의 기준이 더 커졌고, 도시 근처에서는 대형 망원경의 효용이 적다고 함
    • 작성자는 AliExpress를 미리 연마된 블랭크 공급처로 본다고 설명함
      λ/6은 구면 기준이라 추가 연마가 필요함

  • 이 망원경이 벨로우즈 카메라를 떠올리게 한다는 의견도 있었음
    직접 들여다보고 싶다는 말과 함께 감탄을 표현함

  • “이런 작은 망원경들도 진짜 망원경인가?”라는 질문이 있었음

    • 작성자는 농담 반 진담 반으로, 이 모델도 진짜 망원경의 조건을 모두 충족한다고 답함
      76mm급 입문용은 흔하지만 흔들림이 심하고, 150mm부터는 어두운 하늘 아래서 충분한 성능을 낸다고 설명함
      시각 관측, 디지털 보조, 천체사진은 각각 다른 취향의 취미라고 덧붙임

  • 어릴 때 망원경을 갖고 싶었지만 잊고 살았다는 사람도 있었음
    이런 프로젝트를 보고 직접 만들어보고 싶어졌다고 함

    • Craigslist나 Facebook Marketplace에서 중고 돕소니언을 찾으면 좋다고 조언함
      8인치급을 200달러 이하로 구할 수도 있고, 도서관에서 Starblast 테이블탑 망원경을 대여할 수도 있다고 함
      단, 값싼 소형 굴절식은 피하라고 경고함
    • 또 다른 사람은 여러 DIY 사례를 며칠간 읽어보며 작은 프로젝트부터 시작하라고 조언함
      작은 성공이 큰 프로젝트 완성으로 이어진다고 함
    • 작성자는 입문용으로 Smallest Telescope Kit for 150/750을 추천함

  • 요약하자면, 저렴하게 바로 쓰려면 중고 구매,
    시간과 정성을 들이고 싶다면 직접 제작이 정답이라는 의견이 나옴

    • 작성자도 이에 동의하며, 중고가 가장 빠른 길이라고 함
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