Nozioni di base sui telescopi astronomici (tipi, parti, funzionamento, ecc ...)

Galileo Galilei inventò il telescopio astronomico all'inizio del 17 ° secolo con l'intenzione di osservare la Luna, Giove e le stelle, un universo precedentemente sconosciuto pieno di misticismo e leggende. Pochi secoli dopo, l'interesse umano per lo spazio persiste e l'astrofisica è riuscita a sviluppare potenti strumenti a disposizione di tutti per avvicinare l'universo alla nostra vista.

Un telescopio consiste essenzialmente di:

Obiettivo: responsabile della raccolta della luce dall'esterno e della sua trasmissione al tubo ottico. Maggiore è il diametro dell'obiettivo, maggiore è la quantità di luce in entrata e anche maggiore nitidezza. Maggiore è la lunghezza focale dell'obiettivo, maggiore sarà l'ingrandimento che raggiungeremo.

Tubo ottico: all'interno si trova il sistema ottico del telescopio, sia lenti che specchi. Questi obiettivi condizioneranno l'immagine che l'osservatore contemplerà.

Oculare: è il pezzo che va direttamente tra il nostro occhio e il tubo ottico. La relazione tra la lunghezza focale dell'obiettivo e quella dell'oculare ti darà l'ingrandimento del telescopio. Maggiore è la lunghezza focale dell'oculare, minore è l'ingrandimento ottenuto.

Monte: è la parte in cui riposa il tubo ottico e che determinerà il tipo di movimento del telescopio per esercitare un monitoraggio ottimale del corpo celeste che vogliamo osservare. Ci sono montature altazimutali e montature equatoriali. I supporti possono essere motorizzati per un facile monitoraggio. Il supporto è sempre associato al treppiede che lo sostiene e che contatta il terreno o la superficie di supporto. Il treppiede ci fornisce la stabilità necessaria per il monitoraggio e l'osservazione.

Finder: è uno strumento progettato per localizzare facilmente gli oggetti e portarli all'interno del campo visivo del telescopio principale. Il mirino deve essere perfettamente allineato, al fine di vedere lo stesso nel mirino come nel telescopio.

Immagine: parti di un telescopio

Il primo dilemma quando si acquisisce un telescopio è se lo vogliamo rifrattore o riflettore, come differiscono?

rifrattore:

In un telescopio rifrattore, vengono utilizzate lenti convergenti o convesse (tubo ottico) per mettere a fuoco l'immagine. In queste lenti la luce viene rifratta, cioè la rifrazione della luce si verifica nella lente dell'obiettivo. Pertanto i raggi di luce paralleli di un oggetto molto distante convergono su un punto nel piano focale. Di conseguenza vediamo gli oggetti distanti più grandi e più luminosi. L'immagine è invertita all'interno del tubo ottico, ma possiamo invertire il processo con un inverter di immagine.

I telescopi rifrattori hanno un tubo ottico più lungo e sono utili per l'osservazione planetaria. Luna, pianeti e corpi celesti evidenziati. Un telescopio rifrattore astronomico può anche essere adattato per l'osservazione della Terra.

Immagine di un telescopio rifrattore (clic)

riflettore:

Un telescopio riflettore utilizza specchi anziché obiettivi per focalizzare la luce e formare immagini. Normalmente usano due specchi, uno all'inizio del tubo (specchio primario), che riflette la luce e la invia allo specchio secondario. Una volta che si riflette nello specchio secondario, viene inviato all'oculare. Sono anche chiamati telescopi newtoniani o newtoniani, a causa del loro inventore.

I telescopi riflettenti hanno aperture oggettive più grandi (più diametro), quindi più luce entra e offrono migliori caratteristiche per osservare il cielo profondo, cioè costellazioni, galassie o nebulose.

Immagine di un telescopio riflettore (clic)

catadiottrico:

Chiamato anche telescopi complessi, questo tipo di telescopio riflettore combina un sistema ottico di specchi e lenti all'interno. Lo specchio primario è concavo e lo specchio secondario è convesso, a cui è fissata una lente (Schmidt), essenziale per correggere le aberrazioni prodotte dallo specchio sferico.

Ne esistono due varietà, la Schmidt-Cassegrain e la Maksutov-Cassegrain. Sono telescopi con una grande lunghezza focale e più piccoli dei riflettori classici. Offrono una qualità e nitidezza delle immagini eccezionali, soprattutto in condizioni di cielo profondo.

Immagine di un telescopio Schmid-Cassegrain (clic)

Esistono due tipi di montature che determineranno il tipo di osservazione e l'uso del telescopio:

Monte Altazimuth:

Offre due tipi di movimento, da sinistra a destra (orizzontale sull'asse X) e su e giù (verticale sull'asse Y). Con questo tipo di innesto possiamo adattare il telescopio sia all'uso astronomico che terrestre, rendendolo più gestibile per i principianti. Ha grandi limiti per l'uso in astrofotografia non accettando un meccanismo motorizzato.

Montatura equatoriale:

Questa montatura offre un offset del giroscopio attorno alla stella celeste o polare nord (allineamento). Questo movimento consente alle stelle di essere seguite mentre si muovono da est a ovest a causa della rotazione della Terra. In effetti, la rotazione del telescopio è in armonia con l'asse di rotazione della Terra. Permette di adattare un motore e un meccanismo GO-TO, che ci consentiranno di scattare fotografie a lunga esposizione e di facilitare il monitoraggio dei corpi celesti da osservare. La montatura equatoriale è adattata solo per l'osservazione astronomica.

La montatura equatoriale si completa con il contrappeso per bilanciare bene il telescopio. I monti equatoriali tedeschi sono ben noti.

Il calcolo dell'ingrandimento del telescopio è una semplice operazione matematica che coinvolge due parti del telescopio, l'obiettivo e l'oculare. In particolare, due parametri come la lunghezza focale (lunghezza) dell'obiettivo e la lunghezza focale (lunghezza) dell'oculare, in una relazione inversamente proporzionale.

Ingrandimento = Lunghezza focale obiettiva / Lunghezza focale dell'oculare

Maggiore è la lunghezza focale dell'obiettivo, maggiore è l'ingrandimento, ma maggiore è la lunghezza focale dell'oculare, il risultato è un ingrandimento minore.

Se parliamo di oculari, si deve tener conto del fatto che maggiore è il diametro (D), maggiore è il campo visivo e maggiore è la lunghezza focale (F), minore è l'ingrandimento, come abbiamo già mostrato in precedenza.

Se parliamo dell'obiettivo, anche la sua risoluzione o il potere della nitidezza sono importanti, misurati in secondi di arco (capacità di distinguere o apprezzare due oggetti molto vicini).

Potenza di risoluzione = 120 / Diametro obiettivo (mm)

* Esempio:

Caratteristiche del telescopio:

• Diametro obiettivo: 114mm
  
• Lunghezza focale obiettiva (D): 900mm
  
• Lunghezza focale dell'occhio (F): 10 mm
  

• Incrementi = 900mm / 10mm = 90X
  
• Potenza di risoluzione = 120 / 114mm = 1,05 secondi d'arco