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Il telescopio, guida completa per l’acquisto del primo strumento

Il cielo notturno costituisce uno degli spettacoli più belli che ci venga offerto dalla natura. Troppo spesso dimentichiamo di volgere lo sguardo a quel mondo affascinante che ci sovrasta, che ci appare così lontano, pur facendone noi parte. Già ad occhio nudo la visione del firmamento ci consente di ammirare il fascino degli oggetti più facilmente identificabili, ma talvolta cresce nell’osservatore la voglia di approfondire i dettagli che senza l’ausilio di uno strumento non potremmo mai osservare. Prima di addentrarci nella teoria, dobbiamo subito porci delle semplici domande:

CHE TIPO DI OSSERVAZIONE DESIDERO?

  • Terrestri e occasionalmente astronomiche
  • Astronomiche, prevalentemente di Luna, Sole e pianeti (attenzione alle osservazioni solari che devono essere svolte solo con l’utilizzo di un filtro in Mylar da anteporre dinanzi all’obiettivo e non sull’oculare)
  • Un po’ di tutto
  • Solo oggetti di cielo profondo
  • Voglio anche svolgere fotografia astronomica

DA DOVE SVOLGERO’ LE MIE OSSERVAZIONI?

  • Da casa
  • Da casa, ma talvolta vorrei trasportarlo
  • devo necessariamente spostarmi

Queste prime semplici domande ci danno un’idea dello strumento che si dovrà valutare. Nel caso in cui foste intenzionati a spostarlo per osservazioni in campagna o in montagna (quindi con relativo trasporto in auto), è fondamentale che il telescopio pesi e sia il meno ingombrante possibile. Al contrario, una postazione fissa potrebbe far propendere verso uno strumento più grande. Tale domanda, all’apparenza banale, nasconde però delle insidie. L’inquinamento luminoso che attanaglia le nostre città rende la visione del cielo profondo molto complicata. Qualora l’obiettivo fosse la visione di oggetti di cielo profondo, un telescopio più piccolo e più pratico che garantisce il trasporto potrebbe regalare tante soddisfazioni sotto un cielo scuro, rispetto ad esempio ad uno strumento più grande da utilizzare nelle aree urbane.

Cosa c’è da valutare quando si sceglie un telescopio? Ritengo che un’adeguata conoscenza della strumentazione favorisca la scelta finale. Partiamo dallo schema ottico.

L’OBIETTIVO – L’obiettivo di un telescopio può essere composto da lenti (rifrattore), da specchi (riflettore) o da una combinazione di entrambi (catadiottrico). Di ogni schema ottico esistono molte varianti: ad esempio i rifrattori possono essere acromatici, semi-apocromatici, apocromatici; i riflettori più comuni sono il newtoniano e il Cassegrain, mentre i catadiottrici più diffusi sono gli Schmidt-Cassegrain e i Maksutov-Cassegrain

IL RIFRATTORE – Offre immagini nitide e ad alto contrasto di tutti i soggetti in tutto il campo inquadrato. E’ consigliabile ai principianti perché è facile da usare, richiede poca o assente manutenzione e riallineamento ottico. E’ molto indicato per osservazioni planetarie, lunari e di stelle doppie, dove si richiede un’alta risoluzione e un grande contrasto. Ha un’alta efficienza luminosa perché privo di ostruzione e perché caratterizzato da una correzione ottica elevata. La qualità dell’immagine dipende dal numero di lenti e dal loro trattamento. Un rifrattore apocromatico ED avrà un costo decisamente più alto rispetto ad un tubo ottico di pari apertura ma di altra configurazione. E’ adatto a chi non può spostarsi da casa e non osserverà oggetti deep-sky.

RIFLETTORE – Composto da uno specchio primario parabolico e un secondario piano che intercetta i raggi riflessi dallo specchio principale (posto sul fondo), deviandoli a 90° sul fianco del tubo. Fornisce immagini prive dei fastidiosi contorni colorati tipici delle immagini fornite dai rifrattori acromatici, in quanto un obiettivo a specchio è totalmente privo di aberrazione cromatica. Inoltre la sua forma parabolica elimina l’aberrazione sferica, garantendo quindi un’ottima nitidezza delle immagini. E’ un telescopio universale che garantisce la visione di tutti gli oggetti del firmamento. E’ quindi adatto al neofita curioso che non disdegna alcuna osservazione. Per gli oggetti deep-sky è necessario che il cielo sia privo di inquinamento luminoso.

  • CASSEGRAIN – il telescopio è costituito da due specchi: il primario, concavo, ha sezione parabolica e il secondario, convesso, ha una sezione iperbolica. Lo specchio primario è forato e l’osservazione della sorgente luminosa avviene dietro a questo. Il percorso luminoso segue in questo caso un doppio tragitto all’interno del tubo ottico, il che consente di avere focali lunghe in uno strumento abbastanza compatto. Una variante del Cassegrain è la configurazione Nasmyth. In questo caso alla classica configurazione Cassegrain si aggiunge un terzo specchio (piano), situato lungo l’asse di declinazione strumentale che estrae il fuoco all’interno dell’asse. L’osservazione della sorgente avviene così all’estremità dell’asse di declinazione ove sono collocati gli strumenti di osservazione. In un telescopio Nasmyth non è dunque necessaria la foratura dello specchio primario. Altra variante è il Ritchey-Chrétien è un telescopio di tipo aplanatico, esente cioè da aberrazioni sferiche e di coma. Richiede una lente detta spianatrice di campo. E’ una configurazione molto utilizzata per gli strumenti professionali e ha il vantaggio della compattezza.

SCHMIDT-CASSEGRAIN – E’ composto da uno specchio primario concavo-sferico, a uno specchio secondario convesso-sferico e da una sottile lente dotata di potere convergente al centro e divergente ai bordi che ha lo scopo di correggere le aberrazioni ottiche del sistema. L’immagine si fora nella parte posteriore del tubo, dietro un foro praticato al centro dello specchio principale. Rientra nei telescopi catadiottrici.

MAKSUTOV-CASSEGRAIN – Altro catadiottrico molto simile a quello precedente, le aberrazioni ottiche dei due specchi sferici vengono corrette introducendo una grossa lente anteriore a menisco, anch’essa sferica. E’ consigliabile per osservare oggetti di cielo profondo come le nebulose, gli ammassi stellari, le galassie. Essendo uno schema universale, offre buone prestazioni anche nelle osservazioni solari, lunari e planetarie, ma con contrasto minore di un rifrattore (specie apocromatico). Il riflettore di grande apertura, come abbiamo già visto, è più economico in confronto ad un telescopio a lenti e ciò spiega il suo utilizzo in campo commerciale. Inoltre, un grande diametro dell’obiettivo costituisce un indubbio vantaggio nelle osservazioni visuali del cielo profondo.

Dopo aver visto gli schemi ottici passiamo ad analizzare i fattori da valutare prima dell’acquisto.

IL DIAMETRO – E’ senza dubbio il primo degli aspetti da valutare. Al crescere del diametro dell’obiettivo cresce la possibilità di percepire stelle e oggetti celesti di luminosità più debole; siccome più gli oggetti sono deboli e più sono numerosi, un telescopio più grande mostrerà più stelle e più oggetti deboli. Un obiettivo più grande ha anche un maggiore potere risolutivo, cioè una maggiore capacità di mostrare dettagli degli oggetti osservati, oltre ad avere una maggiore capacità di ingrandirli.

LA LUNGHEZZA FOCALE – Una lente o uno specchio ha una sua propria lunghezza focale, che rappresenta la distanza tra l’obiettivo e il punto in cui vengono fatti convergere i raggi luminosi. In generale, al crescere della lunghezza focale aumenta l’ingrandimento del telescopio e delle sue dimensioni fisiche (non sempre).

IL RAPPORTO FOCALE – Il rapporto tra la lunghezza focale e il diametro si chiama rapporto focale, oppure luminosità fotografica e si esprime con il simbolo f/x. Un telescopio con un rapporto focale f/4 è più luminoso di un telescopio con rapporto focale f/5, anche se questo è vero solo nelle applicazioni fotografiche. Nell’uso visuale la luminosità di un telescopio è data esclusivamente, come abbiamo visto, dal diametro dello strumento.

GLI INGRANDIMENTI – L’ingrandimento di un telescopio può essere variato usando oculari con diversa lunghezza focale, ma gli ingrandimenti più utili per osservare gli oggetti del cielo sono solitamente minori del massimo ingrandimento possibile. L’uso di ingrandimenti che superano questo limite vi farà ottenere immagini scure e poco contrastate. L’ingrandimento massimo effettivo è equivalente a circa 2-2,5 volte l’apertura espressa in mm per i riflettori, mentre è equivalente a circa 2,5-3 volte per i rifrattori; per esempio, il massimo ingrandimento di un telescopio rifrattore da 80 mm di alta qualità ottica è pari a 200-240X, sempre a patto che la turbolenza atmosferica sia contenuta. Per l’osservazione degli oggetti si utilizzano gli oculari, dotati a loro volta di una lunghezza focale. Dividendo la lunghezza focale del telescopio per la lunghezza focale degli oculari, otteniamo gli ingrandimenti che quell’oculare ci fornirà con quel tipo di telescopio. Esempio pratico:

supponiamo di utilizzare un telescopio 114/900, dove il 114 sta ad indicare 114 mm di apertura dell’obiettivo e 900 è la lunghezza focale del telescopio (sempre espressa in mm). L’oculare in dotazione al mio strumento è un 25 mm. Dividendo 900/25 avrò gli ingrandimenti, ossia 36X. Vuol dire che quell’oculare abbinato a quello strumento mi fornirà 36 ingrandimenti. Se utilizzassi lo stesso oculare su un telescopio con una lunghezza focale da 1000 mm, otterrei 40 ingrandimenti.

IL POTERE RISOLUTIVO – E’ la capacità di un obiettivo di rivelare come distinti i particolari dell’immagine. Esso dipende strettamente dal diametro e pertanto uno strumento, poniamo da 114 mm, mostrerà più dettagli rispetto ad uno strumento da 60 mm. La formula per il suo calcolo è Pr= 120/D(mm), dove D è uguale al diametro
dell’obiettivo espresso in mm.

LA MONTATURA – La montatura è il supporto meccanico che sostiene il telescopio, ne consente il puntamento in tutte le direzioni e si incarica di inseguire il moto degli oggetti inquadrati. Esistono due tipi di montature per i telescopi astronomici: quella Altazimutale e quella Equatoriale.

La montatura altazimutale:

  • consente l’inseguimento muovendo il tubo nelle direzioni verticale ed orizzontale
  • Essendo la sua struttura semplice ed il suo montaggio, uso e manutenzioni facili, è consigliabile per i principianti
  • Può essere mossa i tutte le direzioni, ed è utilizzabile immediatamente, senza richiedere uno stazionamento preliminare
  • E’ particolarmente adatta per l’osservazione della Luna e dei pianeti, delle comete e delle stelle variabili
  • Non è adatta per le osservazioni prolungate dei pianeti ad alto ingrandimento e per la fotografia astronomica
  • E’ adatta per osservazioni terrestri, ma per questo genere di osservazioni necessario dotare il telescopio di un raddrizzatore d’immagine, come il Prisma di Porro.
  • Possiede moti micrometrici che agiscono nelle direzioni alto-basso e destra-sinistra, molto comodi per inseguire un oggetto in movimento.

La montatura equatoriale:

  • Nasce per seguire il moto degli oggetti celesti lungo la loro traiettoria nel cielo (per effetto della rotazione terrestre gli oggetti nel campo visivo, se il telescopio non è dotato di un movimento motorizzato, tendono a fuggire).
  • Allineando il suo asse polare con il polo celeste, è possibile inseguire il moto degli oggetti celesti ruotando la sola manopola micrometrica di Ascensione Retta. Per tale motivo la montatura è adatta per l’astrofotografia e per le osservazioni prolungate ad alto ingrandimento.
  • E’ possibile montare un motore (molti telescopi commerciali ne sono già forniti) per eseguire l’inseguimento e il puntamento automatico degli oggetti celesti.
  • E’ assolutamente indispensabile per la fotografia astronomica a lunga esposizione e per le osservazioni ad alto ingrandimento.

Le caratteristiche fondamentali che deve possedere una montatura sono:

  • la robustezza, che si rende evidente con l’assenza di vibrazioni (o con un tempo di smorzamento delle vibrazioni in pochi secondi) durante l’uso.
  • l’efficacia dei fermi degli assi: in una montatura ben costruita gli oggetti non si spostano dal campo quando si bloccano gli assi dopo il puntamento.
  • La fluidità dei movimenti micrometrici, che deve essere costante in tutte le posizioni, senza punti di ineguale resistenza durante la rotazione
  • nelle montature equatoriali, la praticità delle regolazioni in altezza e azimut durante le operazioni di allineamento polare
  • nelle montature equatoriali, la precisione dell’inseguimento anche ad alto ingrandimento.

Ideale sarebbe frequentare qualche associazione limitrofa di gruppi astrofili, dove poter apprendere facilmente tali tematiche.

Renato Sansone: Giornalista scientifico, iscritto all'ordine nazionale dal 2013. Si occupa di cronaca scientifica dal 2011. Contatti: renato.sansone@geomagazine.it
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