comprando um telescópio

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Comprando um telescpioO cu contm uma grande diversidade de objetos astronmicos que a olho nu so invisveis, mas que com um binculo ou telescpio de pequeno porte se tornam perfeitamente acessveis. Exemplos so os aglomerados estelares, que contm centenas e s vezes milhares de estrelas. Apenas com nossos olhos, somente conseguimos identific-los como pequenas manchas no cu noturno. Mesmo assim isso vale apenas para os aglomerados maiores e mais prximos do nosso Sistema Solar e quando observados em uma noite escura, sem Lua e com pouca iluminao nossa volta. Mas quando observamos os aglomerados com um binculo, eles se desdobram em inmeras estrelas, formando uma bela viso; em vrios casos isso verdade mesmo num centro urbano, como Porto Alegre.

Imagem de um aglomerado aberto obtida com um telescpio de 20cm de dimetro. Alm dos aglomerados estelares, compostos por muitas estrelas, existem sistemas mais simples, como estrelas duplas ou mltiplas. A olho nu vemos apenas um ponto de luz. Ao apontarmos para este objeto um telescpio de 6 cm de abertura, ou mesmo um binculo com 5cm, vemos que a estrela se desdobra em duas ou mais. Exemplo interessante de sistema assim Alfa Centauri, a 4a estrela mais brilhante do cu, que fica prxima constelao do Cruzeiro do Sul e que composta na verdade por 3 estrelas, duas das quais facilmente visveis com um binculo de 7x50 (o primeiro nmero refere-se amplificao e o segundo abertura da sua objetiva, em mm). A estrela Alfa do Cruzeiro do Sul tambm dupla, mas exige um telescpio de uns 12cm para que possamos separar as estrelas do par. Os anis de Saturno, os 4 maiores satlites de Jpiter, as fases de Vnus e a superfcie de Marte so outros exemplos de observaes que exigem auxlio de um binculo ou pequeno telescpio e que geralmente causam grande excitao nas pessoas. Finalmente, no d para deixar de mencionar a Via-Lctea, que a faixa no cu onde se concentram as estrelas da nossa Galxia. A olho nu vemos apenas uma "nvoa" a atravessar o cu, mesmo assim precisamos nos afastar das luzes artificiais para ver isso. Mas aquela "nvoa" se desdobra em milhares de estrelas ao ser "percorrida" com um binculo (7x50, 10x50) ou um telescpio de 6cm ou mais!

Um binculo de 10x50 um excelente instrumento para observar a ViaLtea. Mas "nem tudo so flores" na Astronomia amadora. H duas dificuldades bsicas a serem superadas por quem deseja desfrutar do prazer da observao do cu noturno. A primeira saber para que direo olhar. Ou seja, como identificar a posio no cu dos planetas, das estrelas duplas ou dos aglomerados acima mencionados? A resposta est em aprender a usar as cartas celestes, que so como mapas, que mostram a posio desse objetos. Saber associar aquilo que se v nos mapas celestes ao que se v no cu exige prtica e pacincia, mas vale pena no final. Temos que ter em mente que o cu visvel para um observador depende da poca do ano, da hora da noite e da sua latitude na superfcie da Terra. H vrias cartas celestes disponveis, mas atualmente h tambm programas de computador que simulam o cu de uma dada data, hora e local. Exemplos: Cybersky , StarCalc e Xephem. Alm da dificuldade inicial de reconhecimento do cu e de onde esto seus tesouros, h ainda um risco de frustrao com as imagens obtidas pela observao. Isso porque as imagens obtidas com a observao do cu atravs de um telescpio ou binculo no tm a mesma qualidade das imagens publicadas em revistas ou jornais, ou em stios internet. As fotos publicadas so obtidas com telescpios de at 10 metros de dimetro, custando centenas de milhes de dlares, ou pelo telescpio espacial Hubble, um telescpio de 2,5 metros de dimetro em rbita da Terra, que custou mais de 1,5 bilho de dlares, e que desde 1993, quando sua tica foi corrigida, vem produzindo imagens espetaculares desde planetas do sistema solar at as galxias mais longnquas at hoje observadas. Em especial, objetos muito tnues, como galxias e nebulosas, exigem telescpios maiores do que os mais comumente acessveis aos amadores para poderem ser apenas detetados. Mas tendo isso em mente e uma noite escura e sem nuvens, o uso de um binculo ou telescpio pequeno podem ser fonte de grande entretenimento. As pequenas lunetas de 6 cm de dimetro custam da ordem de R$ 400,00 e as com montagem equatorial quase R$ 800,00 (Omnis Lux, patrocinadora da Olimpada Brasileira de Astronomia).

O melhor telescpio para um iniciante um Newtoniano com montagem Dobsoniana, em honra ao astrnomo amador John Dobson (1915-), com 6 polegadas (15 cm) de dimetro. Este telescpio, por ser alto-azimutal, muito fcil de montar e usar. Infelizmente no existem fabricantes de porte no Brasil e um telescpio deste custa da ordem de 400 dlares, nos Estados Unidos. Os planos para a construo de um telescpio como este podem ser acessados em http://tie.jpl.nasa.gov/tie/dobson/index.html.

Uma das dificuldades dos telescpios em geral seu tamanho. Um telescpio muito pequeno (abaixo de 6 cm de dimetro) tem muito pouca utilidade na astronomia, exceto para olhar a Lua, e um telescpio maior tem problema de locomoo; um telescpio amador precisa ser mvel, para que se possa transport-lo para um local escuro adequado. Mesmo um Dobsoniano de 6 polegadas, mencionado anteriormente, mede 1,2 metros de comprimento, e embora seja leve, j ocupa boa parte do assento de um carro.

Um telescpio de menor tamanho fsico, mas que permita um aumento suficiente para observar os anis de Saturno, pode ser um MaksutovCassegrain ou um Schmidt-Cassegrain de 8 a 12 cm de dimetro, ou um refletor Newtoniano apocromtico (acromtico) de 10 cm ou maior, mas todos estes custam acima de 1000 dlares. O termo apocromtico indica que as lentes so feitas de vidros especiais que eliminam as franjas

coloridas, artificiais, em volta dos objetos brilhantes, permitindo que cores diferentes sejam focadas no mesmo ponto. Note que os Newtonianos invertem a imagem, e portanto no so adequados para o uso durante o dia, para olhar objetos na Terra. importantssimo ressaltar que no se deve observar o Sol atravs de nenhum telescpio ou binculo, pois causa leso irreversvel na retina do olho, sem qualquer dor! Existem filtros solares especiais, que reduzem a luz do Sol em milhes de vezes, tornando a observao segura, mas o mais indicado sempre a observao da projeo da imagem do Sol.

Um telescpio refrator usa um par de lentes para produzir a imagem, enquanto um telescpio refletor usa um espelho primrio. Para telescpios pequenos, um refrator apocromtico produz uma imagem mais ntida do que um refletor de mesmo tamanho. Mas o custo de um refletor menor, e normalmente se obtm um refletor maior, e portanto mais luminoso, pelo mesmo preo que um refrator menor. Outro fator importante na escolha o poder resolutor, o menor ngulo entre duas partes da imagem para o qual as partes continuam separadas e definidas. Poder resolutor=120"/D(mm), onde " significa segundos de arco e 1"=1/3600. Dimetro da Objetiva (em mm) Poder Resolutor (em ") 60 mm 2,0" 90 mm 1,3" 100 mm 1,2" 120 mm 1,0" 200 mm 0,6"

300 mm 0,4" A resoluo do olho humano da ordem de 4'. A frmula da resoluo

onde D o di^ametro da lente (ou olho ou espelho) e o fator 1,22 a primeira raiz da funo de Bessel para uma forma esfrica.

Disco de Airy para um telescpio com espelho ou lente circular. Um item fundamental em qualquer telescpio o trip, que precisa ser alto o suficiente para uma viso confortvel, e precisa ser bastante rgido para no vibrar, o que causaria movimento da imagem. Note tambm que os astros se movem no cu, devido rotao da Terra, alm do movimento prprio de cometas, satlites e planetas. Quanto maior for o telescpio, menor ser o campo de viso, isto , menor a parte do cu que est visvel ao mesmo tempo na ocular, e portanto menor o tempo em que um astro permanecer no campo. Para uma magnificao razovel, os astros saem do campo em poucos minutos. Para compensar este movimento, preciso recentrar o objeto, manualmente ou por movimento motorizado. Se a montagem for alto-azimutal, a recentragem ter que ser feita em dois eixos, utilizando dois controles diferentes. Se a montagem for equatorial, a correo s em um eixo, mas neste caso o alinhamento do telescpio com o plo antes da observao mais difcil. Para utilizar o telescpio para fotografia necessrio que este seja motorizado, para permitir longas exposies, e os Dobsonianos no so adequados. O custo de um telescpio motorizado, com montagem rgida

suficiente para evitar vibrao, e com adaptadores para a cmara, ser acima de 2500 dlares, nos Estados Unidos. Note que alm do telescpio em si, o sistema deve conter um telescpio buscador 6x30, isto , 6 vezes de aumento e 30 mm de dimetro, com lente Kellner [Carl Kellner (1826-1855)] (K), acromtica modificada (MA) ou Plssl [Georg Simon Plssl (1794-1868)], e montado com seis pontos de apoio. Uma ocular Kellner combina uma lente acromtica com uma lente simples, e normalmente tem um campo de 40 a 50. Uma Plssl usa duas lentes acromticas, e tem um campo um pouco maior. Mais recentes so as Erfle [Heinrich Valentin Erfle (1884-1923)], com seis ou sete componentes, e 60 a 70 de campo, e as Nagler [Albert Nagler (1935-)], com oito ou mais elementos, e campo de at 85. Note que todas as lentes devem ser revestidas (coated) com filmes que reduzam a reflexo. Uma lente normal reflete cerca de 5% da luz incidente por superfcie, de modo que um sistema contendo digamos 5 lentes no revestidas perde cerca de 40% da luz incidente s por reflexo. Dixido de silcio e fluoreto de ltio so dois materiais usados para revestir as lentes, minimizando a reflexo. Outro fator importante em uma ocular a distncia entre a superfcie da ltima lente e o foco (imagem da ocular), chamada de eye relief, que precisa ser entre 6 e 10 milmetros, para uma viso confortvel

Como escolher um Telescpio

Um bom par de binculos perfaz um excelente "primeiro telescpio", pelo menos at um certo ponto. Os binculos foram os nicos instrumentos ticos que eu tive no meu primeiro ano como observador do cu, e esta me pareceu ser exatamente a maneira correta de comear. Mas durante aquele tempo eu estava trabalhando na direo de um objetivo maior: construir um refletor de 150mm. Fazer o prprio telescpio foi a nica maneira de ter um. Eu percebi depois que essa limitao foi na verdade uma beno. Isto evitou que eu tivesse um telescpio muito cedo, (antes de eu saber o que fazer com ele), e me fez valoriz-lo com uma jia a despeito da coisas que um telescpio deste tamanho no pode fazer. Mais cedo ou mais tarde todo astrnomo amador iniciante tem que encarar a questo sobre o que fazer para conseguir um bom telescpio. Esta a deciso mais critica que voc vai tomar no seu hobby. Escolha bem e o telescpio vai oferecer-lhe uma vida inteira de noites agradveis de explorao do cu. Escolha mal e muito provvel que ele lhe traga frustrao e desapontamento e acabe sendo oferecido nos anncios de classificados como "Excelente condio, raramente usado". O que fazer para tomar a deciso certa? Isto depende mais de voc do que do telescpio em si. Se voc vive no quinto andar de um apartamento no centro da cidade com pouco espao para guardar coisas e fascinado pela Lua e planetas, voc deveria ter um telescpio inteiramente diferente daquele que voc teria se morasse numa fazenda em Mato Grosso com um grande e espaoso galpo e se o seu verdadeiro amor fossem as galxias. O dinheiro que voc pode gastar, o peso que voc pode carregar e a quantidade de observaes que voc j fez a olho nu e com binculos so tambm cruciais. A caracterstica mais importante de um telescpio a abertura, isto , o dimetro da lente principal ou do espelho. A abertura determina o brilho e a definio de tudo o que voc ir' observar. Um telescpio de 70mm nunca poder mostrar estrelas mais apagadas, ou detalhes num planeta como far um telescpio de 150mm bem feito. Um 150mm, por sua vez, jamais poder' competir com um bom 250mm. O aumento, no algo a se considerar quando estiver encomendando um telescpio. Voc pode fazer qualquer telescpio aumentar quantas vezes quiser usando diferentes

oculares. Uma ocular um pequeno conjunto de lentes que se acopla ao telescpio e por onde se observa os objetos. A maioria dos telescpio vem com algumas delas, e outras podem ser compradas separadamente. Mas intil usar um aumento muito grande num telescpio de pouca abertura. Voc no ver nada a no ser um borro aumentado vrias vezes. Apenas um telescpio de grande abertura (com uma montagem solida) pode mostrar uma imagem decente com 200x ou mais. Em todo caso, as oculares que aumentam menos so as mais fceis de usar e as que oferecem as imagens mais agradveis. Voc usar um aumento baixo na maior parte do tempo. A regra geral afirma que o mximo aumento til, mesmo sob condies ideais de cu, 20 vezes por centmetro de abertura. Isto o limita a usar 140x numa luneta de 70mm, 300x num telescpio de 150mm, etc. Mas ainda assim considera-se este limite muito acima do ideal. Desconfie de qualquer telescpio anunciado pelo alto poder de aumento. Se voc vir um 60mm sendo anunciado numa loja de departamentos como "Aumenta 475x !!!", quer dizer que o fabricante acha que voc ignorante e ingnuo. Com esta atitude eles tambm tentam esconder varias outras deficincias do equipamento. Uma nfase exagerada no alto aumento certeza de que o equipamento na verdade um lixoscopio de brinquedo. J que a abertura to importante, voc pode imaginar que escolher um telescpio fcil, basta escolher o de maior abertura que voc encontrar! Mas na prtica no to simples. Se o telescpio for muito pesado para transportar facilmente ou exigir muito tempo para se montar, voc raramente vai us-lo. Mesmo entre os telescpio de mesma abertura, alguns tipos so mais portteis, outros oferecem imagens mais ntidas e outros so mais econmicos. Os conselhos que seguem o ajudaro a avaliar todos os fatores para tomar a melhor deciso. Tipos de Telescpios Existem basicamente trs tipos de telescpio a escolher: o refrator, o refletor e o catadiptrico. Cada um deles tem vantagens e desvantagens, as quais voc dever avaliar de acordo com o seu estilo de vida e objetivos de observao. Refrator

Os refratores possuem tubos longos e relativamente finos com uma lente objetiva frontal que capta e focaliza a luz. A qualidade de um refrator varia do pior ao melhor dos telescpios. Refratores de lojas de departamento do tipo anunciado para o povo, so geralmente os piores. A qualidade pode ser baixa, e a sua montagem freqentemente to cambaleante que voc quase no consegue apont-lo para objeto algum. Se o seu oramento para astronomia o limita a esta faixa de preo, fique com os binculos. Voc diz que j tem um telescpio deste tipo? Bem, coragem; Galileo iria se deliciar com ele. Mantenha suas expectativas baixas, a sua pacincia intacta e no se culpe se ele apresentar problemas. Atitude tudo. Muitos amadores iniciaram com sucesso com refratores de lojas de departamento. Para os objetos brilhantes e facilmente encontrveis (tente a Lua) eles podem servir muito bem. Os refratores melhores, por outro lado, tambm so encontrados no mercado se voc tiver pacincia de procurar por eles e caixa para pagar por eles. Novos e complexos desenhos de lentes, oferecidos por algumas poucas companhias tem criado os mais soberbos (e caros) telescpios do mundo. Estes telescpios so chamadas de "apocromticos", e no devem ser confundidas com os telescpios mais simples chamados de "acromticos". Com tanto dinheiro investido nas lentes principais, os fabricantes geralmente tambm produzem montagens de alta qualidade que trabalham suavemente. Vantagens Os refratores de todos os tipos so rgidos, requerem pouca ou nenhuma manuteno e possuem tubos fechados que o protegem da poeira e reduzem a degradao da imagem causada por correntes de ar. Se as lentes forem boas, um refrator oferece imagens ntidas e de alto contraste para uma determinada abertura; isto especialmente desejvel para a lua e os planetas. Desvantagens Os refratores geralmente tem abertura pequena, tipicamente entre 60 e 120mm. Para muitos propsitos astronmicos isto ainda muito pouco; objetos pouco luminosos como galxias e nebulosas iro aparecer como fracos borres quando voc conseguir detect-los. Um refrator normalmente exige um

espelho ou prisma diagonal na ocular para tornar a observao mais confortvel. Isto torna a imagem espelhada, o que dificulta a comparao com as cartas celestes. Alem disso, um bom refrator custa mais por centmetro de abertura do que qualquer outro dos tipos de telescpio. Refletores Os refletores usam um espelho cncavo grande e pesado ao invs de lentes para coletar a luz e focaliz-la. Voc olha atravs de uma ocular colocada no tubo prxima a entrada de luz. Por dcadas o refletor reinou sem concorrentes na astronomia amadora. Alguns dizem que ainda reina. O refletor tambm conhecido como "newtoniano". Vantagens O refletor oferece mais abertura por dolar investido. simples o suficiente para que os adeptos do "faca-voce-mesmo" possam construir um a partir de um esboo ou mexendo em um j pronto. A qualidade tica pode ser bastante alta. O refletor contm um numero par de espelhos (dois), ento voc v uma imagem correta (no invertida). improvvel que a umidade se condense nos espelhos em noites frias, um problema comum em outros tipos de telescpios. A montagem pode ser pequena e baixa prxima ao cho, o que oferece estabilidade, enquanto a ocular ainda fica numa altura conveniente. Desvantagens Os refletores podem exigir mais cuidados e manuteno. O tubo aberto ao ar, o que significa poeira nos espelhos, mesmo que o tubo seja guardado envolto em capas apropriadas (embora uma quantidade moderada de poeira nos espelhos no afete a performance do telescpio). Os espelhos precisam de ajustes ocasionais para mant-los perfeitamente alinhados, uma tarefa simples porem tediosa de girar parafusos e roscas nos suportes dos espelhos. Durante a observao, provvel que correntes de ar embacem a imagem at que o telescpio fique com a mesma temperatura do ar circundante (a menos que o tubo seja muito bem ventilado). Diferentes relaes focais f/(*) Todos os telescpios, e em especial os refletores, eles apresentam desempenhos diferentes em diferentes relaes f/.

Em geral quanto maior a relao focal melhor. Relaes menores que f/6 ou f/5 exigem que o espelho secundrio seja relativamente grande, e isto reduz um pouco a nitidez da imagem. As distores se tornam mais aparentes prxima a borda do campo de viso, e todo o sistema tico muito mais sensvel a pequenos desalinhamentos. Um espelho de relao focal baixa difcil de fazer com alta qualidade. Tambm, com uma relao f/ baixa voc tem que usar oculares melhores e mais caras para conseguir imagens ntidas em qualquer lugar exceto no centro do campo viso. Por todas estas razs um refletor com f/4 quase nunca vai conseguir o mesmo desempenho de um refletor f/8 bem feito. Por outro lado, um f/4 muito mais porttil e manusevel. Tem apenas a metade do tamanho de um f/8. Um refletor de 25 centmetros de abertura com f/4 tem um metro de comprimento e cabe no banco de trs de um carro para que voc possa lev-lo para um lugar que tenha um cu bem escuro. Um 25 centmetros f/8 tem 2 metros de comprimento e um problema logstico maior para transport-lo. Catadiptrico Ou telescpios compostos usam tanto lentes quanto espelhos. A verso mais popular o Schmidt-Cassegrain, que surgiu no mercado na dcada de 70 e rapidamente conquistou seu lugar ao lado dos refratores e refletores que j existiam ha sculos. Os comentrios seguintes aplicam-se primordialmente aos SCs. Vantagens A vantagem dos SCs no est na performance visual, mas sim na portabilidade, convenincia e opes especiais tais como sistemas avanados de acompanhamento computadorizado. Apesar de a maioria das pessoas poderem carregar um refletor de 20cm para l e para c, eles na verdade so pesados e desengonados. A maioria dos Schmidt-Cassegrain vem com numa maleta que pode ser levantada com uma s mo (o trip separado). A maleta pode ser colocada no bagageiro de um carro ou num armrio como se fosse uma mala de viagem, enquanto que um refletor tende a tomar todo o espao de que voc dispe. O tubo relativamente pequeno de um SC permite um acompanhamento mais confivel, tornando a astrofotografia menos difcil (nunca fcil). Eles so excelentes telescpios

fotogrficos. Controles eletrnicos elaborados so uma opo nas montagens dos SCs para fotgrafos e usurios de cameras CCD. Alguns podem ser adquiridos com sistema de apontamento computadorizado. O usurio digita o numero do objeto que deseja observar e o telescpio automaticamente aponta para o objeto. Desvantagens A imagem formada por um SC ser provavelmente um pouco menos ntida do que a imagem formada por um bom refletor de mesma abertura. Isso mais perceptvel quando se observa os planetas. O custo de um SC maior do que o de um bom refletor de mesma abertura. Um espelho ou prisma diagonal normalmente usado na ocular para oferecer uma posio de observao mais confortvel (como nos refratores), e isso significa que a imagem que voc v fica de cabea para baixo e espelhada. O mecanismo de focalizao pode ser muito delicado e impreciso. Voc no pode desmontar o telescpio; ajustes maiores significam que voc tem de devolver o telescpio para a fabrica ou chamar um tico especializado. Montagens O melhor telescpio no tem valor se ele estiver numa montagem medocre. O menor balano ser transformado num terremoto seja qual for o aumento que voc estiver usando. Voc no ver muita coisa enquanto o cu estiver tremendo na ocular. Infelizmente, quase todas as montagens tem uma desagravel tendncia a ficar balanando. Geralmente isto devido a um descuido na fabricao (ou corte de custo do fabricante) em um ou mais pontos cruciais. Mas, um pequeno grau de instabilidade o inevitvel de se fazer uma montagem leve o suficiente para no ter que ser carregada por um guindaste. Existem dois tipos bsicos de montagens: A montagem equatorial construda para que voc possa facilmente seguir os objetos celestes na medida que a Terra gira. De outro modo, a rotao da Terra faz com que os objetos saiam do campo de viso da ocular muito rapidamente (em cerca de um minuto usando-se 75 ou 100x). A maioria das montagens equatoriais vem com um motor de passo (acompanhamento) para compensar a rotao da Terra

automaticamente. A montagem equatorial deve ser alinhada com o Plo Sul Celeste toda vez que voc montar o telescpio. Felizmente, isso no precisa ser feito muito acuradamente para observao visual. Basta que se aponte o eixo polar na direo do Plo Sul Celeste. A montagem altazimutal mais simples. Elas apenas se movimenta da esquerda para a direita e para baixo e para cima. Voc deve cutucar o telescpio sempre que quiser seguir os objetos pelo cu. A montagem altazimutal mais barata e mais leve e possuem muita estabilidade, vantagens que so exploradas ao mximo nas montagens dobsonianas para refletores gigantes e de baixo custo. Grande telescpios altazimutais, entretanto, exigem que o usurio seja muito hbil para encontrar os objetos pelo cu. Os dobsonianos realmente grandes so os melhores para observadores experientes de objetos difusos, que so sedentos de abertura. Qualquer que seja a montagem que voc tiver, no se impressione com o peso ou tamanho da mesma. Nada pode destruir o seu entusiasmo como uma viso eternamente trmula, exceto um telescpio apoiado numa montagem realmente solida e estvel. Uma montagem que dificilmente balana quando voc a toca ou quando voc focaliza um objeto um prazer de usar. Seus Interesses Os planetas, a Lua, e estrelas binrias cerradas exigem grande aumento, bom contraste e excelente resoluo. Se estes so os objetos que mais lhe interessam, a melhor escolha um refrator ou um refletor de alta relao focal. Objetos pouco luminosos como galxias e nebulosas precisam de abertura, abertura e abertura. Um grande refletor a escolha lgica se esta ser a sua especialidade. Se voc no tem um interesse especfico e pretendo t-lo, um telescpio de tamanho mdio ser o ideal, talvez um refletor de 15 ou 20cm com relao focal f/6 ou f/8, ou um SchmidtCassegrain de 20cm. Um fator pode limitar a sua escolha de interesse: poluio luminosa. A Lua e os planetas mais brilhantes escapam ilesos mesmo atravs da pior poluio luminosa. Mas os objetos mais apagados como as galxias e nebulosas so desvastados por

ela. Se voc conseguir se proteger de luzes que incidem diretamente sobre voc ou seu telescpio, poder observar a Lua como estivesse numa fazenda. Os objetos menos luminosos, porem, ficaro invisveis. Finalmente um conselho em relao ao tamanho do telescpio. Voc no apenas olha pela ocular do telescpio, voc tambm tem que transport-lo, mont-lo e desmont-lo. E, tudo isso quando a maioria das outras pessoas esto mais dispostas a ir para a cama dormir. Se voc acha que estas tarefas so aborrecidas, provavelmente no ir observar muito freqentemente. Muitos iniciantes esquecem isso e compram grandes telescpios que se tornam elefantes brancos, pois raramente so usados. Antes de sair a procura de um telescpio lembre-se que um instrumento pequeno de 60 ou 70mm pode lhe mostrar mais do universo do que um instrumento de 40cm, se voc us-lo mais freqentemente. O melhor telescpio o que voc vai usar mais. O quando de diverso voc vai ter, o quo bom voc ser como astrnomo amador, depender muito mais do tempo que voc permanecer observando e no do dimetro do seu telescpio. Notas: (*) - Relao f/ ou #f - A razo entre a distncia focal e o dimetro da objetiva ou espelho do telescpio determina um nmero - a RELAO f/ ou #F - quanto menor esse numero mais caro e igualmente mais sofisticado tem que ser o desenho ptico do instrumento. Salvo projetos especiais com as objetivas apocromticas que so extremamente caras dada a sua alta qualidade e performance ptica. Exemplo: Refrator Amaetur Zeiss 100/1000 um telescpio com objetiva acromttica de 100mm de dimetro e 1000mm de distncia focal, logo o seu #f= 1000/100 ou seja: f/10 0u #f=10.

O Nosso Telescpio Dobsoniano

O Nosso Telescpio DobsonianoMuitas pessoas nos tem perguntado sobre como adquirir um telescpio ou como constru-lo! Ns vamos apresentar aqui uma sugesto de um modelo de telescpio, o qual utiliza a configurao ptica newtoniana e uma montagem alta-azimutal. Em particular, o estilo da montagem corresponde a um conceito desenvolvido por John Dobson quando de sua permanncia na China, pois o seu pai fora um dos fundadores da Universidade de Pequim. O modelo a ser apresentado emprega um espelho parablico de 254mm de dimetro e tm uma distncia focal de 1130mm. Em outros termos, esse um telescpio de 254/1130 ou com uma abertura relativa ou nmero F de 4.5 (#f = 4.5). A configurao ptica corresponde a newtoniana com espelho primrio parablico e um espelho secundrio plano diagonal. Os componentes mais difceis para constru-lo, so o espelho primrio, o espelho diagonal e as oculares. Mais a frente indicaremos alguns locais para adquir-los. Todo o restante do material corresponde a madeira compensada, canos de PVC marron, tampo de PVC branco de esgto, parafusos, molas, aroelas. O ferramental para a confeco limita-se a uma pequena furadeira eletrica, serrote, serra tico-tico, lixas, chaves de fenda, formes e etc. Para se ter uma idia da montagem dobsoniana, ns separamos 41 imagens para ilustrar o conceito de John Dobson:Imagem 01 Imagem 41

Esse telescpio que ns construmos foi uma doao por parte da SBEA (Sociedade Brasileira para o Ensino da Astronomia) em

conjunto com a SIDEWALKER ASTRONOMERS do estado americano do Texas, a qual doou os espelhos, as oculares e o sistema de mira para a realizao de dois workshops sobre a construo de um telescpio dobsoniano. Um deles, foi realizado na PUC de So Paulo e o outro no CDA (Observatrio) de So Carlos, durante o primeiro semestre de 1997. O representante da Sidewalker Astronomers que trouxe o material e que se incumbiu de apresent-lo aqui no Brasil foi Robert G. Osborm por sugesto de John Dobson. Essa realizao foi possvel aps um encontro de John Dobson e da Senhora Helga Szmuk (entusiasta da Astronomia) durante o Eclipse Solar Total de 3 de Novembro de 1994 em Foz do Iguau. Aps ele tomar conhecimento pela Sra. Szmuk das atividades astronmicas brasileira, ele prprio sugeriu a confeco desses telescpios num workshop.

Dimensionando de um Telescpio Dobsoniano

Introduo Fundamentos da ptica GeomtricaReflexo no espelho plano Reflexo no espelho esfrico A Configurao ptica do Telescpio Newtoniano A Configurao Mecnica Dobson

Introduo O conceito desenvolvido por John Dobson une a configurao telescpica newtoniana com o sistema de coordenadas altaazimutais. O telescpio newtoniano desenvolvido por Issac Newton em 1668 representa uma grande simplificao nos elementos pticos com relao a outras configuraes. A objetiva somente um espelho esfrico cncavo ao contrrio dos telescpios refratores compostos por uma ou mais lentes para eliminar as aberraes cromticas. A incluso do espelho secundrio permite desviar o feixe a noventa graus e observar os objetos celetes numa posio radial ao eixo ptico do espelho primrio. O sistema de coordenas alta-azimutal permite uma montagem mecnica simples - apesar de no podermos compessar o efeito da rotao terrestre com simplicidade - de baixo custo e, bem leve quando ns comparamos com uma similar a montagem equatorial ou montagem tradicional alem. Para aqueles que desejam construir um telescpio dobsoniano, ns vamos dividir o processo de construo do telescpio em algumas etapas a saber:

A Configurao ptica A Configurao Mecnica

Da duas ns faremos uma srie de consideraes que nos levaro ao dimensionamento da montagem mecncia do telescpio. O nosso objetivo ser estabeler os parmetros necessrios - os compromissos - entre a ptica e amecnica do conjunto para ns obtermos a melhor eficincia do telescpio. Esse

compromisso entre ptica e mecnica ser dirigido para um telescpio dobsoniano de observao visual. No vamos nos preocupar aqui com adaptaes e/ou configuraes para mquinas fotogrficas ou qualquer outro dispositivo adicional. Fundamentos da ptica Geomtrica Um curso formal sobre ptica geomtrica que atenda aas necessidades reais para trabalharmos a tica do telescpio newtoniano ser muito longo. No intuito de sermos breves, ns introduziremos os conceitos mmimos necessrios para que o traado de raios possa ser compreendido. Para isso ns precisamos saber: o que a reflexo de um raio por um espelho plano e, a partir de dois raios com comportamentos conhecidos no espelho esfrico cncavo elaborar e construir a teia de raios e feixes que ns permitiro avaliar a configurao ptica newtonia.Reflexo no Plano

Ns todos estamos acostumados com a nossa imagem atravs de um espelho. Cada ponto do nosso rosto "emana raios" que atingem a superfcie refletora do espelho e retorno aos nossos olhos. A natureza muito sbia e no processo de refle'xo e mesmo no de refrao da luz, ela, a LUZ, percorre o menor caminho. Essa propriedade conhecida como o Princpio de Fermat. Esse princpio muito fcil de ser percebido na reflexo. Observe a figura abaixo:

Fig.01- A Reflexo em superfcies planas

O raio de luz que passa por A atinge o ponto de incidncia V no espelho plano e desviado por um ngulo exatamente igual mas contrrio em relao a normal (perpendicular a superfcie do espelho em V). Os ngulos e 'so iguais. Observe que os pontos B e B' marcados sobre o raio refletido e o segmento auxiliar respectivamente so equidistantes em relao ao espelho. O comprimento do segmento AB' o segmento AV+ VB' e este exatemente igual ao comprimento do segmento AV + VB. O percurso da luz de A at B foi feito pelo menor caminho. Se ns tomarmos qualquer outro ponto do espelho que no seja o V, o caminho de A at B ser sempre maior. Da Geometria plana, dado dois pontos no coincidentes, ns sempre teremos um segmento de reta ou uma nica reta passando por esses dois pontos.Reflexo no Espelho Esfrico Cncavo

Os raios importantes para traar o feixe de luz que atinge um espelho esfrico cncavo so dois: Raio paralelo ao eixo optico

Raio incidente no vrtica do espelho

Fig.02- Raios principais do espelho esfrico cncavo

Note que o vrtice V o ponto central de simetria radial da superfcie esfrica do espelho e por ele passa o eixo ptico do espelho (linha branca) da direo axial (ao longo do eixo). No caso da superfcie esfrica C o centro de curvatura e no caso com raio R. Para esse tipo de superfcie refletora, todo raio que

chega paralelo ao eixo tico desviado en direo ao ponto F (foco). Todos os raios paralelos convergem para o ponto F distante R/2 do vrtice V do espelho. Outro raio importante o que incide exatamente no vrtica do espelho. Nesse ponto o raio incidente tem o seu raio refletido desviado do mesmo valor da incidncia em relao ao eixo ptico. Veja que nesse caso o vrtice V do espelho concvo funciona como um espelho plano nesse local. O mesmo ocorre para os raios que chegam paralelo ao eixo ptico. Eles ao incidirem na superfcie do espelho, a reflexo dever naquele ponto ser aplicada e o raio ser desviado para o ponto F (foco). Tudo isso que ns estamos afirmando para o espelho cncavo uma aproximao e vlido para ngulos pequenos - da ordem de cinco graus. Com esses dois elementos bsicos, ns passaremos a Configurao ptica do Telescpio Newtoniano. Nela ns veremos o problema da colocao do espelho secundrio.A Configurao ptica do Telescpio Newtoniano

O telescpio refletor newtoniano composto de um espelho esfrico cncavo como indicado na figura abaixo. Tem um eixo de simetria que ao mesmo tempo o seu eixo ptico.

Fig.03- O espelho cncavo esfrico. Ao passarmo um feixe de luz paralelo ao eixo ptico, sua luz ser toda desviada para um ponto comum sobre o eixo ptico chamado de foco. Esse feixe corresponde a luz vinda de um objeto muito longe, por exemplo uma rvore muito distante. A LUZ de uma estrela do firmamento corresponde bem a essa situao.

Fig.04- Feixe de luz paralelo ao eixo ptico

No caso de objetos extensos, ou de objetos muito longe e fora do eixo ptico do espelho primrio, a luz desses objetos ser tratada como um feixe paralelo mas inclinado em relao ao eixo de simetria axial. A inclinao desse feixe corresponder ao campo de viso do telescpio. Na figura abaixo, ns temos a situao de um objeto no infinito e acima do eixo ptico. Por causa da reflexo, a imagem se formar num ponto afastado na direo radial em relao ao foco do espelho primrio e se formar do lado contrrio do feixe incidente. O espelho ir inverter a imagem.

Fig.05- Feixe de luz paralelo mas inclinado e acima do eixo ptico De igual modo, ns vamos traar os raios de um feixe paralelo inclinado mas oposto ao da figura anterior. A situao toda se inverte a descrio da figura 05.

Fig.06- Feixe de luz paralelo mas inclinado abaixo do eixo ptico. O conjunto de todos esses trs feixes paralelos ns mostra como a luz modificada pelo espelho primrio para formar a imagem sobre o plano focal. Se ns montassemos a ocular na frente, ao observar as nossas cabea iro naturalmente obstruir a luz e ns no veremos nada.

Fig.07- O conjunto de todos os feixes paralelos e o plano focal A soluo para esse problema consiste em ns colocarmos um espelho plano inclinado de 45 graus para desviar o feixe em noventa graus em relao ao eixo ptico. Desse modo o plano focal ficar fora da entrada de luz e ns poderemos observ-lo a partir da direo radial. O espelho plano (secundrio) dever ser colocado entre o foco e o vrtice do espelho esfrico (primrio). Na figura abaixo, ns temos a colocao desse novo elemento no sistema ptico.

Fig.08- O espelho plano secundrio ou espelho diagonal Como ns podemos perceber a introduo de um elemeto central a frente o espelho primrio causara um certa obstruo da luz total incidente. Para o caso o feixe paralelo ao eixo optico o resultado ser:

Fig.09- Obstruo do feixe de luz paralelo a eixo tico. Para o feixe paralelo inclinado acima do eixo optico, o resultado ser:

Fig.10- Obstruo do feixe paralelo inclinado acima o eixo tpico E para o feixe paralelo mas inclinado abaixo do eixo ptico, ns teremos:

Fig.11- Obstruo do feixe paralelo inclinado abaixo do eixo ptico. Juntando todos os trs feixes paralelos, ns teremos a configurao clssica do telescpio refletor newtoniano. Ns temos realmente uma perda de luz e el ser cada vez maior a medida que o espelho secundrio se aproximar do espelho primrio.

Fig.12- A Configurao ptica de um telescpio newtoniano. Eliminando-se o feixe de raios e ficando somente com os raios extrenos, ns teremos os elementos geomtricos necessrio para dimensionar e posicionar o espelho secundrio como indicado na figura abaixo.

Fig.13- Raios necessrios para dimensionar o espelho primrio. Observe que na figura abaixo que o recuo (r) do espelho secundrio dever ser maior que a metade do dimetro do espelho primrio. O ngulo 2 ser ao campo de viso desejado do telescpio e correesponder ao deslocamento (2c) sobre o plano focal do feixe paralelo inclinado. A interceptao dos raios externos com o plano do espelho secundrio ir determinar a sua dimenso meridonal (a).

Fig.14- Dimenso merdional do espelho secundrio A outra dimenso do espelho secundrio corresponde a direo sagital - plano perpendicular as figuras e que passa pelo eixo

ptico. Na figura abaixo, ns temos a representao da direo sagital extrada a partir dos feixes refletidos pelo espelho primrio sem o secundrio. O segmento transversal perpendicular ao eixo ptico que passa pelo ponto de interseco do espelho secundrio com o eixo ptico do espelho primrio corresponder a dimenso sagital do espelho secundrio.

Fig14.- Dimenso meridional do espelho secundrio. No mnimo o nosso espelho secundrio ser um retngulo com dimenses a e b. A sua forma real prxima a uma elipse com eixos a e b.A Configurao Mecnica de John Dobson

A prxima etapa ser nos alojarmos o espelho primrio numa caixa a CAIXA DO PRIMRIO e de igual modo o espelho secundrio numa caixa a CAIXA DO SECUNDRIO. Observe que as dimenses da caixa devero ser tais que no haja obstruo dos raios mais externos e que no haja obstruo nos raios que chegam ao plano focal. Tambem deveremos controlar a separao entre as caixas em funo da posio do espelho primrio. Por uma questo de estabilidade a caixa do secundrio dever ser feita de uma madeira menos espessa que a da

caixa do primrio e garantir um equilbrio esttico mais prximo do primrio. Veja a figura abaixo:

A caixa do espelho primrio dever permitir a fixao e o ajuste da orientao do plano perpendicular ao eixo ptico que passa pelo vrtice do espelho. O ajuste desse espelho corresponder ao caminho ptico da luz refletida no vritce e que dever atingir o espelho secundrio e desvi-la at a ocular.

Fig.15- Colocando as caixas dos espelhos

Fig. 16- A Caixa do Espelho Primrio e o seu suporte de fixao O suporte do espelho primrio conciste num sistema mecnico de apoio sobre trs pontos. O parafuso de ajuste, permite controlar a orintao do plano radial que passa pelo vrtice do espelho primrio (V). As molas facilitam o ajuste mantendo a base de fixao do espelho afastada do fundo da caixa. Os contra-parafusos servem para travar a orientao do espelho primrio. A caixa do espelho secundrio dever propiciar a fixao do espelho diagonal e permitir uma mobilidade no posicionamento desse espelho para o ajuste do caminho a ser percorrido pela luz ao longo do eixo ptico central entre a ocular, o espelho secundrio e o vrtice do espelho primrio.

Fig.17- A Caixa do Espelho secundrio e o seu suporte de fixao Os parafusos de ajuste permitem centralizar o espelho secundrio e orientar a inclinao do mesmo. Durante o processo de alinhamento, um feixe central vindo a partir do sistema de focalizao dever ser refletido e desviado pelo espelho secundrio em direo ao vrtice do espelho primrio. Em seguida, a orientao do espelho primrio dever ser feita para que o feixe retorne pelo mesmo caminho no sentido do sistema de focalizao.

Fig.18 - Sistema de Focalizao O sistema de focalizao adotado por ns emprega uma flange de caixa d'gua de PVC Marrom de 32mm. Foram necessrias duas delas para compor o sistema de focalizao - o anel de trava foi retirado do que seria a base da luva. O dimetro de 32mm corresponde a oculares com bitola 1.25 polegadas de encaixe. O anel detrava necessrio pois h uma folga muito grande entre a luva e a base da luva por causa do tipo de rosca empregada na flange (rosca dardlet).

Fig.19 - Separao entre as Caixas (Primrio e Secundrio) Para manter a separao entre as caixas, ns empregamos tubos de PVC Marrom de 32mm de dimetro. Para facilitar a montagem, ns colocamos na caixa do secundrio calos de madeira como limitadores. O comprimento dos tubos dever ser ajustado para que o foco caia no local desejado no sistema de focalizao. Na montagem lembre-se de marcar a posio do cano e a qual canto da caixa ele deva ser sempre fixado. Isso necessrio pois em caso de transporte necessrio mont-los nas respectivas posies para evitar algum deslocamento na montagem e ter que alinhar o conjunto ptico novamnente. Com a montagem do sistema ptico newtoniano acima e incluindo o sistema de focalizao e algum sistema de mira de sua escola, ns podemos proceder a determinao da posio do centro de massa ao longo do conjunto. Para isso, ns utilizamos uma cunha e procuramos a posio em que o sistema fica em equbrio esttico.

Fig. 20 - Determinando a posio do centro de massa do sistema ptico. Conhecendo a posio do centro de massa, ns colocaremos a articulao do suporte de altura conforme o esquema abaixo.

Fig. 21 - Articulao do ajuste de altura A articulao do ajuste de altura foi construda a partir de um tampo de esgoto de oito polegadas. A vantagem desse dimetro a excelente rea de contato cujo atrito manter o telescpio na posio desejada sem qualquer deslocamento. Os deslocamentos no ocorrero desde que o sistema do conjunto ptico tenha sido balanceado e montado em relao ao centro de massa.

Fig.22 - O sistema ptico newtoniano com o suporte de articulao de altura O ltimo conjunto da monatgem dobsoniana a montagem da base de articulao do azimute. Ns precisaremos de uma caixa de articulao do azimute onde a articulao do suporte de altura possa ser encaixado.