Prueba funcionamiento telescopio reflector Newton (parte I) - Colimación

Hacía mucho tiempo que no escribía en el blog. Al menos un par de meses. No he tenido mucho tiempo para escribir, pero si he tenido tiempo para probar el telescopio y hacer mis primeras observaciones. 

Os explico la experiencia.

En la última entrada finalicé la construcción del telescopio, sin montura. Me quedaba pintar el tubo por fuera y hacer la montura. Pero antes de seguir quise probar el funcionamiento global del telescopio. Quería ver o hacer tres cosas:

1.-Posibilidad de enfocar correctamente con todos los oculares que dispongo (20 mm, 12.5 mm y 6.5 mm)
2.-Colimar correctamente la óptica 
3.-Test estelar de la óptica

Para poder hacer estas pruebas he construido de manera bastante ràpida una montura dobson. He seguido las instrucciones del libro "construya su telescopio y algunos accesorios" de Jorge Ruiz Morales y las instrucciones de la web de Astronomía grañen. He adaptado el tamaño de las maderas que envuelven el telescopio al tamaño de mi tubo.

No es una gran montura pero sirve para su propósito. 

1-Prueba de enfoque:
Para probar los diferentes oculares, apunté a la estrella polar. La mejor para hacer mis pruebas, porque no se mueve. Con el ocular de 20 mm la pude enfocar correctamente, pero con el de 12.5 mm fue imposible, en el sentido que el enfocador (tubo de PVC de 32 mm diámetro donde se apoya el ocular) quedaba totalmente hundido en el portaocular y aún no había enfocado la estrella. 

Mi primera deducción fue que el portaocular era demasiado alto y el plano focal no emergía del portaocular, justo quedaba a su altura. Pongo el dibujo para que se entienda.

En mi caso la distancia real de "L" es de 150 mm:
-Distancia desde el inicio del tubo al centro del agujero del portaocular = 680 mm. 
-Grosor del la celda del primario = 80 mm. No hay espacio entre la celda y el inicio del tubo, porque me pase un poco cortando el tubo.
-Distancia entre la superficie del espejo primario y la del secundario = 680 - 80 = 600 mm
-Distancia L = 750 mm (distancia focal del espejo primario) - 600 = 150 mm

Esta distancia de 150 mm es la misma que tengo desde el espejo secundario a la superficie del portaocular = 100 mm es la distancia entre el eje central de la òptica a la pared externa del tubo + 50 mm del portaocular (ver entrada "medidas del espejo secundario o diagonal parte I"). De tal manera que al construir un portaocular de 50 mm de altura, el plano focal queda justo en la parte superior del portaocular. Al poner el enfocador y el ocular es imposible que pueda enfocar. Ahora he entendido lo que dice algun aficionado que el plano focal debe quedar como mínimo a la mitad del mecanismo de enfoque o lo que dice Texereau que aconseja que el plano focal emerja del portaocular. 

La solución al problema ha sido cortar el portaocular. Ahora hace 35 mm de alto (en lugar de los 50 mm) y ya es posible enfocar las estrellas con todos los oculares.

Hay que decir que con el ocular de 20 y el de 12.5 mm podía enfocar correctamente y con nitidez las estrellas, pero con el de 6.5 mm no conseguía enfocar las estrellas en un punto nítido. Mirando por internet, vi claro que el siguiente paso era colimar perfectamente el telescopio.

2-Colimación de los espejos:
La colimación consiste en la alineación exacta de los componentes ópticos del telescopio (espejo primario, secundario y ocular). Es imprescindible realizar una perfecta colimación para tener una buena calidad de imagen. 

La idea consiste que al mirar por el portaocular (sin ningún ocular puesto) veamos en el espejo secundario el reflejo de todo el espejo primario con todas las pestañas que lo sujetan y que al fijarnos en el espejo primario veamos en él el reflejo simétrico del espejo secundario y las patas de la araña. 
Pongo fotos de como debe verse:

Pongo la imagen de como quedó mi telescopio después de poner los dos espejos. Como se puede ver estaba totalmente descolimado (no se ve todo el espejo primario en el secundario y las patas del secundario no se ven simétricas en el primario).

Para realizar la colimación se pueden utilizar diferentes métodos, entre ellos estan:
.-Manual, utilizando una tapa con un pequeño agujero (de mm) en el centro. La mayoría de aficionados aconsejan utilizar las tapas de los antiguos carretes de fotografía.
.-Usar un colimador Chesire.
.-Utilizar un colimador láser.

No me voy a extender explicando como hacer la colimación, porque hay muchas webs que hablan sobre ello, pero pongo alguno de los links que me han gustado.

-Documento general sobre la colimación y las diferentes maneras de colimar. Documento fácil de leer. Me ha parecido perfecto porque explica muy bien como colimar el telescopio con los diferentes métodos que antes he comentado. 
https://drive.google.com/open?id=0B0gxnwqiyfEkZU14WTlYS2p2S1U

-Colimación manual: 
http://www.espacioprofundo.com.ar/articulos.html/primeros-pasos/%C2%BFcomo-colimar-un-telescopio-r315/

-Colimación con Chesire: 
http://www.astrosurf.com/patricio/tecnicas/cheshire.htm

-Colimación con láser: 
https://elgranobservatorio.com/colimar-telescopio/

En mi caso, primero hice una colimación manual y después la ajusté con un colimador láser que compre a precio de 18€ y siguiendo las instrucciones de la web elgranobservatorio.com

Bueno, una vez hecho esto, queda sacar el telescopio y hacer el test estelar para ver si esta bien colimado y ver si el espejo principal es correcto o tiene defectos. En la próxima entrada os explico como lo he hecho y como me ha ido.

Montar el tubo del telescopio. Colocación del espejo primario y secundario

Ya casi he llegado al final de la construcción del telescopio, si no cuento la montura. En esta entrada explico todo lo referente al montaje del tubo del telescopio, o sea poner en su sitio el portaocular, el buscador, la celda del espejo primario y el secundario con su araña.

Repasemos lo que tengo hecho:

1.-Celda del primario

2.-Celda del secundario y la araña

3.-Portaocular y buscador

4.-Tengo el tubo de PVC de 190 mm de diámetro interno que he cortado para que tenga una longitud de 775 mm (datos que me dio el programa Newt). 

5.-Al tubo ya le he hecho el agujero redondo de 40 mm para adaptar el portaocular y 4 agujeros pequeños (de 3 mm) para fijar la placa que soporta el portaocular al telescopio (explicado en la entrada anterior: "Portaocular y buscador).

6.-Los agujeros para fijar el buscador justo encima del portaocular. He utilizado unos tornillos de 5 mm. Están puestos de dentro a afuera. Con una tuerca que los fija al tubo del telescopio. Luego inserto el buscador en los tornillos y los fijo con otra tuerca. Es la única manera que se me ha ocurrido para poder quitar el buscador sin tener que poner la mano por dentro del tubo del telescopio.

Una de las cosas buenas del telescopio tipo Newton es que puedo utilizar mi ojo dominante (el izquierdo) para mirar por el buscador sin chocar con el tubo del telescopio, como me sucede con el refractor que tengo que tiene puesto el buscador a la izquierda y tengo que utilizar el ojo derecho para mirar por el buscador.  

Ahora me queda lo que a priori me parece más complicado. Os explico como lo he realizado:
Colocar la araña de tal manera que vea el espejo por el agujero del portaocular. Una vez decidido el lugar exacto, hacer los agujeros para fijar las patas de la araña al tubo. Para ello me ha ayudado una persona que aguantaba la araña y sus patas en su posición.

Colocar la celda del primario en su sitio. para ello también he necesitado de la ayuda de otra persona. He seguido el método que esta explicado en la página web del programa Newt y que yo expliqué en la entrada "Longitud del tubo y distancia entre espejo primario y secundario".  
He puesto un ocular de 20 mm en el portaocular y he enfocado el tubo del telescopio para observar un objeto a algo más de 100 metros. Entonces la persona que me ayuda ha colocado la celda del espejo primario dentro del tubo y yo he intentado enfocar el objeto. Como que he podido enfocar el objeto con total nitidez, he fijado la celda del primario al tubo en esa posición. Se supone que en esa posición la distancia entre el espejo primario y secundario es la correcta. 

Como podéis ver los tornillos de colimación de la celda del primario quedan por fuera del tubo. Hubiera preferido que quedasen dentro, pero que se le va a hacer. De hecho el problema es que corté muy justo el tubo. Mi consejo es dejar el tubo un poco más largo de los cálculos que se hayan hecho. Siempre estamos a tiempo de hacerlo más corto.

Una vez hecho este paso, ya están hechos todos los agujeros en el tubo del telescopio. Lo siguiente es retirar las dos celdas, el buscador y el portaocular y repasar la pintura negro mate del interior del tubo (ha quedado un poco maltrecha al poner las patas de la araña) y pintar el tubo por fuera de color blanco mate para que lo pueda ver por la noche.  

Una vez pintado, volveré a poner las celdas y portaocular en su sitio y entonces realizaré la colimación de los espejos. Eso será en la próxima entrada. Tengo que empezar a pensar en como hacer la montura. 

Portaocular y buscador

Ahora que ya tengo hechas la celda del primario y secundario y la araña del secundario, me pongo a realizar el portaocular.

Realización del portaocular:

Para ello he comprado dos pequeños tubos de PVC. Uno de diámetro interno de 40 mm y el otro de 32 mm. He comprado el de diámetro de 40 mm porque era uno de los datos que había puesto en el programa Newt para ver si todo el conjunto funcionaba bien y para saber la longitud total del tubo del telescopio.

Los oculares que tengo son de diámetro interno de 31,7 mm (1,25 pulgadas). Como podéis ver en la foto queda perfectamente colocado en el tuvo de PVC de 32 mm.

Para poder adaptar el portaocular a la curvatura del tubo grande de PVC del telescopio, he utilizado un trozo de ese tubo. El tubo que compré media 1 metro, pero según las medidas del programa Newt necesito 77,5 cm. Así que con el trozo que le he cortado he hecho una base para poder fijar el portaocular al tubo. Muestro las fotos.

Como podéis ver me sobra un trozo bastante grande de tubo que además me ha servido para hacer practicas.

Al trozo cuadrado que he cortado del tubo, le he hecho un agujero, con una corona, de 40 mm de diámetro. Luego lo he ido lijando para hacerlo un poco más grande, para que el tubo que hace de portaocular de 40 mm quede insertado dentro del agujero. Además, este tubo lo que cortado un poco para que quedase con una longitud de 50 mm.  

Como muestro en las fotos de abajo, el tubo de 40 mm queda acoplado en el agujero. Al tubo grande de PVC también le he hecho un agujero de 40 mm de diámetro, de tal manera que el tubo pequeño queda justo en la superficie del tuvo grande de PVC. La distancia total entre la pared interna del tubo grande de PVC y la parte alta del tubo pequeño es de 55 mm (50 mm alto del tubo pequeño + 5 mm de la pared del tubo grande). Es la medida que le había puesto al programa Newt. 

 

Respecto al agujero del tubo grande de PVC, lo he hecho de tal manera que su centro queda a 10 cm del final del tubo, tal cual he leído en diversas recomendaciones por Internet. 

Una vez hecho esto, solo queda fijar el tubo de PVC de 40 mm a la plancha cuadrada con cola para PVC y fijar con 4 tornillos todo el conjunto al tubo grande. 

Me queda como deslizar el tubo de 32 mm (que aloja el ocular) por el de 40 mm. He mirado mucho por Internet y no me acababa de quedar claro como lo hacían los demás con sus explicaciones, hasta que al final recordé la página de Astronomía Grañen. En el apartado de PDFs para descartar está el pdf titulado "construcción del tubo óptico". En este pdf, explican que la manera para conseguir deslizar con suavidad el tubo de 32 mm por dentro del de 40 mm sin que se caiga es poner unas tiras de fieltro colocadas a 120º en el interior del tubo de 40 mm. Pongo la foto del pdf que lo ilustra.

En mi caso, en lugar de fieltro he utilizado goma eva de color negro, como podéis ver en la foto.

Luego, le he hecho unos pequeños agujeros de 3 mm de tamaño al tubo de 40 mm para sujetar el tubo interior de 32 mm y al tubo de 32 mm también le he hecho unos agujeros pequeños para sujetar el ocular. 

Pongo la foto del resultado final. 

He montado el sistema del portaocular de tal manera que si no funciona o en el futuro lo quiero cambiar por uno de cremallera, lo pueda sustituir sin dañar el telescopio. Solo tendré que destornillar la placa de PVC con el tubo de 40  mm fijado.

El conjunto de tubos para hacer el portaocular me ha costado 7,27 €. Me ha salido caro, porque he tenido que comprar más de uno (he hecho diferentes errores al hacer los agujeros) y además compré un reductor de 40 a 32 mm que al final no he usado.

Me parece que con esto ya tengo construidas todas las partes del telescopio (celda del primario, celda del secundario, araña y el portaocular). Falta el buscador que he decidido comprar. 

Buscador:
Leyendo por Internet, he visto que el buscador más utilizado es de 6x30 (aumentos: 6, diámetro de la lente: 30). Sería un buscador para iniciados. Aconsejan no comprar uno inferior a ese tamaño, puesto que sirven de poco. Buscadores mejores serían a partir de 8x50. Se pueden comprar rectos o acodados para facilitar la visión.

También existen buscadores de punto rojo. Su problema es que no dan ningún aumento, por lo que veo difícil apuntar a un sitio que no ves a simple vista. 

Al final, para no pasarme mucho del presupuesto, he comprado un buscador de 6x30 acodado por 17 €. En el futuro siempre lo puedo cambiar. Pongo la foto.

Resumen de los gastos: espejos (68,48 €) + celda del primario (22,31 €) + celda del secundario y araña (8,02 €) + tubo grande de PVC (26 €) + portaocular (7,27€) + buscador (17 €) = 149,08 €

Ahora me queda montar todo el conjunto y la pintura.

Celda del espejo secundario y araña (parte III)

Bueno, sigo liada con las patas de la araña. He estado revisando las diferentes maneras de hacerlas. 

He mirado la siguientes posibilidades para las patas de la araña:

- Barra de aluminio. He comprado una barra aluminio de 50 cm de largo por 2 cm de ancho y espesor de 3 mm (me ha costado 1 € aproximadamente). La he cortado y la he doblado para hacer dos piezas iguales. Como no tengo plegadora, lo he hecho a fuerza bruta. Como podéis ver en la foto, no han quedado mal, pero no están perfectas, ni tampoco son totalmente simétricas.  

- Varillas roscadas. De momento no las he comprado. Primero voy a probar otras alternativas

- Abrazadera de latón para hacer patas curvas. Mirando por Internet encontré un aficionado que había hecho las patas de la araña con dos reglas de aluminio que doblaba para hacer dos patas curvas. Pongo la foto de lo que encontré. 

Me pareció muy buena idea, incluso mejor que la barra de aluminio doblada. Estuve buscando reglas de aluminio y probé de doblarlas como en la foto, pero no es tarea fácil. Finalmente, un amigo me dio una idea: usar una abrazadera de latón. El material es resistente y es fácil de doblar, de hecho la abrazadera ya viene curvada. Pongo la foto de la que compre (precio < 0.5 €).

El tamaño de la abrazadera es del diámetro del tubo de PVC del telescopio. 

Tal como he visto hacer a algún aficionado, antes de pasar a perforar la barra de aluminio o cortar la abrazadera y agujerear la madera de soporte del espejo secundario, he hecho un pequeño boceto a escala. He cogido una hoja de papel y he dibujado un circulo del diámetro interno del tubo de PVC y en el medio he dibujado la madera de soporte del espejo. Ha quedado así:

Al boceto le he superpuesto las dos barras de aluminio dobladas y la madera, para ver como queda. Para poder fijar las barras al tubo de PVC he comprado unas escuadras pequeñas que he doblado un poco para que se adapten a la forma interna del tubo de PVC.

  

Como no me acababan de convencer las patas de aluminio he probado lo mismo con la abrazadera de latón.

He cortado la abrazadera en dos trozos curvos y luego he plegado las puntas para que se adapten a la forma interna del tubo de PVC. En este caso, no necesito las escuadras pequeñas para fijar las patas al tubo. Las puedo fijar directamente. 

Pues nada, que al final he decidido pasar de la barra de aluminio y de las varillas roscadas y me quedo con la abrazadera de latón.

Pongo las fotos finales de como ha quedado la celda del secundario y la araña. 

Una vez hecho esto me queda colocar el espejo secundario en su celda. Después de darle muchas vueltas he decidido pegarlo directamente. He estado mirando de ponerle unas pequeñas grapas, pero no me acaba de convencer la solución, además le restan espacio al espejo. Si veo que el sistema de pegado no funciona, pues lo despego e intento el otro sistema.

He de confesar que hacer la celda del secundario y su araña me ha costado más de lo esperado, pero al final lo he conseguido, me siento realmente satisfecha. 

Antes de finalizar esta entrada voy a hacer recuento del dinero gastado. Para la construcción de la celda del secundario y araña me he gastado 8,02 € que incluye tornillería diversa, escuadras pequeñas, pequeño tubo de PVC, tapa pequeña de PVC, barra de aluminio y abrazadera. No cuento las pequeñas maderas de soporte que me han salido gratis. Si a los 8,02 € le sumo tubo PVC (26 €) + espejos (68,48 €) + fabricación celda del primario (22,31 €), hasta el momento llevo gastado 124.81 €.

Celda del espejo secundario y araña (parte II)

Hola, hacía días que no escribía. A veces no es fácil compaginar el trabajo con las aficiones y mucho menos construir un telescopio.

Retomando el hilo de la anterior entrada, la construcción de la celda del espejo secundario o diagonal: no me ha sido fácil acabar de construir la pequeña celda del espejo secundario. Sobre el papel el diseño que pensé parecía bueno, pero luego al intentar hacerlo me encontré con algún problema. 

El principal problema es que el espacio es muy pequeño, poner 4 tornillos (aunque sean de 4 mm de diámetro) en un pequeño cuadrado (de 36 x 36 mm) no es fácil. La palomita que puse en el tornillo central para poder acercar o alejar el espejo, chocaba con los otros tres tornillos. Estos 3 tornillos de colimación los tenía que poner bastante juntos porque la base (madera redonda insertada dentro del tubo de PVC) donde se apoyan (para poder hacer la colimación) tenía un diámetro muy pequeño (26 mm). Por otra parte, estos tornillos de colimación al estar tan cerca del centro, no desplazaban nada el conjunto.

Al final, compré una tapa de PVC para el tubo de 32 mm de diámetro externo, como se puede ver en la foto. Para que la tapa no se salga de su sitio la he pegado con cola especial para PVC.

En la siguiente foto muestro el conjunto de materiales para realizar la celda del secundario.

A la pequeña madera cuadrada de 36 x 36 cm, le he hecho un agujero central de 4 mm y tres agujeros (también de 4 mm) a 120 grados para pasar los tornillos de colimación. A estos últimos agujeros, les he insertado unos pasantes con rosca para poder pasar los tornillos y que no cedan con el tiempo. 

Evidentemente también le he hecho un agujero central de 4 mm a la tapa de PVC. Os muestro las fotos de como he ido montando la pequeña celda del secundario.

En la última foto se ve la celda del secundario pintada de negro mate con pintura en spray especial para PVC.

Lo siguiente sería sujetar el espejo secundario a la base que he realizado. Mirando por Internet he visto diferentes posibilidades:
- Sujetarlo con unas pequeñas pestañas, al estilo del espejo primario. En un principio parece que ésta sería la mejor opción. Tendré que probarlo, porque suficiente pequeña me parece la celda para poder poner las pestañas.
- Pegarlo directamente al soporte con pega. Parece que ésta es la peor opción, dado que puede provocar tensiones al espejo y deformar la imagen (similar al espejo primario). También hay aficionados que defienden esté método, en el sentido que las pegas que existen hoy en día en el mercado son de alta calidad y no provocan tensiones.
- Pegarlo al soporte a través de un material protector como unas tiras de corcho u otro material como tejido de felpa, etc... No tengo claro que este método sea mejor al anterior, debido a que en el fondo acabas pegando el espejo a una superficie, aunque ésta no sea la superficie dura de PVC. Por lo que he estado leyendo, la mayoría de los aficionados utilizan este sistema para sujetar el espejo secundario a su soporte.  

Independientemente del método que utilice antes de poner el espejo secundario en su celda, primero tengo que realizar las patas de la araña para sujetar el soporte de la celda del secundario al tubo de PVC. por lo que he visto para realizar la araña del espejo secundario hay que tener en cuenta dos puntos:
1- Número de patas a poner 
2- Material con que hacerlas y forma.

Respecto al número de patas de la araña, buscando por Internet encontré un articulo bastante interesante (http://www.infobservador.com/2014/03/por-que-las-estrellas-se-ven-con-puntas/) sobre el número de patas y los reflejos especulares que estas crean (la explicación a porque vemos, a través del telescopio, las estrellas con puntas). 
Las patas de la araña perturban la imagen que llega de la estrella y son las responsables de las puntas que vemos en las estrellas que observamos. Además, por reflejos internos de las patas de la araña dentro del tubo del telescopio, esta imagen de las puntas aparece espejada. 
Así, en un telescopio con araña de tres patas, las estrellas se ven con 6 puntas y en uno con una sola pata, las estrellas se ven con dos puntas. En cambio con una araña de 4 patas, debido a que el reflejo espejado se superpone a las patas del lado contrario, las estrellas se ven con 4 puntas. Os pongo la imagen que dan en la página web para ilustrar esto.
Araña de 3 patas que produce una imagen de estrella con 6 puntas:

Araña de 4 patas que produce una imagen de estrella con 4 puntas: 

 

En conclusión, parece que es mejor hacer una araña de 4 patas que de 3. La otra posibilidad sería hacer una araña de una sola pata, pero para telescopios de oberturas medianas - grandes lo desaconsejan por la posible inestabilidad del espejo secundario al estar sujeto con una sola pata.

También he encontrado aficionados que hacen patas curvas. Según parece este tipo de patas no da el problema de las puntas en las estrellas. Pongo foto ejemplo de patas curvas. 

Respecto al material y forma de las patas de la araña, he visto que la mayoría de los aficionados utilizan láminas o barras de aluminio que pliegan para darle la forma que se ve en la foto.
Realizan dos piezas iguales que pegan lateralmente al cuadrado que hace de base de la celda del secundario, tal como se ve en la foto siguiente:

La verdad es que me parece una idea fantástica, el único problema que le veo es plegar a 90 grados el aluminio sin que se rompa. No tengo ni plegadora, ni amigos que la tengan. Podría ir a una empresa que pliegue aluminio, pero no sé si van a querer hacerlo o bien me cobren un precio excesivo.


Buscando alternativas, encuentro que hay aficionados que utilizan varillas roscadas. Con estas varillas hacen arañas de 3 patas como se ve ne las fotos.


De todas formas, pienso que se podrá hacer de 4 patas si las inserto en los vértices del cuadrado que sujeta la celda del secundario. Tendré que probarlo en uno de los múltiples cuadrados (de 36 x 36 mm) que hice en su día para hacer prototipos de celda. No quiero destrozar la que tengo hecha, ya que me ha costado lo suyo que me quedara más o menos bien. 

Bueno, aquí finalizo esta entrada. En los próximos días intentaré hacer las patas de la araña y montar el espejo en el soporte. Cuando tenga el conjunto de la celda del secundario y araña hecho me quedará hacer el portaocular (ya lo tengo un poco pensado) y montar todos los elementos en el tubo de PVC del telescopio. Iremos paso a paso.