Antares - Observatorio Virtual - P10: Telescopio de aficionado

Antares - Observatorio Virtual - P10: Telescopio de aficionado
ANTARES
OBSERVATORIO VIRTUAL
PRÁCTICA 10:
TELESCOPIO DE AFICIONADO
●
Objetivos
●
Material
●
Un telescopio para el centro
●
Características fundamentales de un telescopio
●
Parámetros prácticos del telescopio
●
Una primera tentativa:Un refractor de pequeña abertura
●
El siguiente paso: Un reflector de abertura intermedia
●
Un telescopio para toda la vida: Catadióptrico de 200 mm
●
Algunos consejos prácticos
●
Proyectos observacionales
Objetivos:
Se trata de combinar todos los componentes principales de un telescopio hasta obtener el
sistema deseado para diferentes tipos de observaciones astronómicas. Eventualmente, el
objetivo final de la práctica será el determinar cual sería el telescopio adecuado para su
utilización en un centro de enseñanza determinado.
Material:
Mediante una página en formato HTML el alumno puede explorar las posibilidades y
rendimiento que le ofrecen los diferentes tipos de telescopio.
Un telescopio para el centro
Cualquier centro de educación tiene a su alcance el disponer de un telescopio de
aficionado con el que llevar a cabo innumerables observaciones y proyectos de
investigación. Muy frecuentemente es la falta de información, más que las limitaciones
económicas, la que lleva a que no se de el paso adelante necesario para la adquisición o
construcción de un telescopio. A lo largo de esta práctica veremos las posibles opciones al
alcance de todo centro realmente interesado en tener un telescopio útil para sus alumnos.
No hay que olvidar que un pequeño telescopio en un lugar con cielo oscuro es mejor que
un gran telescopio bajo el cielo de una gran ciudad.
Una vez conectados a la página principal del observatorio virtual seleccionaremos la
práctica titulada "construcción de un telescopio de aficionado". Esta página nos da paso a
una nueva ventana del explorador que se abre y que es una especie de hoja de cálculo en
la que dado un determinado tipo de telescopio podemos comprobar toda una serie de
parámetros (incluidos pesos aproximados) que nos permitirá dar con el tipo de telescopio
ideal para nuestros propósitos.
file:///E|/antares/obser0/10teleaficionado/p100.html (1 de 2) [13/3/2000 0.22.38]
Antares - Observatorio Virtual - P10: Telescopio de aficionado
file:///E|/antares/obser0/10teleaficionado/p100.html (2 de 2) [13/3/2000 0.22.38]
Antares - Observatorio Virtual - P10: Telescopio de aficionado
ANTARES
OBSERVATORIO VIRTUAL
PRÁCTICA 10:
TELESCOPIO DE AFICIONADO
●
Objetivos
●
Material
●
Un telescopio para el centro
●
Características fundamentales de un telescopio
●
Parámetros prácticos del telescopio
●
Una primera tentativa:Un refractor de pequeña abertura
●
El siguiente paso: Un reflector de abertura intermedia
●
Un telescopio para toda la vida: Catadióptrico de 200 mm
●
Algunos consejos prácticos
●
Proyectos observacionales
Características fundamentales
de un telescopio:
Las características fundamentales que determinan las prestaciones de un telescopio son
su abertura, normalmente expresada en milímetros, y su distancia focal, que normalmente
se da como el número f/ ó F/ y que corresponde al número obtenido de dividir la focal del
telescopio por su abertura, todo ello en las mismas unidades. Una vez conocido el tipo de
telescopio, su abertura y su número f/, tenemos especificado por completo las
características y prestaciones de dicho sistema.
Se conocen tres tipos fundamentales de diseño óptico. Los telescopios refractores son
aquellos que tienen como objetivo una lente o un conjunto de ellas. Los reflectores poseen
como elemento colector de luz un espejo, normalmente de sección parabólica. Finalmente,
los catadióptricos son sistemas cuyo objetivo está compuesto de un sistema de lentes y
espejos. Entre éstos está últimamente muy difundido el modelo Schmidt-Cassegrain, en el
que una placa correctora (llamada de tipo Schmidt) situada en la entrada del tubo (que
añade estanqueidad y solidez al sistema) corrige la aberración esférica del espejo primario,
que se construye esférico por ser una forma muy fácil de producir industrialmente. La
abertura determina la capacidad colectora de luz del instrumento y por lo tanto cómo de
débiles serán los objetos que podamos observar.
Parámetros prácticos del telescopio:
file:///E|/antares/obser0/10teleaficionado/p101.html (1 de 3) [13/3/2000 0.22.39]
Antares - Observatorio Virtual - P10: Telescopio de aficionado
Hay toda una serie de parámetros que se pueden calcular una vez conocidos la abertura D
(en milímetros) y el número f/ de un telescopio. En la siguiente tabla aparecen los más
importantes a la hora de elegir el telescopio que se adecua más a nuestras necesidades:
Parámetros
Focal F del telescopio (mm)
Capacidad máxima de resolución (arcsec)
D x f/
115 / D
Número máximo de aumentos útiles (x)
2xD
Aumento ideal (x)
D/2
Aumentos mínimos posibles (x)
F/4
Campo cubierto por una cámara a primer
foco (grados)
Eje Mayor = 2060/F
Tamaño del Sol y la Luna en el negativo
(mm)
F / 111
Campo mínimo para observación visual
(minutos de arco)
10800 / F
Campo máximo para observación visual
(minutos de arco)
124800 / F
Magnitud visual aparente límite
Magnitud fotográfica aparente límite
2.27 + 5 x log D
4 + 5 x log D
Peso con montura azimutal (kg)
0.08 x D
Peso con montura ecuatorial (kg)
0.15 x D
Longitud del tubo (mm)
1.2 x F
Diámetro exterior del tubo (mm)
1.1 x D
Campo con una CCD a primer foco
(minutos de arco)
9000 / F
file:///E|/antares/obser0/10teleaficionado/p101.html (2 de 3) [13/3/2000 0.22.39]
Antares - Observatorio Virtual - P10: Telescopio de aficionado
De las expresiones anteriores se pueden obtener un gran número de conclusiones. Cuanto
mayor es la abertura mejor es el telescopio pero también más pesado se vuelve. Cuanto
mayor sea la focal mayores aumentos podremos utilizar para la observación. Estas
tendencias generales se pueden comprobar en la hoja de cálculo simplemente variando
una propiedad concreta y manteniendo fijas el resto. Por ejemplo, merece la pena
comprobar qué ocurre con la magnitud aparente límite si dejamos fijo el tipo de telescopio
en reflector y el número f/ en un valor de seis, mientras que vamos aumentando la abertura.
Es de gran interés utilizar la hoja de cálculo para comprobar las dependencias funcionales
de cada característica de un telescopio en función de las propiedades fundamentales. La
capacidad máxima de resolución no depende para nada del número f/ sino exclusivamente
de la abertura. Lo mismo ocurre con la magnitud aparente límite que se puede alcanzar con
un telescopio. El aumento ideal sólo depende de la abertura. Al contrario, el campo de cielo
cubierto con una cámara fotográfica o una cámara CCD dependen mucho del número f/ que
elijamos.
Merece la pena dedicar un tiempo a explorar las diferentes posibilidades, haciendo incluso
alguna representación gráfica. Como veremos más adelante, no se puede forzar sin límite
una propiedad determinada del telescopio. Así, trabajar a focales muy largas nos
proporciona muchos aumentos, pero supone también el hacerlo en condiciones de muy
baja luminosidad. Esta es una situación muy desfavorable para objetos débiles y difusos
por lo que números f/ mayores que 10 solo resultan ser útiles para la Luna, los planetas y
algunas estrellas dobles brillantes. Una abertura gigante lleva asociada una gran cantidad
de problemas de peso que afectan muy seriamente a la manejabilidad del telescopio, así
como problemas de mantenimiento.
file:///E|/antares/obser0/10teleaficionado/p101.html (3 de 3) [13/3/2000 0.22.39]
Antares - Observatorio Virtual - P10: Telescopio de aficionado
ANTARES
OBSERVATORIO VIRTUAL
PRÁCTICA 10:
TELESCOPIO DE AFICIONADO
●
Objetivos
●
Material
●
Un telescopio para el centro
●
Características fundamentales de un telescopio
●
Parámetros prácticos del telescopio
●
Una primera tentativa:Un refractor de pequeña abertura
●
El siguiente paso: Un reflector de abertura intermedia
●
Un telescopio para toda la vida: Catadióptrico de 200 mm
●
Algunos consejos prácticos
●
Proyectos observacionales
Una primera tentativa: Un refractor de pequeña abertura
Un telescopio que ha tenido tradicionalmente mucha aceptación entre los aficionados que
se inician en el mundo de la astronomía observacional es un pequeño refractor de 60mm de
abertura. Fácil de trasladar, muy ligero y con mantenimiento nulo, cualquier refractor de
60mm resulta un telescopio barato y con muchas posibilidades. Si probamos por ejemplo
un refractor de 60mm a f/15, tendremos un telescopio con un tubo de un metro de longitud
y una focal de 900mm. Se trata de un instrumento muy poco luminoso y solo útil para la
Luna, los planetas y algunas estrellas dobles brillantes. Por regla general hay que usar un
número f/ más bajo. Una buena opción es un número de f/9. Recientemente se han
introducido en el mercado una serie de refractores con un número f/ tan bajo como f/5.
Estos aparatos están pensados principalmente para cometas y otros objetos difusos, o
también para ser utilizados como buscadores de telescopios más grandes. Su calidad
óptica no suele ser muy buena y sólo dan buen rendimiento a muy bajo número de
aumentos.
Ya hemos insistido que cualquier aumento en la abertura de nuestro telescopio se traduce
en una mejora de sus cualidades. Imponiendo como restricción el que la longitud del tubo
nunca sea más de un metro, podemos jugar con la combinación de abertura y número f/ de
manera que podamos tener una mayor abertura para un tubo igualmente largo. Una
solución muy equilibrada consiste en un refractor de 90mm de abertura y f/9 pero podemos
dar con otras igualmente buenas.
Un refractor por lo general es un tubo largo y fino, en concreto más largo aunque no más
pesado que un reflector de su misma eficacia. Un refractor es sólido y resiste muy bien a la
intemperie, resultando menos afectado por la turbulencia. La duración de un refractor es
ilimitada, conociéndose catalejos del siglo XVII que prestan todavía buenos servicios.
Si pretendemos situar este telescopio en un lugar fijo, es muy conveniente dotarlo de una
montura ecuatorial. Se puede comprobar que eso supone un aumento en el peso del
sistema completo (de unos 7 a unos 14 kilogramos). Por último, si uno de nuestros
problemas es el presupuesto económico hay que aclarar que en general un refractor
file:///E|/antares/obser0/10teleaficionado/p102.html (1 de 2) [13/3/2000 0.22.39]
Antares - Observatorio Virtual - P10: Telescopio de aficionado
diseñado para f/10 o inferior suele ser bastante caro por lo que es recomendable buscar
soluciones alternativas con f/11 o f/12 y una abertura aún considerable. El refractor de
pequeña abertura debe considerarse principalmente como un aparato con el que toda
persona puede iniciarse de una manera sencilla, pero que, al cabo de un cierto tiempo, se
quedará pequeño.
El siguiente paso: Un reflector de abertura intermedia
Hasta finales de los años ochenta todos los aficionados serios a la astronomía tenían como
objetivo tener un telescopio reflector de 150 o 200mm de abertura y un número f/ de f/6 a
f/8. Una buena montura ecuatorial era el complemento perfecto a dicho telescopio. Un
reflector de 200mm de abertura tiene mucho más alcance y mucha más luz que un refractor
de 100mm de abertura. Por el contrario, el reflector es frágil y sensible a la humedad.
Repasemos con ayuda de la hoja de cálculo las principales características y así como los
pesos de un posible reflector que tuviese una abertura de entre 150 y 250mm con números
f/ que vayan desde el valor de f/6 a f/8. Podemos comprobar que un reflector de 300mm a f/6
es ya un aparato difícil de manejar por su peso y dimensiones. Recientemente los
productores de espejos han comenzado a introducir en el mercado ópticas muy luminosas
con números f/ de tan sólo f/4.5. Con la hoja de cálculo podemos comprobar el impacto de
este nuevo tipo de espejos. Pensados para objetos difusos, nos permiten tener acceso a
grandes aberturas que si no serían completamente imposibles de manejar.
file:///E|/antares/obser0/10teleaficionado/p102.html (2 de 2) [13/3/2000 0.22.39]
Antares - Observatorio Virtual - P10: Telescopio de aficionado
ANTARES
OBSERVATORIO VIRTUAL
PRÁCTICA 10:
TELESCOPIO DE AFICIONADO
●
Objetivos
●
Material
●
Un telescopio para el centro
●
Características fundamentales de un telescopio
●
Parámetros prácticos del telescopio
●
Una primera tentativa:Un refractor de pequeña abertura
●
El siguiente paso: Un reflector de abertura intermedia
●
Un telescopio para toda la vida: Catadióptrico de 200 mm
●
Algunos consejos prácticos
●
Proyectos observacionales
Un telescopio para toda la vida: Catadióptrico de 200 mm
Un modelo que cuenta con una gran aceptación entre el mundo de los astrónomos
aficionados es el telescopio catadióptrico. Introducido industrialmente por dos casas
norteamericanas, (MEADE, http://www.meade.com y CELESTRON,
file:///E|/antares/obser0/10teleaficionado/p103.html (1 de 2) [13/3/2000 0.22.40]
Antares - Observatorio Virtual - P10: Telescopio de aficionado
http://www.celestron.com) este tipo de sistema se encuentra actualmente en todo tamaño
de aberturas (desde los 90mm a los 400mm) y con todo tipo de monturas y accesorios.
Este diseño óptico tiene varias ventajas. En primer lugar se trata de un diseño que
responde a un uso general, igualmente válido para planetas que para objetos difusos.
Proporciona una gran calidad óptica sin una degradación apreciable hacia los bordes del
campo. Se suele producir con un número f/ de f/10, muy útil para todo tipo de
observaciones tanto visuales como en modo fotográfico. Presenta un tubo físicamente
cerrado, lo que aumenta la estabilidad del conjunto y disminuye la sensibilidad a corrientes
de aire o humedad ambiente. Se trata de un aparato compacto y fácil de transportar. Una
característica que resulta de gran valor para un centro de educación consiste en que hay
modelos completamente motorizados que se pueden controlar de manera automática a
través de un ordenador. Por último, dada su gran aceptación, hay disponibles toda una
infinidad de accesorios.
Las principales desventajas de este tipo de sistema se pueden resumir en que resulta más
caro que un reflector de la misma abertura, y que proporcionan una luminosidad y
contraste ligeramente menor que un reflector, y mucho menor que un refractor, debido a la
gran obstrucción del secundario.
file:///E|/antares/obser0/10teleaficionado/p103.html (2 de 2) [13/3/2000 0.22.40]
Antares - Observatorio Virtual - P10: Telescopio de aficionado
ANTARES
OBSERVATORIO VIRTUAL
PRÁCTICA 10:
TELESCOPIO DE AFICIONADO
●
Objetivos
●
Material
●
Un telescopio para el centro
●
Características fundamentales de un telescopio
●
Parámetros prácticos del telescopio
●
Una primera tentativa:Un refractor de pequeña abertura
●
El siguiente paso: Un reflector de abertura intermedia
●
Un telescopio para toda la vida: Catadióptrico de 200 mm
●
Algunos consejos prácticos
●
Proyectos observacionales
Algunos consejos prácticos
Antes de adquirir cualquier telescopio debemos pensar en su emplazamiento. Lo ideal sería
disponer de un espacio abierto en todas direcciones y sin focos de iluminación artificial en
las cercanías. Un jardín es una zona apropiada, si no tiene muchos árboles y posee un
entorno despejado. Si no es así debemos pensar en una terraza o azotea, para poder
apuntar hasta el horizonte, principalmente en las direcciones sur y oeste. El oeste es
preferible al este debido a que nos permitirá observar la luna y los planetas interiores al
atardecer, en lugar de tener que esperar hasta la madrugada. Aunque no queremos luces
artificiales para las cercanías de nuestro telescopio, es bueno que el lugar disponga de
suministro eléctrico para poder enchufar todo tipo de motores y accesorios eléctricos.
Tan importantes como el telescopio en sí son los accesorios con los que le dotemos. Un
buen buscador nos ahorrará muchas horas de búsqueda infructuosa. No debemos olvidar
que un telescopio es un sistema delicado, y que cualquier tipo de cuidados es insuficiente.
Cualquier persona puede disfrutar con la observación astronómica. Es principalmente una
cuestión de paciencia, ilusión y dedicación. Sólo así podremos obtener los mejores
resultados de nuestro telescopio.
Proyectos observacionales
file:///E|/antares/obser0/10teleaficionado/p104.html (1 de 2) [13/3/2000 0.22.40]
Antares - Observatorio Virtual - P10: Telescopio de aficionado
Si nos podemos hacer con algún o varios telescopios, hay varios proyectos
observacionales que podemos llevar a cabo:
●
Utilicemos nuestro telescopio durante el día para apuntar algún objeto distante.
Comprobemos el efecto de utilizar oculares de diferentes distancias focales. Fijarse
especialmente en cómo disminuye el campo aparente, la luminosidad y la calidad de
la imagen según crece el número de aumentos. ¿Está la imagen invertida?
●
Aprovechando una noche de cielos claros, obsérvese la Luna, un planeta y una
estrella utilizando oculares de diferentes distancias focales. Compruébese que las
estrellas siempre se nos muestran como puntos de luz, independientemente del
aumento. ¿Se puede llegar a apreciar alguna aberración? ¿Se consigue la mejor
imagen del planeta y la Luna con el máximo de aumento?
●
Inténtese poner en contacto con la agrupación astronómica de aficionados de su
localidad. En Internet están disponibles varias de ellas
(http://www.iac.es/gabinete/1nivel/aa.htm). Este tipo de asociaciones organizan
frecuentemente exhibiciones públicas con telescopios. Procure asistir a una de ellas
para ver los diferentes tipos de telescopios.
●
Intente dibujar todo lo que observe. A medida que las observaciones aumenten de
número, se puede llegar a tener un valioso cuaderno de observaciones, con una gran
cantidad de experiencias e informaciones útiles.
file:///E|/antares/obser0/10teleaficionado/p104.html (2 de 2) [13/3/2000 0.22.40]