¿CÓMO FUNCIONA UN TELESCOPIO?
Para lograr su objetivo de “ver lejos”, este extraordinario aparato, inventado casualmente (según la leyenda) en Holanda por Hans Lipperhey, un alemán avecindado en Middleburg, en Septiembre de 1608. El telescopio cumple su función de la siguiente forma:
El aparato se concentra en un pequeño campo del paisaje terrestre o estelar, mucho menor que el que abarca la visión humana.
Capta de allí una mayor cantidad de luz que el ojo humano, a través de un “objetivo”, un dispositivo, que puede ser un lente o un espejo, capaz de concentrar los rayos luminosos en un plano focal, de la misma forma como la cornea y el cristalino del ojo proyectan la imagen que vemos en la retina del ojo. De esta forma permite que recibamos desde esa zona visual más luz, o fotones, que las que permite nuestra pupila. Nuestra pupila se dilata hasta un máximo de 4 mm, lo que es muy poco considerando la falta de luz en la noche o los pocos fotones que nos llegan de objetos muy lejanos. El telescopio actua como una pupila artificial capaz de recoger mucha más luz que nuestra pupila natural.
La primera función, que determina el área o tamaño del “campo visual”, depende de la “distancia focal”, la distancia entre el objetivo y el plano focal. Mientras más corta es esta distancia observamos un campo mayor, por el contrario mientras más larga sea esta distancia menor será el campo de visión. Es como acercarse o alejarse de una ventana, mientras más cerca estemos, más paisaje exterior podremos ver a través de ella, por el contrario si nos ubicamos más lejos, menor será el área del paisaje que podremos ver.
El campo visual de un telescopio se mide en grados, cada grado tiene 60 minutos y cada minuto 60 segundos, los segundos son subdivididos en decimales. Todo el campo a nuestro alrededor mide 360 grados; la mitad, de Este a Oeste por ejemplo, tiene 180 grados; la cuarta parte, por ejemplo de Este a Sur, tiene 90 grados. La Luna y el Sol vistos desde la Tierra tienen un tamaño angular en el cielo de alrededor de medio grado, esto es unos 30 minutos de arco.
El “objetivo”, ya sea lente o espejo, cumple la función de captar la luz que trae la imagen, actuando como una especie de receptáculo de fotones, mientras mayor sea su diámetro mayor será su capacidad receptora. La calidad de la imagen va a depender de ello, mientras más luz se reciba mayor será la nitidez o “resolución” de la imagen formada en el plano focal. Se llama resolución a la capacidad del telescopio de “resolver” o separar dos estrellas muy cercanas.
Para observar la imagen del telescopio necesitamos de una lupa llamada “ocular”, capaz de reenfocar la imagen del plano focal hacia nuestro ojo. Lo que veremos va a depender de la distancia focal del ocular, que va a determinar cuanto de la imagen vemos, lo que está determinado por la distancia entre éste y el plano focal, es decir su "distancia focal" propia. El eje óptico del ocular debe estar alineado, o colimado, con el eje óptico del telescopio y para enfocar la imagen debemos acercar o alejar el ocular del plano focal.
Con un ocular de 50mm veríamos el 100% de lo que ve el telescopio, sin embargo el diámetro del tubo del ocular estándar, de 1,25 pulgadas de diámetro, impide que esto se haga efectivo, pues el borde de su base cubre la imagen permitiendo que podamos ver sólo el 62% de lo que ve el telescopio, lo mismo que ve el ocular de 32mm, por lo que este tamaño es el que más ve de lo que puede ofrecer el telescopio.
Los nuevos oculares con diámetros de 2 pulgadas, al tener un tubo con una base más ámplia resuelven este problema, con lo que el ocular de 50mm de ese diámetro, efectivamente puede ver todo lo que ve el telescopio. Ahora estos oculares son grandes y pesados, además de caros y requieren que el portaoculares pueda aceptarlos.
El ocular de 20mm ve el 42% de la imagen del telescopio, el de 12,5mm, el 24% y el de 8mm el 16%. Vemos siempre desde el centro hacia afuera. Esto quiere decir que los aumentos en realidad ayudan a ver mejor con la condición que la calidad original de la imagen sea buena y esto va a depender sólo del diámetro del objetivo y de la calidad de los elementos ópticos del ocular y del telescopio.
Generalmente los telescopios económicos traen oculares de mala o regular calidad, y puede mejorarse notoriamente la calidad de la observación, adquiriendo oculares mejores.
PORTAOCULARES
Los oculares para telescopios de aficionados viene en tres diámetros: 0,965 pulgadas (24,5mm), 1¼ y 2 pulgadas (31.75mm y 50,8mm respectivamente). Los primeros son usados por telescopios muy económicos y de mala calidad, los de 1¼ pulgadas son el estándar actual y los de 2 pulgadas ya comienzan a fabricarse en grandes cantidades y a bajar de precio, aunque sólo los telescopios grandes tienen portaoculares que pueden aceptarlos.
La capacidad de aumentos se mide dividiendo la distancia focal del telescopio por la distancia focal del ocular.
Aumentos X: Número de veces que el tamaño de la imagen es aumentado. Se mide en X y se calcula con la fórmula:
X = Distancia focal telescopio / Distancia focal ocular
Existe una capacidad máxima de aumentos, que depende del diámetro del espejo o del objetivo principal del telescopio. Se calcula multiplicando la apertura del telescopio, en milímetros, por 2,3; para pulgadas se multiplica por 59.
Campo de visión del telescopio = Aumentos / Campo aparente del ocular
Razón Focal = Distancia focal telescopio / Apertura del objetivo
Distancia Focal: Distancia entre el objetivo y el plano focal (se mide en milímetros (mm) o pulgadas (")).
Apertura o diámetro del objetivo: Diámetro del lente o espejo (se mide en milímetros (mm) o pulgadas (")).
Aumentos efectivos: La limitación al número de aumentos la da la apertura del telescopio. El máximo aumento para un telescopio es su diámetro en milímetros multiplicado por 2,3 ( o su diámetro en pulgadas multiplicado por 60).
Campo aparente del ocular (Aparent field of view): Cantidad de espacio frente al ojo que permite el ocular. (se mide en grados)
Diámetro elemento superior del ocular (Eye Relief): Da el diámetro en milímetros del elemento a través del que el observador mira. Mientra mayor sea, más cómoda será la observación. Evite los diámetros menores de 10mm, los de 20mm o más son los más cómodos, aunque también algo más caros.
Campo de visión del telescopio: La cantidad de paisaje, terrestre o estelar, que puede ver a través del ocular, depende de los aumentos del telescopio y del campo aparente del ocular. (se mide en grados)
LOS TIPOS DE TELESCOPIOS
Los telescopios se clasifican en dos clases principales:
- Reflectores, con espejo.
- Refractores, con lentes.
Dentro de los reflectores hay:
- Newtonianos
- Catadióptricos
Reflectores Newtonianos
Son los más populares y económicos de los telescopios, ya que por su diseño simple pueden tener un espejo relativamente grande, capaz de captar mucha luz y precios bajos.
Llevan este nombre debido a que fueron inventados por Isaac Newton en el S XVII y desde entonces han sufrido pocas modificaciones, aunque los telescopios actuales tienen espejos mucho mayores que el que fabricó Newton en su tiempo.
Reflectores Catadióptricos
Utilizan un sistema de dos espejos para captar la luz y producir la imagen, pero además utilizan una placa correctora que permite que el aparato sea compacto a pesar de tener una gran distancia focal. Por sus características son más caros que los demás.
Refractores
Son los telescopios tipo catalejos, que utilizan lentes en lugar de espejos.
Para facilitar la observación en este tipo de telescopios, se utiliza un diagonal, que puede ser de prisma o espejo, y que se inserta directamente al telescopio, mientras que el ocular se inserta al diagonal.
¿Cómo se ve la imagen en el telescopio?
Cuando se observa directamente en los telescopios, ya sean reflectores o refractores, la imagen se verá totalmente invertida, esto es la imagen se ve cabeza abajo y lo que está a la izquierda se ve a la derecha. Algunos modelos Celestron (Astro Master y Power Seeker) traen un ocular de 20mm que corrige la inversión, pero son de regular calidad y no acepta filtros.
En los refractores, la orientación de la imagen se puede corregir mediante un diagonal corrector de imagen que se instala entre el ocular y el telescopio:
- Si el ocular se inserta directamente en el tubo verá la imagen totalmente invertida, cabeza abajo y lo que está a la izquierda se ve a la derecha.
- Si se instala un prisma Diagonal Star, entre el telescopio y el ocular, se corrige parcialmente la inversión, y la imagen se ve como en un espejo, lo de arriba está arriba, pero lo que está a la izquierda se ve a la derecha.
- Si el ocular se inserta en un prisma Corrector Diagonal, la imagen se verá correctamente tal como la vería a simple vista. Deben utilizar un prisma mediante el que corrigen la inversión de la imagen y así sirven para observación astronómica y terrestre. The image orientation changes depending on how the eyepiece is inserted into the telescope. When using the star diagonal with refractors and Schmidt-Cassegrains, the image is right-side-up, but reversed from left-to-right (i.e., mirror image).
¿QUÉ VERÁ POR EL TELESCOPIO?
No espere ver por el telescopio los objetos astronómicos tal como los ve en las fotografías de la NASA o de otros observatorios. Verá los planetas como pequeños círculos celestes, donde con dificultad se distinguirán algunos detalles de su superficie.
En un telescopio de 114mm de diámetro y 1.000mm de distancia focal, utilizando un ocular de 20mm, Saturno se ve como una figura pequeña, ocupando un octavo del diámetro del campo de visión. Con un ocular de 10mm se verá más grande, pero también más borroso.
La calidad de la observación va a estar dada por las condiciones de la atmósfera, se ve mejor en condiciones de sequedad y con una leve brisa. En todo caso se distiguen algunos detalles, actualmente Saturno nos muestra sus anillos casi de canto, por lo que no se puede apreciar bien la "separación de Cassini" en sus anillos.
A Júpiter se le pueden ver sus satélites y las franjas mayores de su superficie.
Dado que la luz que podemos captar desde los objetos que observamos es muy poca, los vemos usando los bastones de la retina del ojo que no son sensibles a los colores, por lo que vemos a casi todos los objetos con un color celeste pálido. Sólo en algunos casos alcanzamos a distinguir colores.
Esto es lo mismo para todos los telescopios.
El tamaño del círculo que verá por el ocular va depender de los aumentos y de la apertura o diámetro del telescopio. Con un telescopio de mayor diámetro podremos conseguir mayores aumentos y ver el planeta con un tamaño mayor. El límite de los aumentos se conoce multiplicando el Diámetro en milímetros x 2,3
Los telescopios newtonianos muestran la imagen invertida, lo que se puede corregir con un ocular especial. En los refractores la imagen se corrige mediante un prisma.
ASTROFOTOGRAFÍA
El telescopio ideal para astrofotografía tiene que venir en una montura ecuatorial, ya sea de horquilla o alemana, y estar provisto de un motor de seguimiento con control en los dos ejes, ascención recta y declinación, esto permite ir ajustando la posición del telescopio en las tomas de larga exposición, muy necesarias en astrofotografía.
Una condición fundamental para la astrofotografía de larga exposición, más de 30 segundos, tomadas con monturas ecuatoriales, es que el eje polar de la montura del telescopio esté debidamente apuntada hacia el Polo Sur Celeste y que esté perfectamente nivelado.
Foco Primario
Para hacer este tipo de astrfotografía es necesario acoplarle al telescopio una cámara con un adaptador o una cámara especial, reemplazando el ocular, esta cámara es la que se conecta al computador para capturar las imágenes o lo hace directamente, como es el caso de las cámaras Canon Rebel. Para controlar el telescopio se utiliza una estrella guía, ubicada cerca del objeto a fotografiar, a través del buscador, que debe mantenerse centrada. Para ello se utilizan buscadores de más aumentos que deben estar muy bien alineados con el telecopio.
Se utilizan cámaras tipo SLR (Single Lens Reflex) a las que se les puede sacar el lente y reemplazarlo por el telescopio.
Proyección
En este tipo de fotografía, con cámara sin lente intercambiable se fija la cámara al telescopio con un adaptador universal, con el que se pueden realizar imágenes de objetos brillantes sin (o muy poco) tiempo de seguimiento.
