Fabricação de telescópios amadores - Amateur telescope making

Um refletor newtoniano de 22 polegadas fica em frente à sede do clube em Stellafane , casa dos Springfield Telescope Makers

A fabricação de telescópios amadores é a atividade de construir telescópios como um hobby , em vez de ser um profissional pago. Os fabricantes de telescópios amadores (às vezes chamados de ATMs) constroem seus instrumentos para o prazer pessoal de um desafio técnico, como uma forma de obter um telescópio barato ou personalizado, ou como uma ferramenta de pesquisa no campo da astronomia . Os fabricantes de telescópios amadores são geralmente um subgrupo no campo da astronomia amadora .

Começos

Desde que Galileo Galilei adaptou uma invenção holandesa para uso astronômico, a fabricação de telescópios astronômicos tem sido uma disciplina em evolução. Muitos astrônomos, após a época de Galileu, construíram seus próprios telescópios por necessidade, mas o advento dos amadores no campo da construção de telescópios para seu próprio prazer e educação parece ter se destacado no século XX.

Antes do advento dos modernos telescópios produzidos em massa, até mesmo o preço de um modesto instrumento estava além das possibilidades de um aspirante a astrônomo amador. Construir o seu próprio foi o único método econômico de obter um telescópio adequado para observação. Muitos trabalhos publicados despertaram o interesse na construção de telescópios, como o livro de 1920 The Amateur's Telescope , do fabricante irlandês de telescópios Rev. WFA Ellison .

Nos Estados Unidos, no início da década de 1920, os artigos da Popular Astronomy de Russell W. Porter e da Scientific American de Albert G. Ingalls apresentando Porter e os Springfield Telescope Makers ajudaram a expandir o interesse pelo hobby. Havia tanto interesse público que Ingalls começou uma coluna regular para a Scientific American sobre o assunto (gerando essa coluna de publicações " The Amateur Scientist ") e posteriormente compilada em três livros intitulados Amateur Telescope Making Vol. 1-3. Eles tinham um grande número de leitores entusiastas (às vezes chamados de "loucos de telescópio") que construíam seus próprios instrumentos. Entre 1933 e 1990, a revista Sky & Telescope publicou uma coluna regular chamada "Gleanings for ATMs" editada por Earle Brown, Robert E. Cox e Roger Sinnott. O pronto fornecimento de componentes ópticos excedentes após a Segunda Guerra Mundial e, posteriormente, o Sputnik e a Corrida Espacial também expandiram muito o hobby.

Desenhos amadores comuns

Um refletor newtoniano de 15 cm (6 polegadas) construído por um estudante em exibição em Stellafane

Embora os tipos de telescópios que os amadores constroem variem amplamente, incluindo Refractors , Schmidt – Cassegrains e Maksutovs , o projeto de telescópio mais popular é o refletor newtoniano , descrito por Russell W. Porter como "The Poor Man's Telescope". O Newtoniano tem a vantagem de ser um design simples que permite o tamanho máximo com um gasto mínimo. E uma vez que o design emprega um único espelho de superfície frontal como objetivo, ele tem apenas uma superfície que deve ser esmerilhada e polida, em oposição a três para o Maksutov e quatro para o refrator e o Schmidt-Cassegrain . Normalmente, um telescópio newtoniano de 6 ou 8 polegadas (15 ou 20 cm) de abertura é um projeto inicial padrão, construído como um projeto de clube ou por indivíduos trabalhando a partir de livros ou planos encontrados na Internet.

Fabricação de espelhos

Moer um espelho usando um abrasivo e uma ferramenta menor sobre Espelho de 300 mm ("ATM Korenica 2006", em Korenica , Croácia )

Uma vez que o refletor newtoniano é o telescópio mais comum construído por fabricantes de telescópios amadores, grandes seções da literatura sobre o assunto são dedicadas à fabricação do espelho primário . Os espelhos começam como um disco plano de vidro, normalmente vidro plano ou vidro borossilicato (Pyrex). O disco é cuidadosamente moído , polido e percebi a uma forma extremamente precisa, geralmente um parabolóide . Telescópios com altas proporções focais podem usar espelhos esféricos, uma vez que a diferença nas duas formas é insignificante nessas proporções. As ferramentas usadas para obter esse formato podem ser simples, consistindo em uma ferramenta de vidro de tamanho semelhante, uma série de abrasivos mais finos e uma placa de polimento feita de um tipo de seiva de árvore. Por meio de toda uma série de golpes aleatórios, o espelho tende naturalmente a se tornar esférico. Nesse ponto, uma variação nos traços de polimento é normalmente usada para criar e aperfeiçoar a forma parabolóide desejada.

Teste de foucault

O equipamento que a maioria dos amadores usa para testar a forma dos espelhos, um teste de Foucault no fio da navalha , é, como as ferramentas usadas para criar a superfície, simples de fabricar. Em sua forma mais básica, consiste em uma lâmpada , um pedaço de papel alumínio com um orifício e uma lâmina de barbear.

Configuração de teste de Foucault para medir um espelho
Espelho parabólico mostrando padrões de sombra de Foucault feitos pelo fio de faca dentro do raio de curvatura R (X vermelho), em R e fora de R.

Depois que o espelho é polido, ele é colocado verticalmente em um suporte. O testador de Foucault é instalado a uma distância próxima ao raio de curvatura do espelho. O testador é ajustado de forma que o feixe de retorno da fonte de luz do orifício seja interrompido pelo fio da navalha. Ver o espelho por trás do fio da navalha mostra um padrão na superfície do espelho. Se a superfície do espelho for parte de uma esfera perfeita, o espelho aparecerá uniformemente iluminado em toda a superfície. Se o espelho for esférico, mas com defeitos como saliências ou depressões, os defeitos parecerão muito ampliados em altura. Se a superfície for parabolóide, o espelho se parece com um donut ou losango. É possível calcular o quão próxima a superfície do espelho se assemelha a um parabolóide perfeito, colocando uma máscara especial sobre o espelho e fazendo uma série de medições com o testador. Esses dados são então reduzidos e representados graficamente em relação a uma curva parabólica ideal.

Alguns fabricantes de telescópios amadores usam um teste semelhante chamado teste de Ronchi, que substitui o fio da navalha por uma grade composta por vários fios finos paralelos ou uma gravação em uma placa de vidro. Outros testes usados ​​incluem o teste Gaviola ou Caustic, que pode medir espelhos de razão f / rápida com mais precisão, e testes interferométricos caseiros possibilitados nos últimos anos por lasers acessíveis, câmeras digitais (como webcams) e computadores.

Aluminizar ou "pratear" o espelho

Uma vez que a superfície do espelho tenha o formato correto, um revestimento muito fino de um material altamente reflexivo é adicionado à superfície frontal.

Historicamente, esse revestimento era prateado. Silvering foi colocado no espelho quimicamente, geralmente pelo fabricante ou usuário do espelho. Os revestimentos de prata têm maior refletividade do que o alumínio, mas corroem rapidamente e precisam ser substituídos após alguns meses.

Desde a década de 1950, a maioria dos fabricantes de espelhos tem um revestimento de alumínio aplicado por um processo de deposição de película fina (o trabalho é feito por uma empresa especializada no processo). Os revestimentos modernos geralmente consistem em uma camada de alumínio revestida com compostos transparentes de proteção.

O espelho é aluminizado colocando-o em uma câmara de vácuo com tungstênio aquecido eletricamente ou bobinas de nicrômio que podem evaporar o alumínio. No vácuo, os átomos quentes de alumínio viajam em linha reta. Quando atingem a superfície do espelho, eles esfriam e grudam. Algumas lojas de revestimento de espelho evaporam uma camada de quartzo no espelho, enquanto outras o expõem ao oxigênio puro ou ao ar em um forno, de modo que o espelho forme uma camada dura e transparente de óxido de alumínio.

Projeto do telescópio

Um grande telescópio montado em garfo e vários outros telescópios amadores em exibição em Stellafane

Os telescópios que os fabricantes amadores de telescópios constroem variam de uma variedade de quintais a instrumentos sofisticados que fazem contribuições significativas para o campo da astronomia . Instrumentos construídos por amadores têm sido empregados no estudo planetário, astrometria , fotometria , descoberta de cometas e asteróides, para citar apenas alguns. Mesmo o lado “amador” do campo pode se dividir em várias categorias distintas, tais como: observação de objetos do céu profundo , observação de planetas, observação solar, observação lunar e astrofotografia de todas essas classes de objetos. Portanto, o design, o tamanho e a construção dos telescópios também variam. Alguns fabricantes de telescópios amadores constroem instrumentos que, embora pareçam rústicos, são totalmente adequados para o propósito para o qual foram projetados. Outros podem se esforçar para uma aparência mais estética com altos níveis de “acabamento” mecânico. Uma vez que alguns fabricantes de telescópios amadores não têm acesso a equipamentos de usinagem de alta precisão, muitos designs elegantes como a Plataforma Poncet , o focalizador Crayford e o telescópio Dobsonian evoluíram, alcançando funcionalidade e estabilidade sem a necessidade de usinagem de precisão.

A dificuldade de construção é outro fator na escolha do projeto por um amador. Para um determinado projeto, a dificuldade de construção cresce aproximadamente com o quadrado do diâmetro da objetiva. Por exemplo, um telescópio newtoniano de 4 polegadas (100 mm) de abertura é um projeto moderadamente fácil para uma feira de ciências. Um newtoniano de 6 a 8 polegadas (150 a 200 mm) é considerado um bom tamanho de compromisso, uma vez que a construção não é difícil e resulta em um instrumento que seria caro para comprar comercialmente. Um telescópio refletor de 12 a 16 polegadas (300 a 410 mm) é difícil, mas ainda está dentro da capacidade do amador médio que teve experiência na construção de instrumentos menores. Amadores construíram telescópios com até 1 metro de diâmetro, mas geralmente pequenos grupos ou clubes de astronomia assumem tais projetos.

Um telescópio Dobsoniano amador de tamanho moderado.

Veja também

Tipos de telescópios amadores

Referências

Telescópio fazendo livros e outras informações publicadas

UMA Telescópio padrão Texereau de 180 mm

links externos