lL'oculare Zeiss

Ieri sera ho provato per la prima volta un oculare un po' particolare: si tratta di un oculare da microscopio della Zeiss (Jena) la cui focale devo ancora calcolare precisamente perché spesso sugli oculari da microscopio sono riportati gli ingrandimenti e non i millimetri.
Avevo già provato questo oculare con eccellenti risultati sul mio vecchio telescopio rifrattore da 60 mm di apertura e 900 mm di focale.
Beh, con il nuovo telescopio è ancora meglio!
Per prima cosa ho puntato la galassia di Andromeda (M31) nel campo visivo si vedevano perfettamente il nucleo della galassia ed anche la compagna M32 con un'ottimo contrasto anche se il cielo era piuttosto luminoso.
Come seconda prova ho cercato un'ammasso piuttosto debole ed ho puntato M103 in Cassiopea: splendido ogni stella dell'ammasso appariva perfettamente risolta come un puntino precisissimo; stessa cosa con l'ammasso NGC457 sempre in cassiopea un po' più a sinistra e con M52: un altro bell'ammasso sopra a Cassiopea.
Infine ho puntato M13 in Ercole (ogni serata di osservazione non è finita se non do almeno un salutino ad M13) bello come sempre!
Per completare il rapporto della serata devo riportare anche un fallimento: ho provato a puntare la nebulosa nord America (NGC7000) ma non sono riuscito a distinguerla dal fondo del cielo che era piuttosto luminoso.

Schema ottico: Il catadiottrico Maksutov-Newton

Nel catadiottrico Maksutov-Newton la disposizione degli specchi è assolutamente analoga al classico Newton ma con lo specchio primario a sezione sferica; al principio del cammino ottico vi è un correttore a menisco con entrambe le superfici sferiche, la cui funzione è introdurre una quota di aberrazione sferica uguale alla stessa prodotta dall'ottica a riflessione ma di segno algebricamente opposto.

I punti di forza di questi strumenti sono la ridottissima ostruzione, il tubo chiuso che riduce le turbolenze interne e l'aplanaticità che scongiura la presenza di aberrazione sferica. Per contro ci si può trovare a che fare con ingombri considerevoli anche in presenza di strumenti de medio diametro.

Un problema di queste ottiche può essere rappresentato da un lungo periodo di acclimatamento termico dovuto principalmente allo spessore del menisco; spesso i costruttori fanno uso di ventilatori per velocizzare gli scambi di temperatura.

In sostanza questi strumenti sono validissimi per le osservazioni degli oggetti del Sistema Solare tanto che come contrasto rivaleggiano con i costosissimi rifrattori apocromatici, la separazione di stelle doppie e anche saltuariamente oggetti del fondo cielo; per contro hanno un campo corretto illuminato molto piccolo (dovuto principalmente alle ridotte dimensioni dello specchietto secondario) che può penalizzarne l'uso fotografico.

Schema ottico: Il catadiottrico Maksutov-Cassegrain

Il catadiottrico Maksutov-Cassegrain è un variante del Cassegrain; la sezione di entrambi gli specchi è sferica mentre all'inizio del cammino ottico vi si trova un correttore a menisco con entrambe le superfici sferiche, la cui funzione è introdurre una quota di aberrazione sferica uguale alla stessa prodotta dall'ottica a riflessione ma di segno algebricamente opposto.

Nel Maksutov-Cassegrain classico (configurazione Gregory) lo specchio secondario è ottenuto alluminando la porzione centrale interna del menisco correttore; questo stratagemma riduce di molto l'ostruzione centrale e semplifica sia l'ottica che la meccanica (non è presente lo specchio secondario ne tantomeno un suo supporto) a tutto vantaggio di un migliore contrasto. Il rovescio della megaglia è però l'esigenza sul piano ottico della presenza di una lunga focale (f/13 e oltre) poichè la curvatura del menisco impone un forte potere moltiplicatore al secondario.

Nella configurazione Ru-Mak è invece presente uno specchio secondario con relativo supporto (come negli Schmidt-Cassegrain) permettendo di ottenere rapporti di apertura maggiormente universali (f/10...12)

I punti di forza di questi strumenti sono la compattezza (a vantaggio della montatura e della trasportabilità), il tubo chiuso che riduce le turbolenze interne e l'aplanaticità che scongiura la presenza di aberrazione sferica.

Un problema di queste ottiche può essere rappresentato da un lungo periodo di acclimatamento termico dovuto principalmente allo spessore del menisco; spesso i costruttori fanno uso di ventilatori per velocizzare gli scambi di temperatura.

In sostanza questi strumenti sono molto validi per le osservazioni degli oggetti del Sistema Solare, la separazione di stelle doppie e anche saltuariamente oggetti del fondo cielo; per contro hanno spesso un campo corretto molto piccolo che può penalizzarne l'uso fotografico.

Tuttavia il Maksutov-Cassegrain nelle varianti Sigler e SiMak è ottimizzato per la fotografia a fuoco diretto.

Schema ottico: Il catadiottrico Schmidt-Cassegrain

Il catadiottrico Schmidt-Cassegrain è un variante del Cassegrain; la sezione di entrambi gli specchi è sferica mentre all'inizio del cammino ottico vi si trova una lastra correttrice a superficie asferica, la cui funzione è introdurre una quota di aberrazione sferica uguale alla stessa prodotta dall'ottica a riflessione ma di segno algebricamente opposto.

Nei modelli commerciali la messa a fuoco viene ottenuta tramite lo spostamento assiale dello specchio primario.

I punti di forza di questi strumenti sono la compattezza (a vantaggio della montatura e della trasportabilità), il tubo chiuso che riduce le turbolenze interne e la praticità d'uso dell'ottica (f/10 oppure f/6,3 a seconda dei modelli) che rende questo catadiottrico adatto ad ogni genere di osservazioni pur senza eccellere in nessuno dei campi.

Il principale difetto è rappresentato dalla notevole ostruzione causata dallo specchio secondario e dal relativo paraluce, la quale è direttamente responsabile di una certa perdita di contrasto dei dettagli più fini. Inoltre la correzione dell'aberrazione sferica - pur soddisfacente - difficilmente raggiunge la perfezione.

Schema ottico: Il riflettore Cassegrain

Il riflettore Cassegrain si avvale analogamente al Newton di uno specchio primario concavo che concentra in fascio ottico in avanti; poco prima del fuoco vi è posto un secondo specchio convesso che moltiplica e rimanda il fuoco indietro verso lo specchio primario nel cui centro è ricavato un foro atto a permettere il passaggio del fascio ottico; il fuocheggiatore è posizionato posteriormente al tubo ottico, come nel caso dei rifrattori.

Al fine di scongiurare la presenza di aberrazione sferica è necessario che la curvatura dello specchio primario abbia sezione parabolica mentre il secondario convesso è - nella configurazione Cassegrain classica - di sezione iperbolica.

Rispetto al Newton il riflettore Cassegrain permette di ottenere un telescopio di focale lunghissima (generalmente questo tipo di strumenti ha un'apertura di f/15 e oltre) pur mantenendo un aspetto compatto.

Come nel caso del Newton, lo specchietto secondario è mantenuto al centro dell'asse ottico da una struttura a raggi denominata in gergo "crociera" o "spider" (ragno) il quale deve essere il meno intrusivo possibile per non causare luci diffuse.

Il Cassegrain classico è uno strumento adatto all'osservazione ad alta risoluzione di Luna e pianeti, nonchè per la separazione di stelle doppie mentre - a causa della focale lunghissima - è deficitario nelle osservazioni (e soprattutto alla fotografia) di oggetti del profondo cielo. Il coma al bordo può raggiungere livelli fastidiosi.

Tuttavia sono presenti diverse varianti come il Dall-Kirkham (specchio primario iperbolico e specchio secondario sferico) permette di ottenere uno strumento con rapporti di apertura f/11...13 (più adatti ad un uso universale) oppure il Ritchey-Chretien (entrambi gli specchi a lavorazione iperbolica) che sfoggia un campo corretto molto ampio che lo rende adattissimo alla fotografia al fuoco diretto.

Altre varianti su base Cassegrain sono il Nasmyth, che si avvale di un terzo specchio piano che devia il fascio ottico a lato del tubo analogamente al Newton, e il Coudè che è in pratica un Nasmyth con un ulteriore specchio piano situato nell'asse polare della montatura tedesca o inglese, che consente all'osservatore di osservare sempre dal medesimo punto indipendentemente dalla posizione del telescopio.

Schema ottico: Il riflettore Newton

I riflettori Newton si avvalgono principalmente di uno specchio primario concavo che concentra in fascio ottico in avanti; poco prima del fuoco vi è posto un secondo specchio (piano), inclinato di 45 gradi che devia il fascio ottico a lato del tubo di supporto dove vi è messo il fuocheggiatore.

Al fine di scongiurare la presenza di aberrazione sferica è necessario che la curvatura dello specchio primario abbia sezione parabolica e non sferica.

Lo specchietto secondario è mantenuto lungo il fascio ottico da una struttura a raggi denominata in gergo "crociera" o "spider" (ragno) il quale deve essere il meno intrusivo possibile per non causare luci diffuse.

Il pregio più grande del telescopio Newton è la semplicità costruttiva che ha contribuito moltissimo sia alla sua diffusione che alla realizzazione di diametri molto grandi anche per strumenti amatoriali. Il telescopi Newton sono adatti a qualsiasi tipo di osservazione, la loro "inclinazione" verso una categoria di oggetti a scapito di altre dipende dal rapporto di apertura che se spinto (f/7 e oltre) li rende eccellenti per osservazioni di oggetti del Sistema Solare per via della bassa ostruzione (causata dallo specchio secondario) mentre se forzato (f/4...6) li rende praticissimi per la fotografia di oggetti del cielo profondo.

Il principale difetto dei telescopi Newton è la presenza di coma (un'aberrazione extra-assiale), che può raggiungere livelli fastidiosi in esemplari a corto fuoco (tuttavia in parte rimediabile con l'adozione di un gruppo di lenti correttrici lungo il cammino ottico), oltre che l'ingombro degli esemplari di rilevante apertura. Da non sottovalutare l'effetto negativo dei moti convettivi dovuti al tubo aperto che possono causare un lieve decadimento qualitativo dell'immagine.

Schema ottico: Il rifrattore apocromatico

L'ottica del rifrattore apocromatico è formata sostanzialmente da 2 lenti differenti per curvatura e materiale; una lente del doppietto è spesso realizzata usando un vetro a bassa dispersione. Alcuni obiettivi apocromatici utilizzano addirittura 3 o più lenti.

L'ottica apocromatica si distingue da quella acromatica perchè garantisce la fuocheggiatura dei 3 colori fondamentali (rosso, verde e blu) sullo stesso piano focale (o comunque la differenza è minima) assicurando l'assenza di aberrazione cromatica e offrendo quindi una grande fedeltà cromatica degli oggetti osservati. Spesso le ottiche apocromatiche hanno schemi detti aplanatici, cioè privi di aberrazione sferica.

Lungo il cammino ottico sono distribuiti sulla parete interna del tubo una serie di diaframmi a lama di rasoio, al fine di incrementare il contrasto delle immagini.

I telescopi apocromatici sono generalmente adatti all'osservazione di tutti gli oggetti celesti offrendo immagini sia visuali che fotografiche di altissima qualità; essi sono limitati solo dall'apertura, spesso modesta (i costi sono MOLTO elevati) . Inoltre ne esiste una categoria più adatta per la fotografia di oggetti estesi con proprietà di astrografi. Gli apocromatici - astrografi si distinguono dai comuni apocromatici per il rapporto di apertura più forzato (f/4...6 anzichè f/7...10) e per la presenza di un gruppo spianatore di campo (formato da una o più lenti) lungo il cammino ottico che può garantire campo piano anche sufficiente a coprire il grande formato fotografico (6x6cm).

Schema ottico: Il rifrattore acromatico

L'ottica del rifrattore acromatico è formata sostanzialmente da 2 lenti differenti per curvatura e materiale (si usano i vetri Flint e Crown, caratterizzati da differente indice di rifrazione); la ragione dell'impiego di questa combinazione ottica è la necessità dell'abbattimento dello spettro secondario. E' noto infatti che una lente singola fuocheggia a distanze differenti le lunghezze d'onda blu e rossa; questo fenomeno viene fortemente ridotto con l'utilizzo di un obiettivo acromatico, sino quasi a sparire del tutto qualora il rapporto di apertura sia uguale o superiore a f/15 (e cioè il rapporto tra il diametro delle lente principale e la sua focale che è proporzionale al potere ingrandente della lente). Lungo il cammino ottico sono distribuiti sulla parete interna del tubo una serie di diaframmi a lama di rasoio, al fine di incrementare il contrasto delle immagini.

Telescopi siffatti sono ottimi per le osservazioni di tutti gli oggetti del Sistema Solare (Sole, Luna, Pianeti) nonchè per la separazione di stelle doppie.

Tuttavia sono assai penalizzati per via dell'ingombro, dell'apertura modesta (i costi di obiettivi acromatici di qualità sono molto elevati) e del rapporto di apertura molto spinto che ne preclude la fotografia di oggetti estesi.

Lo strumento

Il 27 maggio 2004 io e mia (appunto) moglie ci siamo sposati e, nello sgomento di tutti gli amici e parenti abbiamo fatto una lista di nozze piuttosto particolare: un telescopio.

I nostri primi passi come astrofili li avevamo compiuti con un telescopio rifrattore (di quelli fatti a cannocchiale: con una lente in cima ed una in fondo per dirla grossolanamente) da 60 mm e focale da 1900 mm. (è mia intenzione prossimamente di scrivere un articolo di ottica facile per comprendere meglio alcuni termini ed il loro significato). Per più di due anni ci siamo divertiti molto con questo attrezzo. Prima la luna che si è dimostrata sempre affascinante, poi la prima volta di saturno! che impressione si vedono gli anelli! fino al primo approccio con gli oggetti di cielo profondo (Deep Sky): l'ammasso globulare M13, il cluster di Tolomeo, la galassia di Andromeda...
E' già qui è veramente cominciata la voglia di qualcosa di più. E allora quale occasione migliore del matrimonio per farsi regalare qualcosa di bello che volevamo entrambi? Siamo andati di corsa nel negozio di ottica astronomica (che nel frattempo avevamo già bazzicato per acquistare alcuni "optional") ed abbiamo scelto un gran bell'attrezzo: un MEADE LXD55 8'' SC (traduco - MEADE è la marca; LXD55 è il modello e soprattutto il tipo di montatura e 8'' SC vuole dire che è un telescopio riflettore con un'apertura di 8 pollici, cioè 17,92 cm ed è costituito secondo uno schema ottico chiamato Schmidt-Cassegrain).
Ecco, insomma quello in foto è proprio come il nostro. Ma ora purtroppo il tempo stringe e occorre lasciare i lettori con un po' di fiato sospeso. Prossimamente, oltre all'annunciato piccolo, piccolissimo compendio di ottica per neofiti, finalmente anche un po' di immagini raccolte con il nostro telescopio.

Ciaeli sereni,
Nicola

Cosa devo dire? Cominciamo!

Salve a tutti,
Eccomi qui finalmente ad impegnarmi nella pubblicazione (spero sufficientemente sistematica) delle osservazioni astronomiche fatte da me e mia moglie. Cercherò di essere il più preciso possibile riguardo alle tecniche utilizzate, agli strumenti, ed alle condizioni del cielo.
Spero che tale blog possa essere utile ad altri astrofili; personalmente ho trovato che la lettura delle esperienze di altri, anche alle prime armi, che come me hanno l'hobby dell'astronomia è talvolta più illuminante di alcune letture più tecniche e professionali.

Sempre in questo articolo di inizio voglio assolutamente salutare tutto il circolo astrofili di Torre Luciana (http://www.torreluciana.it) che ci ha accolto calorosamente tra le sue braccia. Per chi abita nei dintorni di Firenze e vuole avvicinarsi all'astronomia è sicuramente un gran bel gruppo!

Cieli sereni!