Nictología

Podemos focalizar la luz mediante dos tipos de elementos ópticos: lentes o espejos (o la combinación de ambos). Cuando pensamos en un telescopio lo primero que nos viene a la mente es el clásico anteojo de lentes, al que hoy llamamos telescopio refractor (porque se basa en la refracción de la luz). El principal inconveniente del telescopio refractor es que requiere de lentes muy bien trabajadas hechas a partir de cristal de gran pureza, lo que se hace más necesario cuanto mayores diámetros queramos conseguir. Por este motivo el avance del telescopio estuvo vinculado al arte de trabajar las lentes, hasta que Newton recuperó la idea de que lo mismo que hace una lente se puede conseguir con un espejo cóncavo (y un espejo es más fácil y menos costoso de fabricar), creando así el modelo que lleva su nombre. A partir de este momento se generalizó el uso del telescopio reflector (basado en la reflexión de la luz) y en el siglo XVIII Herschel construyó uno de 1.2 metros de diámetro. En el siglo XIX se perfeccionó la fabricación de lentes y mejoró la construcción de refractores, pero ya a finales de este siglo fue evidente que construir una lente de más de un metro de diámetro plantea unos enormes problemas técnicos, de modo que la óptica de los grandes telescopios profesionales se basa en espejos.

Refractores

Cuando la luz atraviesa una lente cada longitud de onda que compone la luz blanca (cada color) sale con un ángulo ligeramente diferente. Esto tiene como consecuencia que los colores extremos no coincidan en el foco y la imagen presente un halo de color, lo que se hace muy evidente en objetos luminosos y puntuales como las estrellas. Es lo que se conoce como aberración cromática, el principal defecto que puede presentar un equipo refractor. A mayor diámetro y curvatura de la lente (para conseguir menores distancias focales), mayor aberración cromática presentarán las estrellas que observemos. La solución es añadir otras lentes que corrijan estas desviaciones y utilizar cristales de mucha calidad. Tenemos así telescopios acromáticos (dos lentes) y apocromáticos (tres lentes o más). A mayor bloque óptico y mayor diámetro más costoso es el instrumento, por lo que a partir de 130-150 mm el precio de un refractor de calidad se desboca, y con el mismo dinero se puede adquirir un reflector de diámetro mucho mayor.

Reflectores

El telescopio reflector más sencillo y popular es el de tipo Newton, compuesto de dos espejos: uno cóncavo principal situado en el fondo del tubo y otro pequeño y plano que desvía el haz de luz reflejada por el primero 90 grados hacia un lateral donde se sitúa el ocular. Al ser la luz reflejada y no refractada desaparece el problema de la aberración cromática, pero toma importancia la aberración esférica, relacionada con la perfección del espejo y su grado de desviación de la sección ideal parabólica. Y también tenemos el efecto coma, producido sobre estrellas que no están en el centro del campo y cuya luz no refleja el espejo hacia el mismo punto. La solución a estas aberraciones pasa por conseguir espejos de curvatura lo más parabólica posible o mediante la introducción de lentes correctoras (telescopios catadióptricos).

El otro modelo de reflector de uso generalizado es el Cassegrain. Se diferencia del Newton en que la luz focalizada por el espejo principal se desvía hacia un orificio en su centro mediante un pequeño espejo convexo. Con esto se consigue más distancia focal con la misma longitud de tubo, con la ventaja añadida de que la línea de visión coincide con el eje del telescopio. Basados en óptica Cassegrain hay dos modelos catadióptricos muy usados: el Schmidt-Cassegrain, que añade una lente especial para corregir la aberración esférica del espejo principal; y el Maksutov-Cassegrain, que utiliza otro tipo de lente correctora más fácil de fabricar y con muy buenos resultados, aunque viable sólo para diámetros menores de 200 mm.

Otras variantes de telescopios reflectores son el Schmidt-Newton y el Maksutov-Newton (que incorporan al Newton una lente correctora) y el Ritchey-Chrétien, que consiste en un Cassegrain con espejos de sección hiperbólica que no producen apenas aberración esférica ni de coma, una curvatura bastante difícil de conseguir que los hace costosos. En el mundo de los astrógrafos (concebidos para astrofotografía) tenemos también los Rowe-Ackerman, los Dark-Kirkham y los Riccardi-Honders, tres tipos de nivel semiprofesional que generalmente son muy costosos y requieren de una instalación fija.

¿Qué configuración óptica elegir? Depende del uso principal que demos al telescopio, de la experiencia que tengamos y del presupuesto disponible. El reflector Newton es de los preferidos para iniciarse gracias a la buena relación calidad-precio (podemos tener 200 mm de abertura sin tirar la casa por la ventana, y ese diámetro da para mucho). Por otro lado hay quien prefiere los catadióptricos, que proporcionan buenos diámetros combinados con grandes focales, y todo en tubos más compactos que los Newton, lo que los convierte en instrumentos bastante versátiles. Y también hay fans de los refractores apocromáticos, entre los que hay modelos difíciles de superar en nitidez y calidad de imagen (suelen ser los preferidos entre los astrofotógrafos). Pero no debemos olvidar la montura, que irá en función del peso del conjunto óptico, y que puede suponer más de la mitad del precio del telescopio. De ella trataremos en la próxima entrada.

Algunos ejemplos de tubos ópticos: