Noções básicas sobre telescópios astronômicos (tipos, peças, operação, etc ...)

Galileu Galilei inventou o telescópio astronômico no início do século XVII com a intenção de observar a Lua, Júpiter e as estrelas, um universo anteriormente desconhecido, cheio de misticismo e lendas. Alguns séculos depois, o interesse humano no espaço persiste e a astrofísica conseguiu desenvolver ferramentas poderosas disponíveis a todos para aproximar o universo da nossa vista.

Um telescópio consiste basicamente em:

Objetivo: Responsável por coletar luz do lado de fora e direcioná-la para o tubo óptico. Quanto maior o diâmetro da lente, maior a quantidade de luz recebida e também mais nitidez. Quanto maior a distância focal da lente, maior será a ampliação.

Tubo óptico: o interior é o sistema óptico do telescópio, lentes ou espelhos. Essas lentes condicionarão a imagem que o observador contemplará.

Ocular: é a peça que vai diretamente entre o olho e o tubo óptico. A relação entre a distância focal da objetiva e a da ocular fornecerá a ampliação do telescópio. Quanto maior a distância focal da ocular, menor a ampliação obtida.

Montagem: é a parte em que o tubo óptico repousa e que determinará o tipo de movimento do telescópio para exercer o monitoramento ideal do corpo celeste que queremos observar. Existem montagens de altazimute e montagens equatoriais. As montagens podem ser motorizadas para facilitar o rastreamento. O suporte está sempre associado ao tripé que o segura e que entra em contato com o solo ou a superfície de suporte. O tripé nos fornece a estabilidade necessária para monitoramento e observação.

Localizador: É uma ferramenta projetada para localizar objetos com facilidade e trazê-los para o campo de visão do telescópio principal. O localizador deve estar perfeitamente alinhado, a fim de ver o mesmo no localizador e no telescópio.

Imagem: Partes de um telescópio

O primeiro dilema ao adquirir um telescópio é se queremos que ele seja um refrator ou refletor, como eles diferem?

Refrator:

Em um telescópio refrator, lentes convergentes ou convexas (tubo óptico) são usadas para focalizar a imagem. Nessas lentes, a luz é refratada, ou seja, a refração da luz ocorre na lente objetiva. Assim, raios de luz paralelos de um objeto muito distante convergem para um ponto no plano focal. Como resultado, vemos os objetos distantes maiores e mais brilhantes. A imagem é invertida dentro do tubo óptico, mas podemos reverter o processo com um inversor de imagem.

Os telescópios refratários têm um tubo óptico mais longo e são úteis para observação planetária. Lua, planetas e corpos celestes destacados. Um telescópio refrator astronômico também pode ser adaptado para observação da Terra.

Imagem de um telescópio refrator (clique)

Refletor:

Um telescópio refletor usa espelhos em vez de lentes para focalizar a luz e formar imagens. Eles normalmente usam dois espelhos, um no início do tubo (espelho primário), que reflete a luz e a envia para o espelho secundário.Uma vez refletida no espelho secundário, é enviada para a ocular. Eles também são chamados de telescópios newtonianos ou newtonianos, por causa de seu inventor.

Os telescópios refletores têm aberturas objetivas maiores (mais diâmetro), portanto mais luz entra e oferece melhores recursos para observar o céu profundo, ou seja, constelações, galáxias ou nebulosas.

Imagem de um telescópio refletor (clique)

Retrorrefletores:

Também chamado de telescópio complexo, esse tipo de telescópio refletor combina um sistema óptico de espelhos e lentes no interior. O espelho primário é côncavo e o espelho secundário é convexo, que possui uma lente (Schmidt), essencial para corrigir as aberrações produzidas pelo espelho esférico.

Existem duas variedades, a Schmidt-Cassegrain e a Maksutov-Cassegrain. São telescópios com uma grande distância focal e menores que os refletores clássicos. Eles oferecem excelente qualidade de imagem e nitidez, especialmente no céu profundo.

Imagem de um telescópio Schmid-Cassegrain (clique)

Existem dois tipos de montagem que determinarão o tipo de observação e o uso do telescópio:

Montagem Altazimuth:

Oferece dois tipos de movimento, esquerda-direita (horizontal no eixo X) e para cima e para baixo (vertical no eixo Y). Com este tipo de montagem, podemos adaptar o telescópio ao uso astronômico e terrestre, tornando-o mais gerenciável para iniciantes. Possui grandes limitações para uso em astrofotografia por não aceitar um mecanismo motorizado.

Montagem equatorial:

Esta montagem oferece um deslocamento de giroscópio em torno do norte celeste ou estrela polar (alinhamento). Este movimento permite que as estrelas sejam seguidas à medida que se movem de leste para oeste devido à rotação da Terra. De fato, a rotação do telescópio está em harmonia com o eixo de rotação da Terra. Permite adaptar um motor e um mecanismo GO-TO, o que nos permitirá tirar fotos de longa exposição e facilitar o rastreamento dos corpos celestes a serem observados. A montagem equatorial é adaptada apenas para observação astronômica.

A montagem equatorial é completada com o contrapeso para equilibrar bem o telescópio. Montagens equatoriais alemãs são bem conhecidas.

O cálculo da ampliação do telescópio é uma operação matemática simples, envolvendo duas partes do telescópio, a objetiva e a ocular. Especificamente, dois parâmetros como a distância focal (comprimento) da objetiva e a distância focal (comprimento) da ocular, em uma relação inversamente proporcional.

Ampliação = distância focal objetiva / distância focal da ocular

Quanto maior a distância focal da lente, maior a ampliação, mas quanto maior a distância focal da ocular, o resultado é uma ampliação menor.

Se falamos de oculares, deve-se levar em consideração que quanto mais diâmetro (D), maior o campo de visão e maior a distância focal (F), menor ampliação, como já mostramos anteriormente.

Se falarmos sobre o objetivo, sua resolução ou poder de nitidez também são importantes, medidos em segundos de arco (capacidade de distinguir ou apreciar dois objetos muito próximos).

Potência de resolução = 120 / diâmetro objetivo (mm)

* Exemplo:

Recursos do telescópio:

• Diâmetro objetivo: 114mm
  
• Distância focal objetiva (D): 900mm
  
• Distância focal dos olhos (F): 10mm
  

• Incrementos = 900mm / 10mm = 90X
  
• Potência de resolução = 120 / 114mm = 1,05 segundos de arco