Telescopios

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4.1 El telescopio como instrumento de observación

Fig. 58: El telescopio de lente para principiantes, diseño Fraunhofer.

Fig. 58: El telescopio de lente
para principiantes, diseño
Fraunhofer.

Fig. 59: El telescopio reflector, diseño Newton.

Fig. 59: El telescopio reflector,
diseño Newton.

Fig. 60: El telescopio reflector avanzado, diseño Maksutov- Cassegrain.

Fig. 60: El telescopio reflector
avanzado, diseño Maksutov-
Cassegrain.

Para poder dar una idea de cómo se utiliza éste para observar el cielo, es necesario dedicar unas frases a las funciones del telescopio. Si uno cree en lo que nos dicen los anuncios, el telescopio es una lente amplificadora que muestra el cielo hasta una amplificación de 600 veces o más, que nos deleita con nebulosas de gas multicolores. Durante la práctica de las observaciones, iremos percibiendo que éste no es el caso. Todo lo contrario, la amplificación es importante, pero no un factor crucial para la eficacia de su instrumento. La capacidad de captar la luz (intensidad de luz) y el contraste de la imagen de la óptica son factores importantes que distinguen un buen telescopio. Hay varios diseños de telescopios, todos con ventajas y desventajas. Desafortunadamente, no existe ninguno que sea “maestro de todos”, que satisfaga todas las necesidades.

Empezaremos examinando brevemente los distintos diseños de los telescopios. Los dividiremos simplemente entre telescopios de lente y telescopios reflectores.

Refractores (telescopios de lentes) consisten en su mayoría en un objetivo, principalmente compuesto por dos lentes, que son separadas sólo por un hueco de aire (lentes acromáticas). El objetivo capta la luz entrante y lo traslada al punto focal. Un ocular en el punto focal amplifica la imagen. La distancia entre el objetivo y el punto focal se denomina longitud focal.

Con los reflectores (telescopios reflectores) la función del objetivo es controlada por un reflector cóncavo con curvatura interior (parabólica). El reflector se encuentra en la parte trasera del tubo del telescopio. De manera semejante, capta la luz entrante y lo traslada al punto focal. Entre el punto focal, donde de nuevo está situado el ocular, y el reflector principal, existe un espejo reflector (reflector secundario), que devuelve la luz captada al ocular. Existen concretamente dos diseños de sistemas reflectores. Con el telescopio reflector de Newton, la luz es desviada lateralmente en 45°. El ocular se encuentra en la parte superior del tubo y normalmente uno mira de lado dentro del telescopio.

Con los telescopios Cassegrain el reflector principal está perforado en el centro. El espejo secundario también está instalado en el centro de la trayectoria de los rayos, en frente del reflector principal, en la parte delantera del tubo y refleja la imagen de nuevo a través de la perforación en el reflector principal al tubo hacia el ocular. El ocular está situado en el extremo trasero del tubo, igual que con el telescopio de lente.

Ambos diseños tienen sus ventajas y desventajas. La decisión de adquirir un telescopio tiene que ser tomada por el astrónomo, dependiendo del lugar de observación y su presupuesto.

Los Refractores son superiores a los sistemas reflectores del mismo tamaño en cuanto a la calidad de la imagen. No pierden fácilmente su ajuste y por lo tanto requieren muy poco mantenimiento. Estas características hacen que el telescopio de lente sea un instrumento ideal para un principiante.

4.2 Ópticas

En principio, hay dos conceptos ópticos en relación a los telescopios astronómicos: el telescopio reflector y el telescopio refractor (telescopio de lente).

4.2.1 Refractor (telescopio de lente)

Un telescopio de lente consiste en una lente de objetivo y un ocular. Es importante que la lente de objetivo sea acromática (doble lente con hueco de aire). El diámetro de la lente del objetivo también es decisivo para determinar la intensidad de luz del telescopio. A continuación presentamos las ventajas del telescopio de lente sobre un telescopio reflector.

a) ninguna pérdida de luz causada por la sombra de un espejo secundario (obstrucción) como acontece con los reflectores

b) una definición de imagen excepcional

La construcción óptica del telescopio de lente contiene un diseño óptico en el cual la luz viene desde la izquierda a través de un par de objetivos y se enfoca en el punto focal (F).

Fig. 61 La construcción óptica del telescopio de lente contiene un diseño óptico en el cual la luz viene desde la izquierda a través de un par de objetivos y se enfoca en el punto focal (F).

4.2.2 Reflector (telescopio reflector)

El diseño más común de telescopios reflectores ha adquirido su nombre de su inventor, Sir Isaac Newton (1643 a 1727). Los reflectores Newton poseen un reflector esférico – o en los diseños mejores, parabólico – pulido, cóncavo, cuya superficie está cubierta de aluminio. Los rayos de luz están desviados en 90°, después de ser reflejados por el espejo principal, un poco antes del punto focal mediante un espejo secundario plano, inclinado en 45°. El punto focal se encuentra por lo tanto fuera del tubo principal donde se sitúa el ocular.

 

¿Cuál es mejor - el telescopio de lente o el telescopio reflector?

Es muy difícil dar una respuesta cuando se trata de astrónomos amateurs. Por regla general, un telescopio reflector con una determinada apertura es de una calidad ligeramente inferior en cuanto a la imagen y la resolución que un telescopio de lente con la misma apertura.

El diseño óptico del telescopio reflector Newton contiene una extensión de longitud focal, sistema de lentes acromáticas que facilita la combinación de una extensión focal más larga y un tubo telescopio más corto.

Fig 62: El diseño óptico del telescopio reflector Newton contiene una extensión de longitud focal, sistema de lentes acromáticas que facilita la combinación de una extensión focal más larga y un tubo telescopio más corto.

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4.3 Mecánica

Un telescopio engloba una gran cantidad de diversos grupos de construcción mecánica que no difieren en sus métodos de construcción y función, y también en su funcionamiento. Ya hemos mencionado anteriormente la importancia de una base robusta y un soporte sólido para una observación satisfactoria del cielo. Existen distintos tipos básicos de soporte, que se describen detalladamente a continuación.

4.3.1 Soporte en acimut

Fig. 63 Un telescopio con montaje de tipo acimut.

Fig. 63 Un telescopio con
montaje de tipo acimut.

Con el soporte en acimut el cuerpo del telescopio, también conocido como tubo óptico, queda suspenso en una horquilla, permitiendo el movimiento del tubo por el usuario horizontal y verticalmente. El soporte del acimut es recomendado para el astrónomo principiante, debido a que los objetos en el cielo pueden ser encontrados con cierta facilidad.

4.3.2 Paralaje o soporte ecuatorial

Fig. 64: Un telescopio con ajuste de paralaje.

Fig. 64: Un telescopio con
ajuste de paralaje.

Los telescopios más complejos generalmente vienen equipados con un soporte ecuatorial. El ajuste se realiza por dos ejes giratorios posicionados de forma perpendicular entre sí (declinación y eje de ascensión recta). El soporte ecuatorial se realiza con un eje, la ascensión recta se gira hacia la Estrella Polar y se bloquea ahí. Al estar orientado de esta manera, el soporte con el tubo instalado sólo puede ser ajustado en un eje, sólo el eje de la ascensión recta, compensando de esta manera la rotación de la Tierra. De esta forma, el objeto en el ocular siempre permanece en el centro del campo visual. Un motor de seguimiento ajusta la rotación de la Tierra alrededor de su eje polar exactamente en la dirección opuesta. Hay muchos modelos diferentes disponibles de estos motores en los distribuidores especializados.

El ajuste del soporte (el eje de ascensión recta), el tubo del telescopio sobre la Estrella Polar y el manejo posterior del soporte requieren unos conocimientos de las coordinadas en el cielo, junto con una experiencia práctica en astronomía. Para la fotografía astronómica es absolutamente necesario un soporte ecuatorial.

4.3.3 Motores de seguimiento

Un telescopio con ajuste de paralaje con motores de seguimiento

Fig. 65: Un telescopio con
ajuste de paralaje con
motores de seguimiento

Si el telescopio viene equipado con un soporte ecuatorial, se pueden acoplar unos motores eléctricos de seguimiento. Se recomienda un motor de seguimiento para el eje de la Ascensión recta, permitiendo el ajuste sincrónico del movimiento aparente de las estrellas en el cielo. Un motor de seguimiento en el eje de declinación hace que la observación sea muy cómoda – pero no es absolutamente necesario. La declinación indica la altura de la estrella en arco grados por encima del ecuador celeste.

4.4 Accesorios

Existe una gran variedad de accesorios opcionales para los múltiples tipos de telescopio. Para un principiante, tarde o temprano, surge la pregunta sobre, por ejemplo, qué accesorios son importantes, cuáles son útiles o totalmente inútiles. Se trata siempre de saber exactamente el telescopio que usted posee, qué observaciones le gustaría realizar y si a usted le gustaría desviarse de la observación visual y tomar los primeros pasos en la astro-fotografía. Si desea una visión general de todos los accesorios disponibles para su telescopio, consulte nuestros catálogos, que tendremos el gusto de enviarle.

4.4.1 Oculares

Fig. 66: Existe el accesorio correcto para cualquier situación dentro de la gama de accesorios de distintos fabricantes.

Fig. 66: Existe el accesorio
correcto para cualquier
situación dentro de la gama
de accesorios de distintos
fabricantes.

El ocular del telescopio sirve para ampliar la imagen creada por la óptica principal del telescopio. Cada ocular posee una determinada longitud focal, expresada en milímetros (mm). Cuanto menor sea esta longitud focal mayor será la amplificación. Un ocular con una longitud focal de 9mm, por ejemplo, proporciona mayor amplificación que un ocular con una longitud focal de 26mm.

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4.4.2 Consejos importantes para seleccionar el ocular.

La calidad de un ocular se determina, independientemente de su longitud focal, por su campo visual aparente, por la forma de visualizar y por su idoneidad para velocidades de apertura rápida (gran apertura/longitud focal reducida).

 

El campo visual aparente y absoluto

El campo visual aparente puede describirse como el ángulo, debajo del cual uno puede ver la imagen producida por el telescopio. Tomemos, por ejemplo, un ocular con un campo visual de 10°, donde este valor de 10° sólo es una fracción del campo de la imagen que el ojo puede abordar. La imagen aparece como si fuese vista a través de un tubo largo. Con un campo de visión de 70° nos aproximamos al ángulo que conseguimos ver con nuestros propios ojos. Una vista de este tipo se parecerá a una visión nítida a través de una ventana, con sólo una ligera curvatura alrededor de los bordes.

Los Oculares con una reducida amplificación ofrecen un campo visual mayor, imágenes brillantes y de elevado contraste y un esfuerzo relativamente bajo para los ojos, incluso en el caso de largas sesiones de observación. Para centrarse en un objeto con el telescopio, se aconseja empezar con una reducida amplificación ocular – como por ejemplo, el súper Plössl 26mm. Una vez que usted ha centrado el ocular sobre el objeto deseado y lo tiene localizado en el centro del campo visual, entonces usted puede cambiar a un ocular de amplificación mayor. De esta forma, puede ampliar la imagen hasta donde permitan las actuales condiciones de observación.

Este campo visual se calcula (aproximadamente) por el campo visual aparente del ocular (por ejemplo 60°) y por la amplificación actual del telescopio con este ocular. Por ejemplo: campo visual 60°, amplificación 100x, por lo tanto 60/100 = 0,6. Esto significa que el campo visual actual suma 0,6°. Los así llamados oculares gran angular ofrecen un campo visual mayor y también una visión más cómoda cuando la amplificación es la misma (si la longitud focal es idéntica).

 

El comportamiento visual

El comportamiento visual de un ocular es de suma importancia para la observación. Cuanto más fácil y con más amplitud se pueda ver el objeto, más frecuente será el uso del ocular. Durante el día, usted conseguirá encontrar fácilmente el campo visual de un ocular, éste se distingue por un disco brillante en el ocular. De noche, la situación se hace más difícil. La imagen del objeto es oscura, el protector ocular es negro y todo a su alrededor también está oscuro. Si el comportamiento visual no es el mejor que pudiera ser, entonces una vez que haya sido encontrado deberá mantenerse el ojo directamente detrás del ocular, de lo contrario la imagen desaparecerá de nuevo, originando unas condiciones de confinamiento, que hace que la observación sea incómoda.

Arriba, el planeta Júpiter con una amplificación correcta y nítida, y con una amplificación borrosa incorrecta.

Fig. 67: Arriba, el planeta
Júpiter con una amplificación
correcta y nítida, y con una
amplificación borrosa incorrecta.

Una amplificación mínima:

Un telescopio capta la luz y la transmite al ocular, que a su vez la transmite y la concentra en el punto focal. El ocular por lo tanto proporciona el conjunto de luz al ojo, la llamada pupila de salida (EP). Este conjunto de salida puede que no se haga infinitamente grande. Si la pupila de salida se hace más grande que la pupila del ojo, entonces se pierde luz.

El tamaño de la pupila de salida puede calcularse de la siguiente forma:
Pupila de salida = longitud focal del ocular en mm x ratio de apertura

Ejemplo: el brillo de un objeto celeste en el ocular no depende de la amplificación, la longitud focal o la apertura de telescopio, sino exclusivamente del diámetro de la pupila de salida. Su diámetro (cuanto mayor, más brillante) se calcula de la siguiente manera:

Longitud focal del ocular/ ratio de apertura del telescopio. Ejemplo: Telescopio con f/10, ocular con longitud focal de 40mm. 40/10 = salida de pupila con 4mm.

Nota:
La salida de pupila de un ocular no deberá ser superior a 7mm, dado que el ojo humano no puede abordar más que esto. Esto provocaría una pérdida de luz (pérdida de datos de la imagen). El máximo de una pupila de salida sensible se encuentra por lo tanto en aproximadamente 6mm y el mínimo en 0,5-1mm. Si el EP se convierte en una cifra menor, se producen errores en los cuerpos de vidrio, pudiendo provocar lágrimas en los ojos.

Una amplificación calculada correctamente:
La amplificación de un telescopio es el resultado de la longitud focal de un telescopio y la longitud focal del ocular que se utiliza. Para calcular la amplificación del ocular apropiado, usted divide la longitud focal del telescopio por la longitud focal del ocular. Tomemos por ejemplo un ocular de 26mm. La longitud focal de nuestro telescopio suma 2000mm. Ahora lo calculamos de la siguiente manera:

Amplificación del ocular = Longitud focal del telescopio / Longitud focal del ocular = 2000mm / 26mm =77x

La amplificación de este ocular suma por lo tanto aproximadamente x77.

Vista a través de un Ocular Plössl

Los oculares Plössl son muy populares debido a su elevada definición de imagen y buen contraste. La mayoría de las veces son usados como un telescopio de principiante para observaciones normales que duran entre 1- 2 horas. Tienen una excelente definición de imagen y un comportamiento visual aceptable. En la imagen a la izquierda usted puede ver un ejemplo del tamaño del campo visual.

 

 

La nebulosa de estrellas abiertas de las Pléyades. Arriba, la sección proporcionada por el ocular, debajo el original

Fig. 68: La nebulosa de
estrellas abiertas de las
Pléyades. Arriba, la sección
proporcionada por el ocular,
debajo el original

¿Puede uno seleccionar una amplificación demasiado grande?

¡Sí, es posible! El error más frecuente cometido por principiantes es amplificar demasiado el telescopio. Se selecciona una amplificación más grande de lo que permite el telescopio debido a su construcción, las condiciones meteorológicas o las condiciones de luz. Por lo tanto, por favor siempre recuerde que una imagen muy nítida pero menos amplificada es mucho más bonita que una imagen muy amplificada pero completamente borrosa que no le proporcionará mucho placer (Fig. 67). Una amplificación por encima de 200x sólo se deberá seleccionar con una atmósfera calmada y limpia.

La mayoría de los observadores tienen tres o cuatro oculares adicionales a mano para poder utilizar el telescopio en toda la gama de posibles amplificaciones.

La regla general para la amplificación sensible max.: Ø objetivo (mm) x 2

Nota:
Las condiciones visuales varían de forma significativa de una noche a otra, y dependen bastante del lugar de observación. La turbulencia del aire aparece durante las noches claras y distorsiona las imágenes de los objetos. Si un objeto aparece borroso y mal definido, entonces pruebe con un ocular con una amplificación menor. Así obtendrá una imagen mejor y más nítida.

4.4.3 Filtros

Fig. 69 Existen diferentes filtros disponibles para la observación de la Luna y los planetas.

Fig. 69 Existen diferentes filtros
disponibles para la observación
de la Luna y los planetas.

Los filtros de color son una ayuda muy común durante la observación de la Luna y los planetas. Aumentan el contraste de ciertos detalles que, sin ellos, no se ven o se ven con mucha dificultad. En principio, existen dos problemas en la observación: (a) Blooming, donde el límite entre las dos áreas de un objeto observado posee diferentes brillos o manchas o simplemente está desenfocado, porque el ojo está sobrecargado por el contraste con los altos niveles de brillo; (b) las áreas adyacentes tienen un color semejante, pero sólo pequeñas diferencias en la intensidad. Ambos efectos se producen porque la combinación entre el ojo y el cerebro ya no logra separar los dos detalles y por lo tanto intenta presentar ambos objetos como uno sólo, lo cual no es obviamente lo deseado.

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A Todos los filtros tienen una rosca ocular y simplemente se enroscan en la parte inferior del ocular.

Fig. 70: A Todos los filtros
tienen una rosca ocular y
simplemente se enroscan
en la parte inferior del ocular.

En ambos casos los filtros de color son de gran ayuda. En el primer caso, los filtros ayudan al reducir el brillo de la cantidad de luz que alcanza el ojo y entonces se puede ver mejor el objeto. En el segundo caso, utilizando los filtros de un determinado color, que hace más nítido algunos de los detalles y, al mismo tiempo, debilita los demás, de modo que se incrementa el contraste entre ambos detalles y el detalle puede ser reconocido. El uso de un filtro de color correcto determina si se puede ver o no un punto de detalle; si, por ejemplo, usted puede ver tres o cinco remolinos en la atmósfera de Júpiter. ¡Dependiendo de las condiciones atmosféricas, tanto en la Tierra como en el planeta que se observa, los filtros pueden producir una diferencia enorme!

4.4.4 Accesorios fotográficos

Una cámara reflex de espejo está conectada a la conexión de fotos del telescopio por medio del adaptador de fotos.

Fig. 71: Una cámara reflex de
espejo está conectada a la
conexión de fotos del
telescopio por medio del
adaptador de fotos.

Una cámara análoga reflex de espejo está conectada a la apertura del ocular por medio de un adaptador focal y de proyección.

Fig. 72: Una cámara análoga
reflex de espejo está conectada
a la apertura del ocular por
medio de un adaptador focal y
de proyección.

Fig. 73: Una cámara digital reflex de espejo

Fig. 73: Una cámara digital
reflex de espejo

Un telescopio no sólo se usa para observar paisajes y el cielo. Dependiendo del modelo y el equipo, puede transformarse también en un teleobjetivo para su cámara reflex. De este modo, usted puede captar sus imágenes visuales fotográficamente. Existe una amplia gama de accesorios útiles para los distintos tipos de telescopio, que usted puede acoplar a su telescopio y transformarlo en una cámara telefoto de alta calidad.

En la astrofotografía hay dos cosas que son de suma importancia:

a) un enfoque extremadamente preciso
b) un ajuste preciso y sin vibraciones

Existen adaptadores para conectar cámaras reflex de espejo a su telescopio. Aquí la cámara sin el objetivo es acoplada al llamado foco primario del telescopio. De este modo, el telescopio funciona como un objetivo telefoto.

Cabe destacar que con la serie DS en los antiguos soportes de acimut no es posible ninguna exposición superior a aproximadamente 1 minuto, en caso contrario surge una notable rotación del campo de imagen.

Este soporte de acimut es incluso adecuado para pequeñas exposiciones de planetas. Esto puede ser evitado con el ETX a través de una adaptación polar usando la cuna de altitud polar.

Si está disponible, se debe activar la opción avanzada de bloqueo del espejo para evitar la vibración del telescopio cuando se desbloquea.

Para la exposición en sí: en el caso de objetos grandes y brillantes como la Luna, se puede usar el mecanismo de exposición de la cámara. Con objetos de cielo profundo tales como galaxias, nebulosas etc., los valores de luz son demasiado pequeños, siendo necesaria una exposición de varios minutos con una sensibilidad mínima de 400 ASP. Las cámaras digitales poseen una gran ventaja aquí dado que son bastante más sensibles en comparación con las cámaras de filmar en miniatura. Además, se puede evaluar la nitidez y ajustarlo mejor debido a una pantalla incorporada.

Importante:
Dado que incluso los ajustes mínimos durante la exposición pueden estropear la foto (las estrellas aparecen como líneas retorcidas), es importante subrayar que el telescopio deberá ser colocado de la manera más precisa posible. Con el soporte los ajustes han de verificarse varias veces y corregidos en caso necesario, antes de tomar la foto.

Adaptador fotográfico para cámaras reflex de espejo: basta con enroscar y acoplar este adaptador a la parte trasera del corrector de paralaje y añadir la Anilla T2 específica de la cámara (opcional).

4.4.5 Otros accesorios

Fig. 74: Lente Barlow

Fig. 74: Lente Barlow

Las lentes 2x Barlow (11/4")

Estas lentes Barlow duplican el rendimiento de  cada ocular mientras que mantienen una buena corrección del campo de  imagen. Un ocular de 9mm produce una amplificación de 78x en un telescopio  de lentes con una longitud focal de 700mm; con la lente Barlow proporciona  lo mismo que con el ocular de 156x.

Fig. 75: Prisma Amici

Fig. 75: Prisma Amici

Prisma Amici 45° o 90°:

El espejo zenit de un telescopio de lentes establece la orientación de la imagen. Sin embargo, lo muestra de forma invertida. Para las amplificaciones terrestres es deseable tener una imagen completa y correctamente orientada. Esto se puede conseguir con el prisma Amici, que ofrece una visión cómoda de 45°/90°- y está incorporado en el telescopio como un reflector normal zenit de 11/4 " en el ocular de 11/4 ".

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