Telescopios reflectores
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¿Qué es un telescopio reflector?
Los telescopios reflectores son instrumentos ópticos que utilizan espejos curvos (de sección esférica, parabólica o hiperbólica) para reflejar, concentrar y enfocar la luz estelar con el fin de ayudarnos a observar una imagen brillante, detallada y magnificada de los objetos celestes del cielo nocturno.
¿Quién invento el primer telescopio reflector y en que año?
Isaac Newton creo su primer telescopio reflector en el año 1668 y en 1671 lo presento ante la Royal Society, un día que cambio el mundo.
Hoy su diseño es considerado oficialmente como el primer telescopio reflector funcional de la historia.
Imagen: Godfrey Kneller, Public domain, via Wikimedia Commons
El primer telescopio reflector
Su telescopio utilizaba un espejo primario de metal esférico y un pequeño espejo diagonal en una configuración óptica que se conoce como telescopio newtoniano.
Replica del telescopio reflector de Newton de 1668 hecha para el Museo de Ciencias en 1924 por Mr FL Agate.
Breve historia del telescopio reflector
Hay afirmaciones de que Leonard Digges inventó un telescopio funcional en algún momento entre 1540 y 1559 porque en el prefacio de la Pantometria de 1591 , (un libro sobre medidas, parcialmente basado en las notas y observaciones de su padre) su hijo Thomas sugiere que Digges creó un instrumento rudimentario que incorporaba lentes y un espejo cóncavo que le permitía observar objetos terrestres lejanos.
También se le atribuye el crédito de hacer el primer telescopio reflector a Niccolo Zucchi (monje, físico y astrónomo italiano) porque uno de los asuntos citados en su libro «Optica philosophia experimentis et ratione a fundamentis constituta» de 1652 describió un experimento realizado con una lente cóncava y un espejo parabólico de bronce.
Utilizó la lente cóncava como un ocular, intentando observar la imagen centrada producida por el espejo para ver si trabajaba como un telescopio pero aparentemente no consiguió una imagen satisfactoria con él.
Mas tarde en el año 1663, James Gregory (matemático y astrónomo escocés) describió el diseño de su telescopio reflector en su libro Optica Promota. Sin embargo, Gregory no tenía las habilidades para fabricar el telescopio por si mismo, específicamente los espejos cóncavos necesarios.
Robert Hooke de la Royal Society leyó el libro de Gregory y diez años más tarde decidió ayudar a Gregory a construir su telescopio, unos cinco años después de que Isaac Newton construyera su propio telescopio reflector.
Tipos de telescopios reflectores
El diseño óptico más popular es el telescopio reflector de Newton, pero también es posible encontrar telescopios reflectores Cassegrain y Ritchey Chrétien, que es el diseño óptico utilizado en el famoso telescopio espacial Hubble.
¿Cómo funciona un reflector newton?
El telescopio reflector Newton es el diseño óptico más popular, funciona con un espejo primario cóncavo ubicado al final del tubo óptico y un pequeño espejo secundario de plano diagonal a la entrada del telescopio.
Esquema de la trayectoria de la luz en un telescopio newtoniano
Funcionamiento
La luz ingresa al tubo óptico, se refleja en el espejo primario hacia el pequeño espejo secundario que la vuelve a reflejar hacia un lateral del tubo óptico donde se coloca el ocular para ver una imagen magnificada de los objetos celestes.
¿Para que sirve y qué se puede observar con un telescopio reflector?
Los telescopios reflectores se utilizan comúnmente en el mundo de la astronomía amateur para realizar observación astronómica de la Luna, los planetas, nebulosas, galaxias y cúmulos de estrellas.
Pero también se pueden utilizar para capturar fotografias astronómicas del cielo nocturno con la ayuda de una cámara fotográfica, así podrás crear imágenes asombrosas como las que captura el telescopio espacial Hubble.
Inconvenientes y errores ópticos
Los diseños ópticos que enfocan la luz en un punto común frente a su propia superficie reflectante donde se encuentra el espejo secundario, una cámara o un detector sufren de una obstrucción parcial de la luz que llega al espejo primario.
Esto provoca una reducción de la cantidad de luz que recolecta el telescopio, una perdida de contraste en la imagen debido a los efectos de difracción de la obstrucción y picos de difracción causados por la araña o estructura de soporte.
Imagen: NASA, ESA, H. Bond (STScI) y M. Barstow (Universidad de Leicester), CC BY 3.0, via Wikimedia Commons
La aberración esférica es un defecto óptico presente en los diseños que utilizan un espejo primario esférico, este tipo de espejos no pueden concentrar la luz de un objeto distante en un foco común, para lograrlo es necesario el uso de un espejo primario parabólico.
Aunque no está exento de errores, funciona muy bien con objetos celestes que se encuentran en el centro de la imagen porque la luz viaja paralela al eje óptico del espejo, pero los objetos que se encuentran en el borde del campo de vision sufren aberraciones fuera del eje.
La aberración comática o coma es un defecto óptico que afecta a fuentes puntuales de luz como las estrellas y se manifiesta en los bordes de la imagen haciendo lucir a las estrellas como pequeños cometas.
Astigmatismo este defecto óptico también afecta a fuentes puntuales de luz produciendo una deformación elíptica de las estrellas, no suele ser un problema para campos de visión estrechos, pero en imágenes de campo amplio empeora rápidamente porque varía cuadráticamente con el ángulo de campo.
La curvatura de campo se presenta cuando el detector o el sensor de una cámara astronómica es plano y el mejor plano de imagen es curvo, esto provoca un error de enfoque en todo el campo, aunque se soluciona fácilmente con un aplanador de campo.
La distorsión no afecta la nitidez de la imagen pero deforma los objetos celestes, habitualmente se suele corregir mediante software de procesamiento de imágenes astronómicas.
Ventajas
✔️ A diferencia de los telescopios refractores, el telescopio reflector no presenta cromatismo y es eficaz con cualquier tipo de longitud de onda.
✔️ Pueden fabricarse con grandes aperturas lo cual les permite alcanzar grandes aumentos para ver planetas, resuelven perfectamente los cúmulos de estrellas y revelan sutiles detalles de nebulosas y galaxias.
✔️ El espejo se puede sostener por toda su superficie trasera facilitando la construcción de grandes telescopios reflectores que no sufren deformaciones por acción de la gravedad.
✔️ Los modelos con espejos parabólicos no presentan aberración esférica y logran imágenes nítidas, brillantes y detalladas de los cuerpos celestes.
✔️ En un telescopio refractor la lente debe estar libre de imperfecciones mientras que en un telescopio reflector sólo se necesita una superficie altamente reflectante que es más fácil de construir.
✔️ Suelen presentar la mejor relación calidad precio porque la fabricación de grandes espejos es más económica y sencilla.
Desventajas
❌ Deberás colimar el telescopio frecuentemente, es decir que deberás alinear los espejos del telescopios utilizando un colimador láser.
❌ Los modelos más económicos poseen espejos esféricos que presentan un defecto óptico llamado aberración esférica que deforma ligeramente las imágenes.
❌ El tubo óptico está abierto, si la diferencia de temperatura entre el aire interior y exterior es elevada se producirán corrientes de aire turbulento en su interior que degradarán la calidad de imagen.
❌ El ocular del telescopio se encuentra cerca de la entrada de luz del tubo óptico y cuando el equipo es grande puede ubicarse a una altura incómoda, tendrás que observar los astros de pie o sobre una plataforma.
Ejemplos
En la siguiente lista verás algunos telescopios reflectores que puedes comprar para ver los astros:
Última actualización el 2023-09-25 / Enlaces de afiliados / Imágenes de la API para Afiliados