Poner a punto el telescopio: armar y alinear

Siguiendo el hilo del post anterior, Mi primer telescopio, Primeros pasos, podríamos decir que ya fuimos a la tienda y salimos felices con nuestro telescopio. Ansiosos, lo armamos según el manual (como debe de ser) y lo sacamos al parque o la terraza. Aquí es donde tenemos que reunir toda nuestra paciencia y delicadeza para que la sesión sea fructífera. Igual que en el artículo anterior, hay puntos importantes que debemos tomar en cuenta y explicaremos a continuación.

Para comenzar, vamos a suponer que el instrumento que ustedes tienen es del tipo ecuatorial, similar a alguno de la imagen siguiente.

Monturas ecuatoriales

Abordaremos primero este tipo de monturas porque como ya lo mencionamos, representan un reto algo mayor que las altazimutales o las dobsonianas, pero además son bastante recomendables si se quiere hacer observación directa y astrofotografía.

Los dos puntos que abordaremos son, el balance de los instrumentos y la alineación.

El equilibrio es fundamental

Al mirar nuestra montura bien armada y bien nivelada con la horizontal, seguramente ya notamos que parte de la estructura del equipo es de aluminio (muchos fabricantes ofrecen trípodes o tripies de este material), lo cual algunas veces representa un problema, ya que algo que queremos es estabilidad y firmeza.

En la parte del cabezal de la montura, algo importante  que debemos notar es que algunos mecanismos, como los engranajes y los ejes, son pequeños, y deben funcionar libremente. Todos los tonillos y roscas deben tratarse con firmeza, pero sin exagerar al apretarlos.

Balance del telescopio en montura ecuatorial. (Spika)

Una vez que las piezas se mueven sin problemas, debemos colocar el tubo en la mordaza de la montura y ajustarlo muy bien, de manera que quede equilibrado, es decir, que no se caiga hacia el frente, ni hacia atrás, ni hacia los lados. Hay que recordar que los dos ejes de un montura ecuatorial siguen las coordenadas ecuatoriales, en ascensión recta (AR) y declinación (dec). Estas dos coordenadas corresponden a la latitud y longitud geográficas, respectivamente. Al mismo tiempo, la pesa del contrapeso debe estar equilibrada con el tubo, dejando sin problemas y bien liviano el eje en AR. Finalmente, al colocar nuestro telescopio, prácticamente en cualquier posición, ambos ejes deben girar sin problemas ni mayor esfuerzo.

Alineación al eje polar

Como ya lo mencionamos, todos los telescopios ecuatoriales tienen un eje de altitud, que debe estar alineado con el eje de rotación de la Tierra.

La lectura del círculo graduado en las monturas puede darnos una primera aproximación de la posición del eje polar.

En la imagen anterior notaremos la graduación que algunas monturas tienen y debemos posicionar la aguja indicadora en la latitud terrestre en la que nos encontramos. Este dato puede buscarse en Google Maps o en cualquier buscador de internet.

El eje que mueve la montura en AR debe apuntar al eje polar, así la montura está elevada un ángulo “a” que corresponde a la latitud.

 

Logrado esto, ponemos nuestro telescopio en las marcas de cero de ambos ejes, apretamos los embragues y lo apuntamos hacia la zona más cercana al punto polar (la estrella Polaris para el hemisferio norte) o polo celeste. Algo que puede ayudar a encontrar los ejes polares y las posiciones correctas en el cielo son las aplicaciones para dispositivos móviles que tienen un mapa celeste tipo planetario (Stellarium es una muy recomendable). Además, este tipo de Apps son bastante útiles para encontrar la posición de diversos objetos. Algunas monturas tienen un buscador (pequeño telescopio) de objetos, justo en el cuerpo de la montura, que iluminan un punto rojo o una retícula graduada que nos permite mirar la estrella polar y obtener una mejor alineación. Si nuestro objetivo no es hacer astrofotografía de larga exposición, la alineación hacia el eje polar puede ser aproximado y no demasiado preciso.

Debemos notar que si nuestra montura está alineada al polo celeste y buscamos con nuestro telescopio la estrella Polaris (por ejemplo, en el hemisferio norte), entonces al mover en AR debemos seguir observando a Polaris. De igual manera, si nuestra montura está alineada y buscamos con nuestro telescopio algún objeto con declinación 0°, es decir en el ecuador celeste, entonces al mover en AR debemos encontrar otros objetos con declinación 0°, sobre el ecuador celeste. Un aditamento bastante útil y común hoy en día es un puntero láser verde, que podemos colocar en el telescopio y alinearlo perfectamente.

Telescopio alineado al eje polar y observando en esa dirección.

Hasta aquí, hemos confirmado que el trabajo invertido es bastante y debemos cuidar mucho los movimientos bruscos en la montura, el telescopio y el trípode. Cualquier pequeño golpe podría mover nuestro apuntado y echar a perder el tiempo dedicado.

Una vez que volvemos a aflojar los embragues de los ejes en AR y dec, podemos usar alguno de los oculares disponibles e iniciar nuestra búsqueda por el cielo. Lo más recomendable es empezar con algún ocular largo, es decir, marcado con su distancia focal de 30 mm o más. Como lo veremos en otra oportunidad, cuanto más larga sea la longitud focal de un ocular, menor amplificación de las imágenes; cuanto más corta sea, mayor amplificación.

Uno de los primeros objetos que podemos observar es la Luna: es un objeto grande, brillante y fácil de ubicar. Si tenemos alguna aplicación o planisferio actualizado también podremos apuntar hacia los planetas que están disponibles a esa hora. Tanto la Luna como los planetas siguen movimientos sobre una franja más o menos definida del cielo, llamada eclíptica, de manera que sobre esa zona podremos encontrarlos en diversos horarios.

La eclíptica es el camino seguido por el Sol en su movimiento aparente en el cielo. Muy cerca de esa franja siempre encontraremos a los planetas y la Luna. Esta imagen del programa Stellarium muestra la madrugada del 30 de enero de 2016, cuando cinco planetas más la Luna estuvieron visibles al mismo tiempo.

Hay que notar que una vez que ubicamos algún objeto en el cielo, sólo necesitamos mover el eje en AR para seguirlo, siempre y cuando la montura esté correctamente alineada al eje polar.

En próximas entregas podremos abundar más sobre las posibilidades de observación que tenemos con nuestros telescopios o binoculares. Por lo pronto, una recomendación general es que una vez que han logrado armar y apuntar su telescopio, exploren el cielo de manera libre, sigan trazos al azar y barran el cielo nocturno hasta donde puedan, seguramente encontrar algún objeto interesante que llamará su atención.

Saludos y noches despejadas para ustedes.

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Mi primer telescopio, primeros pasos

A todos, en algún momento de nuestras vidas, nos pica el bichito de observar el cielo nocturno y los astros. Quizás fuimos impulsados por algún amigo o por nuestra propia sed de conocimiento, después de leer un libro, ver algún documental o simplemente al darnos cuenta de que el universo guarda cosas increíbles.

Y por supuesto, llegado ese momento, también decidimos comprar nuestro primer telescopio. A casi todos nos ha pasado: llegamos a la tienda, el vendedor nos habla en términos desconocidos, frustrados terminamos comprando algo que no estábamos buscando, a los pocos días el equipo termina arrumbado en el armario y jamás logramos comprender cómo diablos funciona. Una clásica y triste historia.

¿Cómo elegir un telescopio? (Foto: S&T)

El objetivo de este artículo es ayudar, y en cierto modo acompañar, a todos quienes se han planteado adquirir un equipo astronómico. Desde luego que hay una gran cantidad de temas por tocar, pero comenzaremos por tres de los más importantes: cómo ubicamos objetos en el cielo, el instrumento óptico, es decir el telescopio, y el soporte o montura que mueve el telescopio de determinada manera.

Posiciones y coordenadas

Antes de hablar de los telescopios y las monturas, vale la pena recordar que para ubicar cualquier objeto en el cielo, podemos usar varios tipos de coordenadas. Dos de las más comunes son, las ecuatoriales, que van acorde con el movimiento aparente de la mayoría de los objetos celestes y por otro lado, las altazimutales, que consideran la posición con respecto al horizonte y al punto más alto en el cielo.

Dejaremos aquí las siguientes descripciones e imágenes, que serán de utilidad más adelante.

Coordenadas ecuatoriales: dividen el cielo en una malla con 24 hrs (ascensión recta o AR) y con 90° (declinación o dec). La AR corre de forma similar a los meridianos terrestres (longitud) y la dec a los paralelos (latitud). Pensando en la divición de las coordenadas, en AR tenemos aproximadamente 12 hrs que dividen el cielo que vemos en el día y 12 hrs de la noche. En el caso de la dec, la división es de +90° y -90° desde los polos norte y sur, respectivamente, hasta el Ecuador, donde dec es 0°.

Coordenadas altazimutales: en estas, el cielo se divide en aros concéntricos medidos en altitud desde el horizonte hasta el punto más alto en el cielo (zenith) y en acimut desde el norte, continuando 360° hacia el este.

Monturas

Conocer las posiciones y coordenadas en el cielo, nos da pie para describir los dos tipos de monturas mas usadas: monturas ecuatoriales y monturas altazimutales.

En las primeras, los ejes móviles se alinean con las coordenadas ecuatoriales, es decir, tienen un movimiento “natural” de los objetos celestes. En el segundo tipo, como su nombre lo indica, los ejes de movimiento responden a las coordenadas altazimutales.

En cuanto a su estructura, son fáciles de identificar: las ecuatoriales tienen una barra con contrapeso del lado contrario donde se coloca el telescopio y en las altazimutales el telescopio va montado en una especie de “U” o media “U” y no tiene ningún contrapeso.

Ambas monturas normalmente van sobre un trípode o tripie que permite moverlas hacia los polos celestes (por ejemplo, hacia la estrella Polaris en el hemisferio norte), esto en el caso de las ecuatoriales y por otro lado, hacia el punto cardinal norte cuando se trata de las altazimutales.

De izquierda a derecha: telescopio refractor en montura altazimutal, telescopio refractor Newtoniano en montura Dobsoniana, telescopio refractor Newtoniano en montura ecuatorial y telescopio catadióptrico en montura ecuatorial.

Tipos de telescopios

Ahora sí, podemos avanzar y hablar un poco de los tipos más comunes de telescopios, para hacer la mejor elección.

Algunos ejemplos de telescopios comerciales. De izquierda a derecha: refractor (negro), reflector Newtoniano (rojo), refractor (azul), reflector Newtoniano (negro), refractor (blanco), catadióptrico (amarillo) y refractor Newtoniano (negro).

Primero, los hay en tres tipos: refractores, reflectores y una combinación de ambos, llamados catadióptricos.

Los telescopios refractores constan de un tubo donde van montadas las lentes que concentran la luz en un punto focal.

Los telescopios reflectores constan de un tubo donde van montados los espejos, cuya geometría puede ser circular, parabólica o hiperbólica. La combinación de los espejos llevan la imagen hasta el punto focal.

El tercer tipo de telescopios cuya arquitectura combina lentes y espejos, son los catadióptricos y se muestran en la figura siguiente.

Algo que se debe tomar en cuenta antes de adquirir un telescopio es la calidad óptica de las lentes y los espejos.

Dibujo y diagrama de un telescopio refractor apocromático de 4 elementos ópticos. (Wikipedia)

En el caso de los telescopios refractores, la luz atraviesa las lentes y los distintos colores que la componen podrían enfocarse en lugares diferentes, provocando un problema llamado aberración cromática. El resultado será un imagen con bordes coloridos y no enfocada. Los telescopios que intentan minimizar este problema, pero no logran eliminarlo del todo, se llaman acromáticos y están formados de una o dos lentes de mediana calidad. Otro tipo de refractores, algo más sofisticados, son los apocromáticos, que al tener tres o más lentes producen imágenes muy nítidas, tanto para observar directamente como para tomar fotografías. La diferencia entre ambos tipos de refractores se ve reflejado en su precio y los apocromáticos son mucho más caros que los acromáticos.

Diagrama de un telescopio reflector Newtoniano. (Wikipedia)

En el caso de los reflectores, hay una mayor variedad: los hay del tipo Newtoniano, Cassegrain, Maksutov, etc. Los más sencillos, económicos y de una calidad óptica nada despreciable son los Newtonianos. Los de este tipo no presentan aberración cromática y básicamente están formados por tubo con una boca abierta y en el fondo el espejo que concentra la luz hacia un pequeño espejo plano, desde donde sale perpendicular al tubo, hasta el ocular. Los del tipo Cassegrain también cuentan con un tubo con una boca para que entre la luz y sea reflejada por el espejo principal. De ahí va a un espejo secundario convexo que refleja la imagen, ya no lateral del tubo, sino al centro del espejo principal, que consta de un orificio por donde pasa la luz al punto focal. Hablando de precios, otra vez, los Newtonianos son mucho más económicos que los Cassegrain.

Entonces, ¿qué compramos?

Conociendo ya los aspectos generales de los telescopios, podemos entender mejor las diferencias entre los productos que una tienda nos ofrece. Sin embargo, debemos atender a una consideración final.

Normalmente, todos pensamos que un telescopio sólo sirve para observar directamente con nuestros ojos. Y resulta que tiempo después descubrimos que algunas personas también pueden tomar fotos con su telescopio. Cuando eso pasa, ¡también nosotros queremos tomar fotos! De manera que la elección del instrumento adecuado se complica más.

Siempre habrá más posibilidades de elección que recursos para comprar. (Foto: scopereviews.com)

Sin entrar en detalles (que en un futuro podremos resolver), yo les recomiendo que si sólo quieren hacer observaciones, les bastará un reflector Newtoniano de 4 a 6 pulgadas de diámetro (10 a 15 cm), sobre una montura ecuatorial o altazimutal. Con esto, podremos disfrutar de muchas noches descubriendo el cielo.

Si lo que quieren es también incursionar en la fotografía astronómica o astrofotografía, les recomiendo un muy buen refractor apocromático, un Newtoniano o un Cassegrain, sobre una montura ecuatorial. Además, es indispensable que la montura tenga algún tipo de mecanismo electrónico para su desplazamiento mientras se toman las imágenes.

Probablemente la moraleja de este primer post es: comprar un telescopio no es cosa fácil y hay que pensarlo dos veces antes de adquirir lo que sea. Aún más, el mundo de la astronomía requiere avanzar poco a poco, leer e informarse mucho, preguntar a los más avanzados, etc., pero sobre todo, debemos disfrutar los que hacemos y lo que aprendemos.

Espero haber contribuido en los primeros pasos en la elección de su futuro primer telescopio y nos seguiremos encontrando por estas latitudes.

Saludos y noches despejadas para ustedes.

Calderón, Paranal y la falta de visión.

Presidentes dentro de uno de los VLT. ESO
La semana pasada el presidente Felipe Calderón anduvo por el sur del continente firmando acuerdos, presumiendo el “buen estado” en que deja su administración y de paso, conociendo uno de los lugares más impresionantes de la Tierra, no solo por sus condiciones climáticas, sino también por lo que ahí se hace.
Calderón firmo en pleno desierto Chileno lo que ha sido llamado Alianza del Pacífico entre México, Chile, Colombia y Perú, donde el objetivo principal es “lograr la libre circulación de bienes, servicios, capitales y personas” -probablemente el término Tratado de libre comercio ya pasó de moda o, después de los multiples fracasos, el termino ya no conviene usarlo. Dando un repaso al documento firmado, uno puede ver que las buenas intenciones abundan y las propuestas concretas brillan por su ausencia -nada de que asombrarse.
Calderón, al visitar Paranal, se dio cuenta -espero- del tipo de tecnología que llegó a Chile desde principios de la década de los 90s y continua hoy en día con sorprendentes proyectos científicos chileno-europeos, principalmente de la ESO (Observatorio Europeo Austral). Chile, en su momento, supo aprovechar la importantísima ventaja climática para promover que en el norte de su territorio se instalaran los mejores y más grandes telescopios del mundo. Los VLTs (Very Large Telescopes), un conjunto de 4 telescopios de 8.2 metros de diámetro cada uno, que pueden observar el mismo objeto al mismo tiempo, son hasta el momento el interferómetro óptico más importante jamás construido. Un poco más al norte, en el desierto de Atacama, el interferómetro ALMA (Atacama Large Millimeter Array) lleva un 60% de avance y los primero datos en la parte milimétrica del espectro ya han sido entregados a la comunidad científica para su análisis. ALMA, muy probablemente, estará trabajando al 100% para el verano del 2013. Finalmente, muy cerca de los VLTs, en Cerro Armazones, todo esta listo para iniciar la construcción del E-ELT (European Extremely Large Telescope) el telescopio óptico-infrarojo más grande jamás creado; su espejo segmentado tendrá 39.3 metros de diámetro y su edificio (incluyendo la cúpula) tendrán las dimensiones de un estadio de fútbol. 
VLTs en Paranal. ESO
Sin embargo, (y la pregunta es más que válida en estos tiempos) ¿cuánto cuestan y para que sirven todos estos proyectos enfocados casi exclusivamente a observar el cielo? La respuesta -se tenga una visión materialista o no-: muchos cientos de millones de dolares que son invertidos en tratar de responder las preguntas más fundamentales que se ha planteado el hombre, hacernos ver de lo que somos capaces como raza humana, impulsar la colaboración científica y técnica entre varios países y –lo ha dicho el divulgador de Neil deGrasse Tysonestablecer los sueños y esperanzas de las futuras generaciones. Cada una de estas justificaciones y cualquier otra que se tenga, han creado en Chile y muchos países de la ESO empleos de calidad, remunerados de manera justa y han ayudado a mejorar la calidad de vida de miles de familias involucradas directa o indirectamente en los proyectos. Niveles escolares de licenciatura, maestría y doctorado son indispensables en cualquiera de ellos.  No es casualidad entonces, que los países más desarrollados y con visión de futuro volteen al impulso científico y tecnológico, más que al sub-empleo-manufacturero, cuando discuten el “como le vamos a hacer”
ALMA en Atacama. ESO
Para Calderón -así lo reflejó su pobre interés por la ciencia y tecnología-, los jóvenes no son más que mano de obra barata, presta a llenar las fabricas con empleos mediocres. Abaratar los gastos en personal se ha convertido en el principal objetivo de buena parte de políticos y empresarios en este país. De México se puede decir: aquí se ensambla, se termina, se empaca; pero no se genera ni la idea, ni los principios científicos, ni las bases teóricas de casi nada. 
Desde que la ESO comenzó a invertir el dinero europeo en Chile, y Chile el propio en si mismo, sus universidades han aumentado significativamente la matricula de estudiantes en las áreas de física, astronomía e ingeniería. Se han creado laboratorios ex profeso para la creación software, buena parte de los detectores y la electrónica en diversos telescopios. Las becas al extranjero para estudiantes de ciencias e ingeniería aumentan año con año y las posiciones posdoctorales crecieron significativamente en los últimos 6 años en el área de astronomía. Según un reporte del CONICYT, para el 2010, 10% de las publicaciones científicas en Chile venían de proyectos relacionados con astronomía; un porcentaje mayor que el de Inglaterra, Estados Unidos o Canadá. Finalmente, para el año 2018, la inversión directa extrajera en proyectos astronómicos ascenderá a 5 mil millones de dolares en territorio chileno. Respecto a los tres instrumentos arriba mencionados, el gasto en millones de dolares es (a precios de 2012): VLTs cerca de 405 millones, ALMA cerca de 1,000 millones y el E-ELT cerca de 1,300 millones.
E-ELT en Cerro Armazones. ESO
En el 2011, México invirtió en ciencia y tecnología el 0.3% del producto interno bruto; en este 2012 el porcentaje fue casi similar. Si lo comparamos con países más ricos como Israel (4.86%), Suecia (3.75%) y Finlandia (3.49%) podríamos encontrar decenas de pretextos para la falta de recursos. Sin embargo, comparado con países con un nivel de desarrollo similar como el mismo Chile (0.67%) y Brasil (1.13%), o peor aún, con aquellos con un ingreso bajo como India (0.88%) y China (1.44%) cualquier pretexto se vuelve infame.
Solo como dato final. En el presupuesto de egresos para el 2012 el gasto en ciencia y tecnología fue de 34 mil 222 millones de pesos. Compárelo con esto: 862 mil 140 millones se fueron a la burocracia federal, 130 mil 700 millones a seguridad (incluyendo el ejercito, Procuraduría General de la República y Secretaria de Seguridad Pública -evalúe de una vez sus resultados-) y la Secretaria de Educación Pública  se llevó 531 mil 758 millones. Si le parece mucho el dinero que México gasta en ciencia y tecnología, pregúntele a alguno de los miembros de la ESO, a Francia, Alemania o Brasil. Seguramente contestaran que no es gasto, fue una inversión.
¿Se habrá dado cuenta de esto Felipe Calderón en su visita a Paranal? Francamente, ya no importa. Y me da igual.