Los prismáticos
Los prismáticos (gemelos o binoculares) son un excelente
instrumento para el aficionado a la astronomía, en muchas ocasiones,
complementarios de un buen telescopio. Por lo general son bastante luminosos y
tienen gran campo, con lo cual abarcan extensas zonas del firmamento, al
contrario de lo que ocurre con los telescopios cuyos campos son muy reducidos.
Todos los prismáticos tienen anotada su potencia
expresando los aumentos y la abertura; 8 x 50, por ejemplo, significa 8
aumentos (equivale a ver un cuerpo ocho veces más cerca u ocho veces más
grande) y 50 mm de diámetro de cada objetivo (abertura). Para uso astronómico
es conveniente que tengan como mínimo 40 o 50 mm de abertura, ya que, en caso
contrario, su luminosidad será demasiado escasa. En cambio serán más efectivos
cuando menor sea la potencia (en relación con la abertura), ya que el campo y
la luminosidad son mayores con pocos aumentos, aparte de que su manejo es
también más cómodo. Así unos de 8 x 60 o unos de 11 x 80, son muy interesantes.
Estos últimos (80 mm de abertura) son un extraordinario aparato que permite ver
en el firmamento infinidad de objetos con sensación de relieve.
Sin duda, un telescopio nos aportará observaciones
más detalladas del cielo, pero está claramente en desventaja respecto a los
prismáticos cuando lo que queremos es estudiar amplias regiones de la bóveda
celeste. El talón de Aquiles del telescopio, que no es otro que la falta de
profundidad en el campo visual, es la principal virtud de unos buenos binoculares.
Además, estos tienen otras grandes ventajas: facilidad de manejo, imágenes no
invertidas (en el telescopio suelen serlo), observación con ambos ojos y mejor
precio.
El principal requisito para una adecuada
observación astronómica con prismáticos, además de su correcta graduación
(empezando por la separación interpupilar), es colocarlos sobre un trípode o
una base estable, algo sumamente sencillo. Acostumbrados como estamos a
utilizarlos a pulso para la observación terrestre, si los enfocamos a las estrellas
el movimiento de estas parece incontrolable (unos prismáticos utilizados “a
pulso” no sirven en astronomía porque la pequeña vibración que les transmitimos
–incluso inapreciable- se amplifica por el número de aumentos e impide que
nuestra retina sea impresionada por la tenue luminosidad de los pequeños puntos
estelares), pero asentados sobre un trípode tendremos una magnifica visión del
firmamento. ¿Qué podemos ver con los prismáticos? Los principales cráteres y
mares lunares, las fases de Venus, las cuatro lunas galileanas de Júpiter, la
Vía Láctea, miles de nebulosas y cúmulos estelares, las galaxias más grandes e
infinidad de estrellas múltiples que no percibimos a simple vista.
Los cúmulos estelares –abiertos o globulares- son
magníficos con prismáticos de cierta luminosidad. Las Pléyades (constelación de
Taurus), el Doble cúmulo (Perseus), Pesebre (Cancer), etc., son mucho más
bellos a través de unos buenos prismáticos que con los telescopios, cuyos
campos de visión no llegan a abarcar por entero al cúmulo. Lo mismo sucede con
las nebulosidades que hay en muchas regiones de la Vía Láctea o incluso con
alguna galaxia, como M 31 Andrómeda, o M 33 de Triangulum.
Con prismáticos se realizan buena parte de las
observaciones de estrellas variables, generalmente por el método de Argelander,
que consiste en la comparación de las estrellas entre sí para determinar las
variaciones de brillo que hayan podido sufrir. Con una cierta experiencia, un
aficionado puede efectuar determinaciones de brillo con precisión de décimas de
magnitud. Y eso, repetimos, con unos simples prismáticos o con pequeños
telescopios.
La observación con telescopio
Fundamentalmente hay tres tipos de telescopios
comúnmente utilizados por los aficionados: 1) anteojos, también
denominados refractores, 2) reflectores de tipo Newton, y 3) catadióptricos,
la mayoría de los cuales son del tipo Schmidt-Cassegrain. Aunque de
sistemas distintos, la teoría óptica es exactamente la misma para todos ellos,
de modo que son comunes todas las cuestiones relacionadas con la abertura, los
aumentos, el poder de resolución, la luminosidad, etc.
En líneas generales, todo telescopio se compone de
dos elementos ópticos principales: el objetivo (que puede ser en forma
de lente o de espejo) y el ocular. El primero es el que capta la luz de
los astros y la concentra en un punto al que denominamos foco, donde se
produce la imagen primaria. Luego amplificamos esta imagen mediante una especie
de “lupa”, a al que denominamos ocular porque es donde se pone el ojo.
Cambiando el ocular puede variarse a voluntad la amplificación de la imagen
(los “aumentos”) hasta cierto límite. Como el elemento responsable de la
captación de la luz de los astros es el objetivo, resulta claro que la
efectividad y la potencia de un telescopio dependen fundamentalmente de éste.
Cuanto más diámetro tenga el objetivo (abertura), mejor será el
telescopio, independientemente de su calidad.
Telescopios refractores.
Antiguamente denominados anteojos, son de visión directa (los típicos catalejos)
con una lente-objetivo, generalmente compuesta por dos elementos situada en la
parte superior de un largo tubo. El objetivo concentra la luz del astro en la
parte inferior del tubo donde se sitúa el ocular, que es por donde se mira.
Los más frecuentes son los pequeños. En muchos
comercios de óptica o de fotografía se venden refractores de 60 mm de abertura
con tubos que oscilan entre 70 y 90 cm de largo. Debemos decir que estos son la
mínima expresión en cuanto a telescopios, los más sencillos y los menos potentes.
Además, muchos de ellos son de una pésima calidad y conllevan un engaño para
los compradores. Para finalidades astronómicas nunca deben adquirirse
telescopios de menos de 60 mm de abertura.
Su talón de Aquiles es la aberración cromática.
Tampoco están exentos de las aberraciones de coma y esfericidad (que se
evidencia en que las estrellas no aparecen puntuales), pero en conjunto aportan
vistas del firmamento de gran contraste y nitidez, especialmente en el estudio
del Sistema Solar. A grandes aumentos, la exactitud con la que está ajustado el
eje óptico permite obtener mejores detalles en la observación planetaria que
con un reflector del mismo diámetro. Asimismo, el tubo cerrado de un refractor
impide que circule el aire en su interior –algo que si afecta a los
reflectores- y ello redunda favorablemente en la calidad de las imágenes.
Lo que menos satisface a los usuarios de los
telescopios refractores es que suelen ser mas pesados y de montaje y transporte
más complicado que el de un reflector del mismo diámetro. Un reflector de 100
mm de abertura cabe, con su montura incluida, en una misma caja, pero un
refractor del mismo diámetro es más voluminoso y se halla en el límite de lo
razonable a la hora de transportar un telescopio. Los refractores de 80 o 90 mm
son, no obstante, bastante más manejables y constituyen una excelente opción
como primer telescopio.
Reflectores Newton.
Están basados en el sistema que inventó Isaac Newton y que consiste en la
utilización de un espejo como objetivo, cuya cara reflectante tiene una suave
curvatura esférica o parabólica que concentra también toda la luz en un punto (foco),
donde se coloca el ocular. Previamente, sin embargo, debe acodarse el rayo
luminoso mediante un espejo diagonal o un prisma, al objeto de llevarlo a la
parte externa del tubo. A través de estos telescopios el observador mira por la
parte superior y lateral del tubo, lo que permite montajes muy bajos. Este
sistema óptico permite fabricar espejos-objetivos con aberturas considerables y
distancias focales cortas, lo que se traduce en la utilización de tubos también
relativamente cortos en proporción a la considerable abertura. Digamos que, a
igualdad de aberturas, los reflectores Newton tiene la mitad de longitud, e
incluso menos, que los anteojos. Es el tipo más generalizado entre los
aficionados, porque son bastante económicos. Además, por su disposición, los
newtonianos pequeños y medianos aportan una gran comodidad en la postura del
usuario, un aspecto especialmente importante durante una larga jornada de
observación.
A diferencia de los refractores y catadióptricos,
los reflectores tienen el tubo óptico abierto –el aire entra dentro-, y por
ello el telescopio newtoniano es especialmente sensible a las turbulencias que
se forman en su interior y que perjudican a la estabilidad de la imagen.
El elemento principal de los telescopios Newton es,
pues el espejo-objetivo o primario, que puede ser esférico o parabólico. De
ambos los primeros son de menor calidad y adolecen de la llamada aberración de
esfericidad. Los espejos parabólicos son mejores que los esféricos, pero
tampoco están exentos de aberraciones, si bien en este caso el defecto de
imagen se produce en forma de elipse, como si las estrellas tuvieran un pequeño
apéndice.
Estos telescopios suelen fabricarse a partir de 110
mm de abertura (aunque los hay menores, no son muy aconsejables) y hasta
tamaños que pueden ser realmente grandes. Hay que tener en cuenta que los
mayores telescopios profesionales del mundo, con algunas diferencias, están
basados en este modelo. A nivel de aficionado, los hay hasta de 40 o 50 cm de
abertura, aunque los formatos más generalizados entre los que ofrecen mejores
prestaciones suelen tener entre 20 y 30 cm.
El principal inconveniente de los telescopios
Newton es que los dos espejos (el primario y el diagonal) tienen forzosamente
su capa de aluminizado por la cara anterior del vidrio. Por esta razón, nunca
pueden limpiarse, porque la capa de aluminio es tan delicada que un simple roce
ya le produce rayaduras. Por otra parte, el sistema de soporte de los espejos,
que debe permitir un cierto balanceo para su colimación (alineación de
los elementos ópticos), suele ser bastante delicado, en particular si los
telescopios son grandes. Esto hace que no sea recomendable, en este modelo,
inclinar el tubo por debajo de la horizontal.
El aficionado debutante cuyo primer telescopio es
de tipo Newton encuentra el inconveniente de que el punto de observación (el
ocular) está en la parte superior y a un lado del tubo. En efecto, el principal
problema que tendrá que resolver es la localización de los astros, para lo cual
resulta mucho más fácil apuntar un telescopio como si se tratara de un fusil
(como ocurre con los de tipo refractor) que mover un tubo teniendo el punto de
mira en la parte superior. Pero es un inconveniente relativo que no debe ser
determinante a la hora de elegir y de inclinarse por uno u otro modelo.
Telescopios catadióptricos.
En los últimos años han proliferado los telescopios del tipo catadióptrico, de
entre los cuales los más conocidos son los Schmidt-Cassegrain, que, como
su nombre indica, son una variante del sistema reflector diseñado por
Cassegrain, combinado con el sistema de las célebres cámaras astrofotográficas
Schmidt. Con ello se obtienen unos instrumentos de muy pequeño formato (50 cm
de tubo para aberturas de 200 mm), con gran luminosidad, notable potencia y
facilidad para llevarlos a cualquier parte dentro de una maleta.
El sistema Schmidt-Cassegrain se basa en un
espejo-objetivo similar al Newton, pero con un radio de curvatura mucho menor,
lo que le confiere una distancia focal muy reducida. Ahora bien, una curvatura
tan acentuada ocasionaría imágenes defectuosas si no fuera por la presencia de
la lente correctora tipo Schmidt. Además, la potencia del instrumento sería,
asimismo, muy baja, dado su corto foco, circunstancia que se resuelve con un
espejo reflector Cassegrain que alarga el foco del objetivo hasta obtener unas
relaciones similares a las de los sistemas Newton. Resumiendo: son telescopios
de considerable potencia, gran abertura y tamaño muy reducido. De ahí que sean
sumamente recomendables. Esta es la causa por la que en la actualidad son miles
los telescopios de este tipo que utilizan los aficionados de todo el mundo.
Su característica principal es que el espejo
primario está perforado en su centro para permitir el paso de la luz hacia el
ocular, situado en la parte posterior del tubo óptico. Al tiempo que posee una
lámina correctora que se encarga de eliminar la aberración de esfericidad del
espejo primario. El espejo secundario se halla justamente detrás de la lámina
correctora, lo que permite aumentar la distancia focal del instrumento. Aunque
parezca un contrasentido, uno de los más graves inconvenientes de los
Schmidt-Cassegrain reside en la facilidad con la que se empaña la lámina
correctora en una noche de observación.
Obsérvese que tanto los telescopios tipo Newton
como los catadióptricos tienen obstrucción central, es decir, que algún
elemento óptico opaco (espejo) está situado en el interior y en el centro del
tubo. Esto, que a primera vista pudiera parecer un obstáculo grave, resulta
imperceptible cuando se observan los astros a través del telescopio. En efecto,
mientras el instrumento está “enfocado” al infinito, el espejo en cuestión queda
totalmente desenfocado por hallarse a sólo unos centímetros de distancia del
objetivo: lo único que hace es restar una leve luminosidad y contraste, pero no
afecta al poder de resolución ni al aspecto de las imágenes.
Monturas
El mecanismo que soporta y facilita el movimiento
del tubo del telescopio se denomina montura. Las hay de tipo acimutal
y del tipo ecuatorial. Generalmente están instaladas sobre un trípode o
columna.
La montura acimutal es la más simple. Se compone de
un eje vertical y otro horizontal que permiten dirigir el tubo a cualquier
punto como si se tratara de un cañón de artillería; es adecuada para
telescopios pequeños porque su manejo es fácil y su precio bajo. Aunque sea
sencilla, debería exigirse que lleve incorporados unos mandos para realizar
mecánicamente y de forma suave el movimiento de los ejes. Hay una variante,
denominada Dobson, que se utiliza en telescopios reflectores Newton de
considerable tamaño y que no requiere mecanismos especiales, aunque el
movimiento, para seguir los astros, debe hacerse manualmente.
Es evidente que con telescopios provistos de
montura acimutal no puede automatizarse el seguimiento de la bóveda celeste, de
una forma correcta a pesar de los avances informáticos. Por lo tanto, con
telescopios acimutales no es posible realizar más que observaciones de tipo
visual de una forma segura.
Precisamente para compensar el movimiento del
firmamento se utilizan las monturas de tipo ecuatorial, simples de
concepción, aunque en la práctica resultan ser un mecanismo bastante complejo
porque, generalmente, llevan implícita la automatización del telescopio y
porque su centro de gravedad varía según el lugar del cielo al que se apunta.
Estas monturas ecuatoriales suelen llevar
incorporados unos círculos graduados en ambos ejes (denominados horario
y declinación) que facilitan la localización de los astros según sus
coordenadas. De tal forma que si además lleva incorporado un motor, el
telescopio pueda seguir automáticamente a cualquier astro en su desplazamiento
aparente con la bóveda del cielo.
Pero hay más. Hoy día existen monturas ecuatoriales
para telescopios de aficionado que tienen incorporado un control computarizado.
Después de colocar el telescopio “en estación” (una operación que debe hacerse
muy bien) puede teclearse en el procesador el número de catálogo de una
nebulosa, por ejemplo, y el telescopio se moverá automáticamente hasta que la
encuentre. O pueden teclearse unas coordenadas para que vaya inmediatamente a
aquella posición, e incluso puede programarse para que vaya buscando,
sucesivamente diversos astros.
Este mecanismo es imprescindible para la obtención
de fotografías e imágenes CCD. Es sabido que para registrar las débiles
imágenes estelares deben otorgarse tiempos de exposición largos (desde algunos
hasta bastantes minutos) durante los cuales los pequeñísimos focos luminosos de
cada estrella deben caer siempre en el mismo punto de la película fotográfica;
en caso contrario, la fotografía resultaría borrosa o “movida”. Sólo un
mecanismo ecuatorial muy preciso y la pericia del observador controlándolo
permiten conseguir excelentes fotografías.