Telescopio :-) instrumento óptico astronómico que permite la observación de cuerpos muy alejados. La función principal de los telescopios es captar la luz procedente de los objetos conduciéndola después hacia un ocular, placa fotográfica o cualquier otro tipo de dispositivo para su observación y estudio. Pueden recoger más luz y permiten ver más detalles de lo que es posible para el ojo humano y este poder aumenta al aumentar la abertura (diámetro del objetivo).

Lente: pieza de vidrio trabajada de forma concreta que permite la obtención de imágenes por efecto de los fenómenos de refracción.

Espejo: superficie límite de un medio en la que se produce la reflexión de la luz.

Foco (f): punto en el que los rayos de luz convergen al refractarse en una lente o reflejarse en un espejo. El foco de toda lente o espejo se sitúa en algún punto de la recta de su eje.

Distancia focal (F): la distancia que media entre el centro del objetivo (lente o espejo) y el punto donde los rayos de luz convergen, es decir, el foco. Esta distancia depende de la curvatura de las lentes o espejos

Objetivo: elemento de un instrumento óptico dispuesto en dirección al objeto que se quiere observar. Los objetivos de los instrumentos ópticos son lentes o espejos y sobre ellos incide la luz proveniente de los objetos observados, refractándose en el caso de las lentes o reflejándose en el caso de los espejos.

Aberración óptica: distorsión producida por un sistema óptico que produce una imagen imperfecta del objeto observado. La aberración cromática se origina cuando los rayos de luz de distinta longitud de onda no coinciden en el foco. La aberración geométrica produce imágenes distorsionadas y/o de poca nitidez.

Ocular: lente o sistema de lentes de un instrumento óptico y que constituye la parte donde aplica el ojo el observador. El ocular se sitúa en el foco del objetivo del instrumento y facilita y aumenta la imagen proporcionada por éste. Aparte del empleo de uno u otro tipo de lentes la característica que más diferencia a los oculares es su distancia focal que es la que, en última instancia, proporciona los aumentos.

El telescopio es un instrumento óptico y como tal los elementos constituyentes básicos son los propios de la óptica: lentes y espejos. Una lente es un material transparente limitado por dos caras con una determinada curvatura (aunque una de ellas pueda ser también plana). Un espejo es una superficie lisa que puede ser plana o poseer curvatura y capaz de reflejar prácticamente el 100% de la luz incidente. Lentes y espejos pueden ser convergentes cuando concentran los rayos luminosos y divergentes cuando los separan.

En una lente la luz desvía su trayectoria al pasar a través de ella. Es el fenómeno de refracción, que se produce siempre que la luz pasa de uno a otro medio. En los espejos la luz también cambia de dirección pero, esta vez, reflejándose según un determinado ángulo. Este es el fenómeno de reflexión.

El ángulo con el que la luz se refracta o refleja depende respectivamente del tipo de lente o espejo y precisamente esos tipos vendrán dados por la curvatura con la que hayan sido construidos. Así pues tendremos lentes biconvexas, plano convexas, bicóncavas... y espejos planos, cóncavos y convexos. Además la curvatura puede obedecer a una determinada geomería: circular, parabólica, hiperbólica, etc. y el ángulo de refracción, en el caso de las lentes, al índice de refracción del tipo de material empleado en su construcción.

En el apartado óptico de los telescopios suelen combinarse distintos tipos de estos elementos con un doble objetivo: por una parte el propio de todo telescopio que es el conseguir aumentar la imagen de objetos muy lejanos y, por otro, el de corregir las aberraciones ópticas para conseguir una imagen de calidad. Así pues es habitual la construcción de lentes que son en realidad una conposición de dos o más tipos, o la combinación de lentes y espejos en algunos modelos de telescopios.

Lo que sigue pretende explicar el funcionamiento del telescopio empleando para ello el modelo de lentes por ser más fácil de representar gráficamente, aunque sin dificultad podrá extenderse a un modelo basado en espejos. Con ello se extraerán rápidamente los dos conceptos esenciales de estos instrumentos: la logitud focal (F) y el diámetro del objetivo (D).

Sea lente o espejo su función es la de concentrar en un punto "próximo" la luz (léase imagen) de un objeto distante. A éste primer elemento se le denomina objetivo ó lente -o espejo- principal. La imagen real así obtenida puede ser ampliada con otra lente llamada ocular que podemos considerar que actúa a modo de lupa (pero sin aumentar la imagen, como se verá enseguida).

Siguiendo la Figura 1, a la distancia entre el centro de la lente objetivo (punto O) y su foco (punto F1') se le llama longitud focal, que es precisamente la que correspondería a un telescopio sobre el cual estuviera montada. Se representa por la letra F y su valor suele venir expresado en milímetros.

El ocular se coloca entonces de manera que su foco (punto F2) coincida con la imagen formada por el objetivo. En esta situación el observador recibe una imagen virtual e invertida de igual tamaño que la formada por el objetivo pero, al originarse un gran aumento angular, se ve con mayor detalle.

Ahora bien, si simplemente sutituímos la lente objetivo de la Figura 1 por otra con una distancia focal mayor (ver Figura 2) comprobaremos como la imagen real que se forma es de mayor tamaño que en el primer caso. El ocular sigue cumpliendo exactamente la misma función que antes, pero la imagen que percibirá el observador es más grande.

El mismo experimento que hemos hecho con el objetivo podríamos hacerlo también sustituyendo el ocular por otro de distinta longitud focal. En este caso sucedería como si en realidad se estuviera variando la longitud focal del objetivo, y ya se ha visto como el tamaño de la imagen aumenta o disminuye según la distancia focal del objetivo.

De aquí se desprende la idea (que se verá más adelante en este mismo tema) de que el aumento que puede proporcionar un telescopio no depende solamente de la longitud focal del ocular empleado, sino también de la longitud focal del propio telescopio (es decir, la de la lente o espejo principal).

Con lo visto hasta ahora parece como si la "capacidad" de un instrumento de este tipo estubiera basada únicamente en la longitud focal del objetivo sin importar para nada el tamaño de éste. Lo cierto es que desde el punto de vista de la potencia esto es realmente así. Pero si tenemos en cuenta que lo que vemos de un objeto cualquiera no es más que la luz que refleja, podemos empezar a pensar que cuanto mayor sea la superficie capaz de captar esa luz más veremos de ese objeto.

Dándole forma a ese razonamiento se llega pronto a la conclusión de que si aumentamos el diámetro de la lente principal (o el espejo) aumentaremos también la capacidad para captar más luz. A ese tamaño del objetivo se le conoce con el nombre de diámetro del objetivo ó abertura. Se representa con la letra D y su dimensión se expresa también en milímetros.

Aunque algo desafortunada la figura intenta mostrar cómo una abertura mayor consigue captar más luz. Para ello se ha hecho un gradiende desde el color rojo del cuadrado superior hasta el azul del cuadrado inferior. Ese gradiente se ha aplicado a las zonas de luz incidente y focales para cada tamaño de objetivos representados.

Se observa fácilmente como en el objetivo A la mezcla de colores se produce rápidamente y los colores de partida se muestran sólo en los límites del gradiente. Sin embargo en el objetivo B la mezcla se produce a lo largo de una franja mayor distiguiéndose por mayor tiempo los dos colores originales. También, en la punta del cono de ambas lentes (que correspondería al foco del objetivo), se observa como la mezcla es casi total en el caso A, mientras que todavía se perciben tonos distintos en el caso B. Es por ello que del mismo objeto veremos -por contrastes de ondas de luz- muchos más detalles utilizando un diámetro de abertura mayor como en el objetivo B que utilizando uno como el del A.

Nota: las representaciones gráficas mostradas son sólo intuitivas y no se corresponden con exactitud con la realidad de la óptica de un telescopio.

Existen dos tipos de telescopios: los refractores cuya óptica está basada en el empleo de lentes y los reflectores basados en espejos. Del empleo de uno u otro de estos dos esquemas ópticos, o de su combinación, surgen distintos diseños en su construcción:

Son muchas las características que diferencian a los distintos tipos de telescopios y que les proporcionan diferentes prestaciones, pero existe una que siempre debe tenerse en cuenta: el diámetro del objetivo (D). La razón es simple, cuanta más luz sea capaz de captar un telescopio mejor será la definición de la imagen que proporcione y podrán observarse muchos más detalles, incluso de objetos poco luminosos.

Pero para los aficionados existe un argumento que relativiza el ideal de poseer un telescopio con un mayor tamaño del objetivo: cuanto mayor sea éste más voluminoso y pesado será el telescopio y ello tiene consecuencias inmediatas para su manejo y, sobre todo, para su transportabilidad. Un mayor peso y/o volumen también obliga al empleo de una montura robusta y estable que proporcione el mejor soporte posible al instrumento. Teniendo esto en cuenta y sumando además el resto de características de los distintos telescopios, resulta que la elección de uno u otro no resulta tan sencilla como pueda parecer al principio.

En los siguientes apartados se ofrece una visión general de los tipos de telescopios que podemos encontrar en el mercado y de sus características. Aparecerán algunos conceptos que sólo serán nombrados pero que serán tratados en el apartado Números y Fórmulas del Telescopio, al cual remito al lector para una mejor comprensión de lo que a continuación se expone.

 3.1. TELESCOPIOS REFRACTORES

En su esquema básico el objetivo de un telescopio refractor está formado por una lente objetivo colocada en un extremo del tubo que proyecta la luz hacia el fondo, donde se colocará el ocular a través del cual se observa. No obstante, actualmente casi todos los telescopios refractores utilizan como objetivo un conjunto de dos o más lentes que se complementan oportunamente para reducir o eliminar la aberración cromática y la esfericidad que se produce con este tipo de ópticas.

Para el uso del aficionado el diámetro del objetivo de estos telescopios suele estar comprendido entre los 60 mm. y los 100 mm. Diámetros superiores los encarece sobremanera por la dificultad de conseguir lentes de gran diámetro con calidad aceptable, además de aumentar el peso y el tamaño de todo el conjunto que obliga a emplazamientos fijos.

Si la calidad de las lentes es alta estos telescopios ofrecen una gran definición y contraste, haciéndose especialmente aptos para la observación de astros brillantes al tiempo que permiten obtener aumentos relativamente elevados con oculares de focal larga.

Los telescopios refractores son los de más fácil mantenimiento y su facilidad de manejo los hace idóneos para los principiantes.

 3.2. TELESCOPIOS REFLECTORES

Los telescopios reflectores utilizan como objetivo un espejo llamado primario (generalmente parabólico) colocado al final del tubo óptico que proyecta la imagen hacia un espejo secundario que la envía a su vez hacia el ocular. Al intervenir más elementos es necesario que todos estén bien alineados, a lo cual se le llama colimación. Puesto que la fabricación de espejos de gran diámetro es relativamente sencilla y barata se pueden obtener instrumentos de tamaño medio a precios muy ajustados. Los diámetros de estos espejos suelen estar comprendidos entre los 100 mm y los 250 mm para telescopios pequeños y medios o llegar incluso a los 7 metros en alguno de los grandes telescopios.

Son telescopios muy luminosos y de elevado poder resolutivo que los hace aptos para un gran número de prácticas de observación. Además, los de tamaño pequeño y medio son fáciles de montar y desmontar lo que facilita su transporte a zonas alejadas de los núcleos de población.

 Reflectores NEWTONIANOS

Es el más sencillo de los telescopios reflectores y su invención se debe al físico Isaac Newton (1672). Son instrumentos muy versátiles que hacen posible muchas combinaciones de diámetros de objetivo (D) y distancias focales (F) proporcionando una amplia gama de relaciones focales, lo que repercute directamente en el empleo que quiera darse.

En este tipo la luz entra por un extremo del tubo y se refleja sobre el espejo primario situado en el fondo que, a su vez, la reenvía nuevamente hacia atrás donde el espejo plano secundario la dirige al exterior del tubo donde se sitúa el ocular. El espejo primario puede responder a una geomería circular, parabólica, elipsoide o hiperbólica, donde cada tipo corrige de alguna manera la aberración por esfericidad pero provoca otras según sea la posición del objeto a observar. En todo caso en los telescopios newtonianos -donde el objeto está en el infinito- el mejor tipo de espejo primario es el parabólico que, aunque presenta aberración de coma, puede quedar corregida notablemente si la relación focal es alta (ver más abajo en este mismo tema).

La principal ventaja de estos telescopios sobre los refractores es que son de tubo relativamente corto poseyendo aberturas mayores. Pero su desventaja es que, al tener el ocular en el extremo superior del tubo, "apuntar" al objeto que queremos observar no resulta tan fácil ni inmediato.

 Reflectores CASSEGRAIN

Muy similar al newtoniano, en el reflector Cassegrain el espejo plano secundario es sustituido por un espejo convexo hiperbólico que reenvía la luz nuevamente hacia el primario donde, gracias a un orificio practicado en su centro, los rayos convergen en el foco situado en la parte posterior del tubo. El espejo primario es de tipo paraboide.

Debido a la doble reflexión los telescopios Cassegrain tienen distancias focales largas en tubos de muy corta longitud por lo que son muy manejables, además de proporcionar grandes ampliaciones.

Generalmente ofrecen una calidad y precisión óptica indiscutible que los hace aptos para el estudio de las superficies de los planetas y de las estrellas dobles, además de ser idóneos para la fotografía y otros tipos de análisis más complejos.

Por su elaborada óptica y precisión mecánica estos instrumentos son de coste elevado.

 3.3. TELESCOPIOS CATADIÓPTRICOS

Este tipo de telescopios emplean en su esquema óptico un sistema de lentes y espejos muy similar al de las cámaras fotográficas. Su diseño está basado en las cámaras Schmidt en las que la luz atraviesa una lente correctora antes de reflejarse en el espejo primario. La lente correctora tiene la función de provocar una aberración igual y contraria a la producida por los dos espejos para anularla y su empleo es precisamente el elemento óptico que los diferencia de los dos tipos vistos anteriormente.

 Catadióptricos SCHMIDT-NEWTON

Es una combinación de los sistemas Schmidt y Newton. En realidad se trata de un Newton al que se le ha colocado una lente correctora Schmidt en el extremo del tubo.

La ventaja de este diseño sobre los reflectores newtonianos es que la imagen es de mayor calidad al eliminarse la aberración de coma que se produce en estos últimos. Además los tubos suelen ser significativamente de menor longitud.

 Catadióptricos SCHMIDT-CASSEGRAIN

Aquí se trata de una combinación de la cámara Schmidt y un reflector Cassegrain. El espejo secundario envía la luz fuera del tubo por su parte posterior a través del orificio practicado en el espejo primario. Sus características los hacen especialmente idóneos para la fotografía astronómica (especialmente con cámaras CCD, para digitalización), pero son igualmente adecuados para cualquier otra especialidad.

Se presentan con aberturas a partir de 200 mm. pese a lo cual los tubos son extremadamente cortos lo que facilita su manejo y transporte.

 Catadióptricos MAKSUTOV

Toman el nombre del soviético Maksutov (1896-1964), que en 1946 fue el primero en realizarlo. En apariencia y disposición óptica son idénticos a los Schmidt-Cassegrain. La diferencia es que la lente correctora (ver el esquema del Schmidt-Cassegrain) tiene un diseño distinto, más complejo y de mayor calidad que la lente Schmidt. Los Maksutov eliminan tanto las aberraciones cromáticas como las esféricas que puede llegar a apreciarse con telescopios construidos con otras ópticas y la calidad de imagen supera el de cualquier otro esquema óptico.

Se presentan con aberturas a partir de 90 mm. en adelante y gozan -aparte de la calidad de imagen- de las mismas prestaciones que los Schmidt-Cassegrain a cambio de un coste mayor.

 3.4. CARACTERISTICAS, VENTAJAS E INCONVENIENTES

La siguiente tabla pretende hacer un resumen de algunas de las características prácticas de los telescopios más habituales, al margen de sus prestaciones más técnicas y al margen también de sus calidades, que se considerarán siempre las óptimas para cada tipo de instrumento.

Por transportabilidad entenderemos la facilidad con la que se procede al montaje y desmontaje del telescopio en su correspondiente montura y su transporte. Aunque hasta ahora no se ha hablado de monturas sólo decir que será norma que a mayores telescopios más robusta -y por tanto pesada- será su montura, lo que afectará también a su transportabilidad.

El mantenimiento hace referencia a las operaciones de corrección del centrado de objetivos y su limpieza, alineación de lentes y en general a todo aquello referente a la manipulación de las partes ópticas y partes mecánicas ajenas a las que son propias del uso cotidiano para la observación. Se dan por hechas las operaciones de cuidado y mantenimiento normales en cualquier instrumento óptico.

Los usos del telescopio tiene que ver con aquel tipo de observaciones y prácticas para las cuales son más aptos.

El coste viene influenciado por todas las características del telescopio tanto ópticas como constructivas y también por su montura. Aquí se entenderá que las calidades son las óptimas y que la montura es la adecuada.

En cualquier caso siempre se estará haciendo referencia a telescopios de aficionado que ofrezcan la posibilidad de ser transportados y cuyas características alcancen hasta el límite en el que el instrumento pueda ser considerado de uso profesional.

Tipo	Transportabilidad	Mantenimiento	Usos	Coste
REFRACTORES	Cómodo hasta los 80 ó 100 mm.	Fácil	A	Económicos hasta los 80 ó 100 mm.
NEWTONIANOS	Cómodo hasta los 150 mm.	Delicado, pero puede realizarlo el propio usuario	B	Económicos proporcionalmente a sus prestaciones
CASSEGRAIN	Transportables hasta los 200 mm	Reservado a casas o personal especializado	C	Caros
SCHMIDT-CASSEGRAIN			C	Muy caros
MAKSUTOV			C	Los más caros

• (A) Refractores: Adecuados para astros brillantes y cuando la observación requiere grandes aumentos sin que se vea mermada la definición ni el contraste. Muy adecuados para la observación planetaria, en el estudio de las protuberancias solares y de sistemas dobles o múltiples.
• (B) Newtonianos: Muy versátiles y adecuados para cualquier tipo de observación por su luminosidad y resolución considerables. Los de relación focal baja son más adecuados para la fotografía, los de relación focal alta para la observación a grandes ampliaciones y los de relación focal media aúnan las dos características anteriores. Para una mejor comprensión de las relaciones focales puede verse más abajo el apartado Números y Fórmulas del Telescopio.
• (C) Cassegrain, Schmidt-Cassegrain y Maksutov-Cassegrain: Son muy versátiles y permiten trabajar, al igual que los Newtonianos, en toda la gama de especialidades existentes. Su elaborada y excepcional calidad óptica, así como de las monturas que normalmente los acompañan los convierten, a partir de los 300 mm., en instrumentos de uso profesional de muy altas prestaciones. Al nivel del aficionado medio son especialmente adecuados para la fotografía astronómica de alta calidad con cámaras CCD.