CONSTRUCCION DE UN TELESCOPIO REFRACTOR

                  Emilio Hidalgo Tortosa

                  Juan Antonio Jiménez Salas

                  "Asociación Astronómica Quarks"

         Cuando comenzamos la afición por la astronomía, muchos de nosotros decidimos construir un telescopio por varias razones: es más barato, supone un nuevo reto, podemos acceder a tamaños de instrumento superiores etc.etc.

            Como es natural, tras preguntar a los expertos, comenzamos por un telescopio reflector Newtoniano. En nuestro caso fue uno de 15 cm de diámetro f/8. Solo disponíamos de luna de escaparate de 15mm de espesor y esto no nos permitía un diámetro mayor. Un telescopio de estas características, a pesar de los fallos en el parabolizado del espejo primario, suele dar imágenes aceptables. Vimos los anillos de Saturno, la nebulosa Dumbell y el cúmulo de Hércules y nos quedamos casi sin habla de contemplar las maravillas celestes con un trozo de vidrio pulido por nosotros y recubierto posteriormente con una capa de plata depositada por medios químicos. Después vinieron el aluminizado, la construcción de diámetros mayores, focales más cortas, montajes Cassegrain, y todas las variantes posibles de los telescopios reflectores, incluido un fuera de eje de excepcionales resultados (fig-1)

Pero se agotó la mina de los reflectores. La inquietud por obtener mejores imágenes, nos llevó a abordar la construcción de un objetivo refractor acromático. No era tarea fácil, ya que a las dificultades del proceso de cálculo y tallado, se unía la más difícil todavía obtención de los vidrios flint y crown.

            Poco después de esta primera idea, llegó a nuestros oídos que un conocido comerciante de óptica para la astronomía, vendía baratos algunos restos de material antiguo, entre los que se encontraban dos discos de vidrio (flint y crown) de 160mm de diámetro y 20mm de espesor. Los adquirimos a buen precio y nos pusimos manos a la obra.

Lo primero es saber qué queríamos hacer y decidimos tallar un objetivo acromático de 160mm de diámetro a f/15. No se extrañe nadie de este foco tan largo ya que es la solución ideal para todos los males. Las aberraciones se minimizan de esta forma y los defectos afectan menos a la imagen.

El cálculo de los radios de curvatura de las lentes convergente y divergente se hizo utilizando los apuntes de óptica de Justiniano Casas, texto bastante común en casi todas las facultades de ciencias de nuestro país para el estudio de óptica general. Los índices de refracción y los parámetros de dispersión de los vidrios, necesarios para el cálculo del objetivo, se obtuvieron de la página web del fabricante alemán. En la siguiente tabla podemos ver las características de ambos vidrios:

            La potencia de una lente la podemos calcular mediante la expresión:

Φ=(n-1)(1/r₁-1/r₂)+((n-1)²/n)(d/r₁r₂))

Φ es la potencia medida en dioptrías (inverso de la distancia focal), n el índice de refracción, r₁ y r₂ son los radios de curvatura de ambas caras y d es el espesor de la lente en metros.

            La mayor dificultad estaba en que una de las caras debía de ser plana. Es dificilísimo tallar una cara plana, con medios artesanales y con la precisión requerida para un trabajo de este tipo. Optamos por una solución que nos pareció la mejor y que dio excelente resultado: sustituir la cara plana por otra esférica de radio de curvatura de más de 100 metros. Frente a los radios de las otras caras, es casi un plano y una vez introducido este radio en la fórmula del cálculo de la focal, no supone ningún problema.

            La corrección cromática debe cumplir la condición:

(Φ₁/V₁)+(Φ₂/V₂)=0

Donde V₁ y V₂ son los parámetros de dispersión de ambos vidrios.

            Por último, para calcular la potencia del sistema total solo hay que sumar las potencias individuales, cada una con su signo correspondiente (la convergente es positiva y la divergente negativa):

Φ_T=Φ₁+Φ₂

           La corrección cromática se hizo para la zona F-C, ( F en la zona azul del espectro 486nm, y C en la roja 656nm ) ya que estaba inicialmente destinado a uso visual, aunque como veremos más adelante, dio excelentes resultados en fotografía planetaria.

            Para el proceso de pulido se utilizaron tres breas, una para cada radio de curvatura. (fig-2)

Una vez pulidas las cuatro caras, montamos el objetivo en un barrilete que nos permitiese colimarlo dentro del tubo (fig-3).

Las lentes van separadas media décima de milímetro  aproximadamente en el barrilete (casi pegadas) mediante unas láminas de papel de aluminio. Jugando con la separación de las lentes, el paralelismo de los ejes de ambas y el giro de una respecto a otra, se logró corregir la mayoría de los defectos que aparecieron en las primeras pruebas. Apenas tiene  aberración esférica. Las aberraciones cromáticas longitudinal y de aumento son las previstas en los cálculos iniciales.

 En las siguientes figuras (fig 4 y 5) aparece el objetivo observado por interferometría, en donde se observa el perfecto paralelismo y separación de las franjas de interferencia con luz de Neón así como el corte con cuchilla de una estrella artificial. Solo se observa una ligera curvatura cerca del borde y los defectos correspondientes a unas roturas, que una vez terminado sufrió el objetivo en una caída, que naturalmente produjo cierta angustia y sobresalto en los constructores pero que prácticamente no afectaron a la calidad de la imagen final.

Finalmente montamos el conjunto en un tubo hecho de aluminio en tres secciones, dos de ellas con forma algo cónica para darle mayor robustez y estabilidad. Las tres secciones se desmontan con  sendos tornillos, de manera que se transporta fácilmente en el maletero de un automóvil.(fig-6 y 7).

He aquí algunas fotografías (fig 9 y 10) tomadas con una web-cam con este magnífico instrumento. Aunque todos sabemos que visualmente se aprecian mucho mejor los detalles, sirvan a modo de ejemplo para hacerse una idea de la extraordinaria calidad lograda en el tallado, pulido y construcción del objetivo refractor, que estamos seguros no deja nada que desear a los mejores del mercado.

Solo nos queda decir que aunque los firmantes del artículo somos dos miembros de la "Asociación Astronómica Quarks", en todo el proceso de construcción han intervenido la mayoría de los restantes miembros de nuestra asociación, a los cuales agradecemos desde aquí su colaboración sin la cual, este proyecto no hubiese llegado a buen puerto.

            ¡ah! y si alguno necesitáis más detalles sobre el tema o estáis interesados en tallar un objetivo acromático, visitad la página web de nuestra asociación www.aaquarks.com  , o bien escribiendo a la siguiente dirección de correo electronico:       aaquarks@aaquarks.com .      Un cordial saludo a todos.