O céu contém uma grande diversidade de objetos
astronômicos que a olho nu são invisíveis, mas que
com um binóculo ou telescópio de pequeno porte se tornam
perfeitamente acessíveis. Exemplos são os aglomerados
estelares, que contêm centenas e às vezes milhares de
estrelas. Apenas com nossos olhos, somente conseguimos
identificá-los como pequenas manchas no céu noturno.
Mesmo assim isso vale apenas para os aglomerados maiores e mais
próximos do nosso Sistema Solar e quando observados em uma noite
escura, sem Lua e com pouca iluminação à
nossa volta. Mas quando observamos os aglomerados com um
binóculo, eles se desdobram em inúmeras estrelas,
formando uma bela visão; em vários casos isso é
verdade mesmo num centro urbano, como Porto Alegre.
Imagem de um aglomerado aberto obtida com um telescópio de 20cm de diâmetro.
Além dos aglomerados estelares, compostos por muitas estrelas,
existem sistemas mais simples, como estrelas duplas ou múltiplas.
A olho nu vemos apenas um ponto de luz. Ao apontarmos para este objeto um
telescópio de 6 cm de abertura, ou mesmo um binóculo com
5cm, vemos que a estrela se desdobra em duas ou mais. Exemplo
interessante de sistema assim é Alfa Centauri, a 4a
estrela
mais brilhante do céu, que fica próxima à
constelação do Cruzeiro do Sul e que é composta na
verdade por 3 estrelas, duas das quais facilmente visíveis com
um binóculo de 7x50 (o primeiro número refere-se à
amplificação e o segundo à abertura da sua objetiva,
em mm). A estrela Alfa do Cruzeiro do Sul
também é dupla, mas exige um telescópio de uns
12cm para que possamos separar as estrelas do par. Os anéis de
Saturno, os 4 maiores satélites de Júpiter, as fases de
Vênus e a superfície de Marte são outros exemplos
de observações que exigem auxílio de um
binóculo ou pequeno telescópio e que geralmente causam
grande excitação nas pessoas. Finalmente, não
dá para deixar de mencionar a Via-Láctea, que é a
faixa no céu onde se concentram as estrelas da nossa
Galáxia. A olho nu vemos apenas uma "névoa" a atravessar
o céu, mesmo assim precisamos nos afastar das luzes artificiais
para ver isso. Mas aquela "névoa" se desdobra em milhares de
estrelas ao ser "percorrida" com um binóculo (7x50, 10x50) ou um
telescópio de 6cm ou mais!
Um binóculo de 10x50 é um excelente
instrumento para observar a Via-Látea.
Mas "nem tudo são flores"
na Astronomia amadora. Há duas dificuldades básicas a
serem superadas por quem deseja desfrutar do prazer da
observação do céu noturno. A primeira é
saber para que direção olhar. Ou seja, como identificar a
posição no céu dos planetas, das estrelas duplas
ou dos aglomerados acima mencionados? A resposta está em
aprender a usar as cartas celestes, que são como mapas, que
mostram a posição desse objetos. Saber associar aquilo
que se vê nos mapas celestes ao que se vê no céu
exige prática e
paciência, mas vale à pena no final. Temos que ter em
mente que o céu visível para um observador depende da
época do ano, da hora da noite e da sua latitude na
superfície da Terra. Há várias cartas celestes
disponíveis, mas atualmente há também programas de
computador que simulam o céu de uma dada data, hora
e local. Exemplos:
Stellarium,
Cybersky ,
StarCalc
e
Xephem.
Além da dificuldade inicial de reconhecimento do céu e de
onde estão seus tesouros, há ainda um risco de
frustração com as imagens obtidas pela
observação. Isso porque as imagens obtidas com a
observação do céu através de um
telescópio ou binóculo não têm a mesma
qualidade das imagens publicadas em revistas ou jornais, ou em
sítios internet. As fotos publicadas
são obtidas com telescópios de até 10 metros
de diâmetro,
custando centenas de milhões de dólares, ou pelo
telescópio
espacial Hubble, um telescópio de 2,5 metros de
diâmetro em órbita da Terra, que custou mais de
1,5 bilhão de dólares,
e que desde 1993, quando sua ótica foi corrigida, vem produzindo
imagens espetaculares desde planetas do sistema solar até
as galáxias mais longínquas até hoje observadas.
Em especial, objetos muito tênues, como galáxias e
nebulosas, exigem telescópios maiores do que os mais comumente
acessíveis aos amadores para poderem ser apenas detetados. Mas
tendo isso em mente e uma noite escura e sem nuvens, o uso de um
binóculo ou telescópio pequeno podem ser fonte de grande
entretenimento.
As pequenas lunetas de 6 cm de diâmetro custam da ordem de
R$ 400,00 e as com montagem equatorial quase R$ 800,00
(Omnis Lux, patrocinadora
da Olimpíada Brasileira de Astronomia).
O melhor telescópio para um iniciante é um Newtoniano com
montagem Dobsoniana, em honra ao astrônomo amador John Dobson (1915-),
com 6 polegadas (15 cm) de diâmetro. Este telescópio, por
ser alto-azimutal, é muito fácil de montar e usar. Infelizmente
não existem fabricantes de porte no Brasil e um telescópio
deste custa da ordem de 400 dólares, nos Estados Unidos.
Os planos para a construção
de um telescópio como este podem ser acessados em
http://tie.jpl.nasa.gov/tie/dobson/index.html.
Uma das dificuldades dos telescópios em geral é seu tamanho. Um
telescópio muito pequeno (abaixo de 6 cm de diâmetro)
tem muito pouca utilidade na astronomia, exceto para olhar a Lua,
e um telescópio maior tem problema de locomoção; um
telescópio amador precisa ser móvel, para
que se possa transportá-lo
para um local escuro adequado.
Mesmo um Dobsoniano de 6 polegadas,
mencionado anteriormente,
mede 1,2 metros de comprimento, e embora seja leve,
já ocupa boa parte do assento de um carro.
Um telescópio de menor tamanho físico, mas que permita
um aumento suficiente para observar os anéis de Saturno,
pode ser um Maksutov-Cassegrain ou um Schmidt-Cassegrain
de 8 a 12 cm de diâmetro, ou um refletor Newtoniano apocromático
(acromático) de 10 cm ou maior, mas todos
estes custam acima de 1000 dólares.
O termo apocromático indica que as lentes são
feitas de vidros especiais que eliminam as franjas coloridas, artificiais,
em volta dos objetos brilhantes,
permitindo que cores diferentes sejam focadas
no mesmo ponto. Note que os Newtonianos invertem a
imagem, e portanto não são adequados para o uso durante o dia,
para olhar objetos na Terra. É importantíssimo ressaltar que não
se deve observar o Sol através de nenhum telescópio ou binóculo,
pois causa lesão irreversível na retina do olho, sem qualquer dor!
Existem filtros solares especiais, que reduzem a luz do Sol em milhões
de vezes, tornando a observação segura, mas o mais indicado
é sempre a observação da projeção da imagem do Sol.
Um telescópio refrator usa um par de lentes para produzir a imagem,
enquanto um telescópio refletor usa um espelho primário. Para
telescópios pequenos, um refrator apocromático produz uma imagem
mais nítida do que um refletor de mesmo tamanho. Mas o custo
de um refletor é menor, e normalmente se obtém um refletor maior,
e portanto mais luminoso, pelo mesmo preço que um refrator menor.
Outro fator importante na escolha é o poder resolutor,
o menor ângulo entre duas partes da imagem para o qual as partes continuam
separadas e definidas.
Poder resolutor=120"/D(mm), onde " significa segundos de arco e 1"=1/3600°.
Diâmetro da Objetiva (em mm) |
Poder Resolutor (em ") |
60 mm | 2,0" |
90 mm | 1,3" |
100 mm | 1,2" |
120 mm | 1,0" |
200 mm | 0,6" |
300 mm | 0,4" |
A resolução do olho humano é da ordem de 4'.
A fórmula da resolução é
onde D é o di^ametro da lente (ou olho ou espelho) e o fator 1,22 é
a primeira raiz da função de Bessel para uma forma esférica.
Disco de Airy para um telescópio com espelho ou lente circular.
Um item fundamental em qualquer telescópio é o tripé,
que precisa ser alto o suficiente para uma visão confortável,
e precisa ser bastante rígido para não vibrar, o que
causaria movimento da imagem. Note também que os astros se
movem no céu, devido à rotação da Terra, além
do movimento próprio de cometas, satélites e planetas.
Quanto maior for o telescópio, menor será o campo de visão,
isto é, menor a parte do céu que está visível ao mesmo
tempo na ocular, e portanto menor o tempo em que um astro permanecerá
no campo. Para uma magnificação razoável, os astros saem
do campo em poucos minutos. Para compensar este movimento, é
preciso recentrar o objeto, manualmente ou por movimento motorizado.
Se a montagem for alto-azimutal, a recentragem terá que ser feita
em dois eixos, utilizando dois controles diferentes. Se a montagem
for equatorial, a correção é só em um eixo, mas neste
caso o alinhamento do telescópio com o pólo antes da observação
é mais difícil.
Para utilizar o telescópio para fotografia é necessário que
este seja motorizado, para permitir longas
exposições, e os Dobsonianos não são adequados. O custo
de um telescópio motorizado, com montagem rígida suficiente
para evitar vibração, e com adaptadores para a câmara,
será acima de 2500 dólares, nos Estados Unidos.
Note que além do telescópio em si, o sistema deve conter um
telescópio buscador 6x30, isto é, 6 vezes de aumento e 30 mm
de diâmetro, com lente Kellner [Carl Kellner (1826-1855)] (K),
acromática modificada (MA)
ou Plössl [Georg Simon Plössl (1794-1868)],
e montado com seis pontos de apoio. Uma ocular Kellner combina
uma lente acromática com uma lente simples, e normalmente
tem um campo de 40° a 50°.
Uma Plössl usa duas lentes acromáticas,
e tem um campo um pouco maior.
Mais recentes são as Erfle
[Heinrich Valentin Erfle (1884-1923)], com seis ou sete componentes,
e 60° a 70°
de campo, e as Nagler [Albert Nagler (1935-)],
com oito ou mais elementos, e campo de até
85°.
Note que todas as lentes devem ser
revestidas (coated) com filmes que reduzam a reflexão. Uma lente normal
reflete cerca de 5% da luz incidente por superfície,
de modo que um sistema contendo digamos 5 lentes não
revestidas perde cerca de 40% da luz incidente só por
reflexão. Dióxido de silício e fluoreto de lítio
são dois materiais usados para revestir as lentes, minimizando
a reflexão.
Outro fator importante em uma ocular é a distância
entre a superfície da última lente e o foco (imagem da ocular),
chamada de eye relief, que precisa ser entre 6 e 10
milímetros, para uma visão confortável.
Algumas faixas de preços
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Modificada em 5 jun 2011