martes, 12 de febrero de 2008

El diseño de John Dobson

Continúo desarrollando el tema de los telescopios que empecé en la entrada anterior, y que (aviso para los que les aburra: sois libres de leer otra cosa) me dará para bastantes más. De todos modos, intentaré intercalar de vez en cuando algo diferente para no hacer del blog algo monotemático.

No es mi primera vez en este asunto de la construcción de telescopios. El primero lo construí hace 11 años. Después de un tiempo rediseñé por completo la parte mecánica (montura) para poder situarlo en un observatorio de cúpula, también de cosecha propia. En ambos casos la montura era un artefacto de metal de construcción bastante compleja, y esa complejidad, unida a la falta de herramientas adecuadas, hacía que los instrumentos adolecieran de algunos defectos. Esta vez voy a probar algo diferente. Voy a ir a lo más sencillo, pero también a lo más seguro.

Antes de nada, voy a definir algunos términos. La montura es la parte mecánica que soporta el tubo óptico de un telescopio y es la que permite que éste pueda dirigirse hacia el punto que se desea observar. Una montura altazimutal es la que tiene uno de sus ejes vertical y el otro horizontal. Es el sistema de ejes más sencillo, el que todo el mundo se imagina aunque no tenga ni idea de telescopios. Un eje para girar el tubo hacia arriba y hacia abajo (altura) y otro para girarlo hacia derecha e izquierda (azimut). Una montura ecuatorial es la que tiene uno de sus ejes paralelo al eje de rotación de la Tierra, de forma que es posible compensar el movimiento aparente de los astros haciendo girar al telescopio en torno a él a la velocidad de una vuelta cada 24 horas. Este mecanismo de seguimiento es completamente necesario si se desea hacer fotografía astronómica.

Fue a principios de los 60 cuando un monje hinduista retirado llamado John Lowry Dobson comenzó a construir telescopios reflectores de tipo Newton con un diseño altazimutal que acabaría revolucionando la astronomía amateur. La mayor parte de sus compañeros de afición en aquella época estaban convencidos de que la única forma de construir un telescopio casero de calidad era utilizando caras herramientas de precisión para trabajar metal. Las únicas monturas "serias" eran las ecuatoriales. Eran las únicas que permitían mantener el objeto observado en el ocular durante largos períodos de tiempo, utilizando un motor y engranajes. Y tenían su parte de razón. Pero el diseño de Dobson tenía la enorme ventaja de que no necesitaba herramientas ni materiales caros. Se podía construir una montura muy robusta utilizando poco más que unas tablas de madera y en pocos días de trabajo.


El diseño de Dobson fue perfeccionado por otros, como Richard Berry o Ivar Hamberg, hasta llegar a constituir una obra maestra de la ingeniería, manteniendo el espíritu inicial de sencillez y "baja tecnología". A pesar de su aspecto simplón, cada detalle de una buena montura Dobson está ideado para lograr la máxima robustez y la suavidad de movimiento. La evolución de este diseño ha permitido a los astrónomos aficionados acceder a aperturas cada vez mayores.


En los últimos años una nueva revolución, la digital, ha permitido dotar a los telescopios de tipo Dobson, y a cualquier tipo de montura altazimutal, de sistemas de seguimiento con las mismas prestaciones que los de las monturas ecuatoriales. La automatización necesaria para lograr esto es mucho más compleja, pero eso no es problema, debido al abaratamiento de los componentes electrónicos y a la producción en masa.

Para realizar el seguimiento de un objeto con una montura altazimutal ambos ejes tienen que estar motorizados, sea con motores paso a paso o con servomotores. El sistema de control debe realizar varias veces por segundo la trasformación de coordenadas celestes ecuatoriales a altazimutales, teniendo en cuenta la localización geográfica del telescopio y la fecha y hora actuales. Pero es un desperdicio hacer que el circuito haga sólamente eso, por lo que este tipo de sistemas de guiado tienen siempre muchas más capacidades, hasta el punto de poder convertir el telescopio en un completo sistema automatizado. Un buen ejemplo de este tipo de sistemas es el creado por Mel Bartels, especialmente concebido para su uso en telescopios Dobson, aunque no únicamente.

La conclusión a la que he llegado, como muchos otros antes que yo, es que cada vez hay menos razones para utilizar monturas ecuatoriales. Los grandes observatorios modernos usan invariablemente monturas altazimutales, y por algo será. Espero no tener que cambiar de idea tras acabar de construir el nuevo telescopio

2 comentarios:

JLR dijo...

Hola, estoy de acuerdo en casi todo, solo que si vás a utilizar el telescopio para fotografía tendras que tener en cuenta un par de cosas más, muy importantes cuando no se cuenta con el presupuesto de un gran observatorio,
Si no orienta los ejes del telescopio con los de la tierra (montura ecuatorial), tendrás que añadir un derotador de campo, ya que en largas exposiciones observaras que las estrellas rotan en tu campo de visión, impidiendo exposiciónes decentes (de 5 minutos o más...),
Si tu presupuesto no es "ilimitado", gastate "todo" en la mecanica del eje de AR, una buena corona, fricción etc, e inclina el mismo unos cuantos grados que es gratis ;O) lograrás mejores resultado que montado dos ejes "normalitos" para alt/az,

juanmb dijo...

Ese es el tipo de comentarios que me gustan, los que cuestionan lo que digo y no lo aceptan sin más.
Tienes mucha razón en que no mencioné el asunto de la rotación de campo. Es un problema querer contar muchas cosas y a la vez intentar mantener las entradas cortas. Por ahora no logro ni lo uno ni lo otro.
En un principio intentaré "ignorar" la rotación de campo evitando exposiciones muy largas o fotografiando únicamente objetos que se encuentren hacia el Sur, pero supongo que más adelante intentaré fabricar un derrotador. Es un aparato muy sencillo, pero requiere algo de mecanización en un torno.

Probablemente tengas razón con que no hay nada como una montura ecuatorial para realizar fotografía (para observación visual sería más discutible). Pero mi actual objetivo es comprobar hasta dónde se puede llegar con una montura Dobson y hasta qué punto puede el software corregir los errores costructivos. También me interesaba que la montura fuese transportable y fácil de poner en estación.

Cambiando de tema. Veo en tu perfil que tienes creado un blog con título muy sugerente, pero todavía vacío. ¡A ver si te animas!