jueves, 7 de febrero de 2008

Construyendo un telescopio

Estos días estoy dedicando mi poco tiempo libre a construir un telescopio. Como tengo el blog un poco abandonado he decidido escribir sobre ello e ir comentando aquí mis avances. Hoy explicaré cómo funciona la óptica.

La inmensa mayoría de los telescopios construidos por aficionados son de tipo newtoniano, llamados así, claro está, porque su inventor fue Sir Isaac Newton. A su vez, los telescopios newtonianos son un tipo de telescopios reflectores, lo que quiere decir que su funcionamiento se basa en la reflexión de la luz por medio de espejos, no en la refracción por medio de lentes como es el caso de los telescopios refractores.

Los telescopios reflectores tienen ciertas ventajas: permiten disponer de mayores aperturas (diámetro del objetivo, que al final es lo que más importa) a igualdad de precio, no presentan aberración cromática, no necesitan tubos demasiado largos en comparación con su diámetro... y algunas más. En grandes aperturas, no hay rival para los reflectores. Es curioso que el telescopio refractor (el típico catalejo) siga siendo la imagen que a la gente le viene a la cabeza cuando oyen la palabra "telescopio". Prácticamente todos los grandes telescopios del mundo, incluyendo el Hubble, son reflectores.

En el diagrama siguiente se ve el funcionamiento de un telescopio de tipo Newton.



La luz que viene de un objeto muy lejano (esto es otra forma de decir que sus rayos de luz son paralelos) entra por el extremo abierto del tubo y atraviesa éste hasta el espejo primario. Este espejo es la pieza más importante de todo el telescopio, y la más cara. Su superficie en forma de paraboloide de revolución hace que la luz se concentre en un punto, el punto focal. La distancia entre el centro del espejo y ese punto se llama distancia focal, y al diámetro del espejo se le llama apertura.
Pero de nada sirve concentrar la luz en un punto que se encuentra en medio del camino visual. Hay que desviar la luz hacia otro sitio. Para eso necesitamos otro espejo, llamado secundario, que se encuentra centrado en el extremo abierto del tubo, es plano y está inclinado 45 grados respecto al eje del tubo. Unas chapas metálicas forman la llamada araña, que sustenta el espejo secundario en su posición sin interrumpir apenas el camino de la luz. El punto focal se encuentra entonces a un lado del tubo y fuera de él. Ahí es donde se topa con el ocular, que es un conjunto de lentes que permite que la imagen se forme en nuestro ojo. El ocular se puede intercambiar, con lo lo que lograremos más o menos aumentos de una misma imagen.

Todo el mundo se hace la misma pregunta cuando empieza a comprender el diseño de un telescopio reflector: ¿No tapa el espejo secundario parte del campo visual del telescopio? ¿cómo es entonces que no se ve un círculo negro en medio de la imagen cuando uno mira por el ocular?. Pues sí es cierto que el secundario se interpone en el campo visual, pero el único efecto que eso produce es una ligera reducción de la luminosidad de la imagen (menos de un 4%, en mi telescopio). Para entenderlo rápidamente, digamos que la imagen del espejo secundario está tan "desenfocada" que no se ve. Por la misma razón no podemos ver nuestras propias pestañas. La explicación está en la geometría, pero no voy a explicar más, que ya me estoy enrollando más de lo que pretendía.

2 comentarios:

JLR dijo...

Estupenda iniciativa, y gran elección en el tipo de telescopio, cuéntanos algo más (y si es con fotos mejor), que apertura estas construyendo? estas tallando tú la óptica? Que focal has elegido?

juanmb dijo...

Gracias por tu comentario. Iré comentando más cosas acerca de la construcción. La montura es de lo más simple (de tipo Dobson), pero trataré de suplir esa simpleza por medio de la electrónica. Veremos si tengo éxito.