domingo, 5 de febrero de 2017

El programa Newt: software para el diseño de telescopios

En anteriores entradas he comentado mis problemas referentes al tamaño del espejo secundario (si era adecuado para cubrir el haz de luz reflejado del espejo primario), llegando a realizar incluso una prueba con unos cartones y unas cuerdas. Además de esta duda tenía otras como la longitud del tubo, distancia entre el espejo primario y secundario, si todo el conjunto funcionaria bien, etc.

Estuve diversos días buscando por la red para encontrar respuestas a mis dudas, hasta que encontré el programa Newt. El programa Newt es un programa de diseño asistido por computadora para la construcción de un telescopio tipo newton. No es necesario instalarlo en el ordenador, se puede usar online, pero te permite guardar los datos introducidos en un archivo local que más tarde puedes volver a utilizar. El programa te ayuda a calcular las dimensiones del tubo y la distancia entre los espejos entre otras cosas; además te dice si las características de tu telescopio son adecuadas o no. Su único inconveniente es que está en ingles, pero se puede entender y sino tenemos la ayuda de los traductores online. 

Vamos a ver como funciona y que datos me ha dado. Se introducen en la página principal una serie de datos básicos (en pulgadas, cm o mm) y con ello te informa de:
1. Si el tamaño del espejo secundario es adecuado, o se queda corto
2. Dimensiones del telescopio (longitud del tubo, etc)
3. Problemas con el cono de luz reflejado por el espejo primario, como por ejemplo que quede interrumpido por la pared del portaocular por un mal diseño. Esto lo muestra a través de una imagen del trayecto de los rayos.

Pongo la foto de las especificaciones que le he puesto en la primera pantalla.Todas en mm.
Especificaciones del programa Newt 
Donde pone "Focuser to front of tube" le he puesto 100 mm.  Es la distancia que aconsejan la mayoría de los aficionados. Es la distancia entre el portaocular y la parte delantera del tubo, la que hace de parasol. Me he fijado que si aumento esta distancia automáticamente el programa aumenta la longitud del tubo del telescopio en la misma medida. O sea que 100 mm es suficiente.

Donde pone "mirror face to back of the tube" le he puesto 85 mm. Para ello he tenido que calcular las medidas exactas de la celda del primario con el espejo puesto. 
El valor de 85 mm sale de la suma de: espesor de la madera que sujeta el espejo (18 mm) + espesor del espejo primario (18 mm) + goma eva de protección entre el espejo primario y la madera donde éste se apoya (4 mm) + espacio entre las dos maderas que componen la celda del primario (20 mm) + espesor de la madera que hace de tapa del tubo (20 mm) + 5 mm (espacio entre madera que hace de tapa y el final del tubo). Pongo un diagrama de la celda del primario tal como la he diseñado.
Esquema celda del espejo primario
Finalmente donde pone la altura y ancho del portaocular le he puesto unas medidas que me han parecido estándar, o al menos usadas por muchos aficionados (50 mm alto x 40 mm ancho). Además en la ayuda del programa nos dice que portaoculares altos y estrechos pueden dar problemas. En el sentido que el haz de luz desviado por el espejo diagonal choque contra las paredes del portaocular y no llegue al ocular.
Finalmente le he puesto 10 mm extras de altura al portaocular, para permitir el movimiento de enfoque de los oculares.

Con los datos que le he puesto, el programa  me muestra los siguientes datos: 
Resultados obtenidos del programa newtLa primera línea me informa que el tamaño de mi espejo diagonal es adecuado y las tres siguientes líneas me informan que todo el conjunto funciona bien y los rayos desviados por el espejo diagonal no son interrumpidos por las paredes del portaocular. Además el programa nos da una imagen del trazo de los rayos. Pongo la imagen que me da con los datos que le he puesto. 

Imagen dada por el programa Newt de los trazos de los rayos
Esta imagen es de gran ayuda, porque de una forma rápida y fácil de entender se puede ver si el diseño del telescopio es correcto o tiene problemas. Así, por ejemplo si cambio la altura del portaocular de 50 mm a 60 mm, me da la siguiente figura, donde se ve claramente que la cosa no funciona. 
Imagen dada por el porgrama newt del trazo de los rayosEn este caso el problema es que el espejo diagonal es demasiado pequeño para la altura del portaocular. De hecho este problema ya lo había detectado aplicando las fórmulas dadas por los aficionados para el cálculo del tamaño del espejo secundario (ver entrada "Medidas del espejo secundario o diagonal (parte I)").
Finalmente el programa me da un listado con las especificaciones del telescopio que incluye la longitud que debe tener el tubo y la distancia entre el espejo secundario y principal (una de las múltiples dudas que tenía) Pongo el listado que me ha dado:
parametros telescopio segun programa newt 
Según estos datos, la longitud del tubo de mi telescopio tiene que ser de 775 mm.
Por otra parte la distancia entre el espejo primario y secundario tiene que ser de 590 mm. En la anterior entrada, donde realice una prueba con unos cartones y unas cuerdas, para saber si el tamaño de mi espejo diagonal era adecuado, llegué a la conclusión que la distancia entre el espejo primario y secundario tenia que ser igual o mayor a 600 mm. O sea muy similar a la que me da el programa Newt. Sinceramente me fío más de sus cálculos que de mi apreciación subjetiva de la distancia en el momento de realizar la prueba (ver entrada "medidas del espejo secundario o diagonal (parte II): prueba de las cuerdas y distancia entre espejo principal y secundario").

En mi opinión el programa Newt es de gran ayuda en la construcción de un telescopio. sobretodo en la fase de diseño para comprobar que todo el conjunto funcionará correctamente. Desde luego a mí me ha servido y me ha resuelto muchas dudas.    

11 comentarios:

  1. Ok, vi el programa en un comentario y no lo mire, voy a mirarlo ahora ya que se puede usar online, soy el de la otra entrada con el espejo primario 203/800 f 3,9 ,saludos !! xD

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  2. Hola, la distancia entre el espejo primario y secundario fue una de mis principales dudas en la construcción de un telescopio reflector. Desgraciadamente, mi búsqueda por la web tampoco me dio una respuesta exacta. Si me quedo claro que existe una relación entre las medidas del espejo primario, el espejo secundario y el enfocador o portaocular. El conjunto tiene que estar en concordancia para que funcione correctamente. Encontré alguna fórmula para calcular la distancia entre ambos espejos, pero no satisfacía las medidas de mi espejo secundario. Cuando encontré el programa Newt me pareció la solución al problema, dado que pones los parámetros básicos del telescopio y te dice si todo el conjunto funciona, así como la distancia entre los dos espejos y la longitud del tubo.
    Espero que el uso del programa Newt te haya ayudado en la respuesta a tu pregunta.

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    1. La distancia entre el primario y el secundario la podes sacar haciendo un planito a escala, por ejemplo si el espejo primario es de 20 cm lo dibujas de 20 mm. Luego si la distancia focal es de 1500mm (1,5 metros)la dibujas a escala haciendo un cono que la punta del mismo llegue a 150mmm (15cm). Ya con esos datos vas dando las demas medidas en el plano, haciendo varios dibujos con distintas distancias del espejo secundario al primario y dibujando el cono que refleja el espejo secundario hacia el ocular teniendo en cuenta que la linea central del cono que sale a 45ª del espejo secundario debe tener la misma distancia que la linea que sale del espejo cecundario hasta el punto focal del espejo primario. Luego cuando ya tengas el dibujo definitivo tomas la distancia entre los espejos desde el plano en mm y la multiplicas por 10 para saber la medida real a la que debe estar el espejo secundario respetando esta misma escala y tambien en este mismo plano obtendras de manera igual la altura el espejo secundario inclinado a 45ª

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  3. holaa! ya mire y probe el programa newt y resulta que me da de distancia con mis espejo primario de 203/800 y el secundario con 10cm de alto y 7 cm de ancho ( son los 7cm de ancho los que te pide el programa) me sale entre 700 y 791 mm la distancia del tubo y la distancia entre los espejos seria entre 540 y 590 mm ya que todavia no se fijo la altura de mi enfocador y camara,ya que la altura y anchura del enfocador y altura de camara cambian un poco la distanca del tubo y espejos en relacion de 1 a 9 cm ,y tambien se nota el grosor del tubo tambien hace que varie,ya lo entendi y me sale todo bien ,solo decir que hay que tener las medidas muy claras,para hacer la medicion,en mi caso todavia no me llegaron los materiales pero encontre mas o menos el margen de error, buenos grax por la explicacion para entender el programa mejor,estaba hay traduciendo jaja, por cierto el unico valor que no toque fue el de " focuser to from of tube " que lo deje en 100 mm

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  4. solo tengo una duda, veo algunos telescopios con 203/800mm y en la descripcion pone 700mm de longitud de tubo, supongo que tendra un enfocador mas grande y un espejo secundario diferente,etc... ya que las medidas se aproximan a lo que me dio en el mio (margen de 700 a 790mm ya que no tengo las medidas exactas de los materiales) y entonces veo que por ejemplo me salio unas medidas parecidas a ti,vamos que tendriamos una diferencia de 5 cm + o menos,, ya que tu tienes un espejo 150/750 y te sale 775 de longitud de tubo y 590 creo de distancia entre espejos,vamos que son pocos cm de margen de error,pero seguro que se notan xd la cuestion que veo es que entonces se pueden hacer tubos grandes comos los de telescopios catadioptricos con 10" o mas " y muy corta la longitud de tubo como medio metro pero luego veo a otras personas con telescopios reflectores con grandes espejos (20") y tienen una longitud de tubo de 4 metros o asi, y entonces que ¿ es que el telescopio catadiptrico como funciona un poco diferente ese poco influye bastante en la longitud de tubo ??

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    1. Hola, pienso que la distancia más importante a conocer es entre el espejo primario y secundario, para que el secundario capte toda la luz reflejada del primario. Esta distancia depende de la distancia focal del primario (en tu caso 800 mm) y del tamaño del espejo secundario. Si el secundario es grande lo podrás poner más cerca del espejo primario y en consecuencia el tubo será más corto. Si el secundario es pequeño, será necesario colocarlo más lejos del primario para que capte toda la luz. Mírate la entrada que escribí sobre una prueba que hice para averiguar el tamaño ideal del espejo secundario y la distancia ideal entre los dos espejos (http://construiruntelescopio.blogspot.com.es/2017/01/medidas-del-espejo-secundario-o.html). Me dio un resultado de entre 59 - 60 cm en mi caso (igual a la que me da el programa Newt). De hecho, la longitud total del tubo depende de la distancia entre los espejos + grosor de la celda del primario + parasol (distancia entre el secundario y principio del tubo que suele a ser de 10 cm).
      Otra posibilidad es la que explican en el mismo programa Newt. Te copio parte de la entrada donde lo explico: Otra posibilidad es realizar lo que aconsejan en la página web del programa Newt. La propuesta que sugieren es montar el espejo secundario y el portaocular en el tubo según los cálculos obtenidos con el programa. Colocar un ocular en el portaocular y solicitar la ayuda de un colaborador. La idea consiste en que el colaborador introduce la celda del primario en su posición sin anclarlo. Entonces miramos por el ocular que hemos colocado e intentamos enfocar un objeto que tiene que estar como mínimo a 800 metros de distancia. El colaborador debe de deslizar el espejo primario hacia afuera y hacia adentro hasta que el objeto quede centrado en el ocular. En ese momento marcamos la situación del espejo primario y posteriormente hacemos el montaje del espejo primario en el sitio marcado.
      Espero haberte sido de ayuda. El día que monte mi telescopio ya te explico mi experiencia.

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  5. Hola que tal muy buen blog, tengo una duda ya que hace mucho que compre mis espejos son igual 150mm pero como se si es f5, f6....

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  6. Viendo un poco más apoco para saber si mi Espejo es F5 solo divido la Distancia focal con el diámetro del espejo osea 750mm/150mm = 5 (f5)???

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    1. Hola, te has respondido tu solo. Para saber la relación focal del espejo (indicador de su luminosidad) hay que dividir su distancia focal por su diámetro. En la entrada "parámetros importantes del telescopio", explico esto y otras parámetros interesantes.

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  7. Buenos días, Por mucho que intento encontrar unan respuesta a lo siguiente, no he podido encontrar la respuesta satisfactoria...
    Al parecer casi nadie tiene en cuenta que el espejo primario puede no solo sufrir de des-colimación con respecto al espejo secundario; el espejo primario puede sufrir de astigmatismo por los movimientos que se causan por el peso del vidrio, el tamaño del espejo, los soportes triangulares, las fijaciones del espejo y las diferentes temperaturas en el ambiente de observación.
    Yo tengo un newtoniano de 12 pulgadas (300 cms) f/4 y descubrí que el espejo venía pegado a 3 de los 9 puntos de los triángulos de soporte ( es decir, un punto pegado por cada triángulo de soporte).El vidrio del espejo venía pegado con cinta doble faz desde la fábrica (GSO Telescopes). He leído en algunos foros y artículos que es mejor no pegar el espejo primario a la celda para evitar astigmatismo pero como escribo, ese espejo venía pegado al soporte. No se si eso es correcto y de todas maneras, en un telescopio como el mío que no es dobsoniano, sino que está puesto en una montura ecuatorial robot-izada, se mueva ese espejo cada vez que se dirija a un objeto en el cielo y encuentro des-colimación por ello mismo.
    ¿Alguien sabe si es mejor no pegar en ninguna parte el espejo primario a la celda?,
    Gracias por si alguien me puede ayudar a encontrar la respuesta

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    1. Hola Hernando, no sé si sabre responder a tu pregunta, porque no se como son por dentro los telescopios de compra. Si te puedo decir que en la mayoría de las webs de construcción de telescopios y en el libro de Jean Texereau (puedes encontrar el link en el apartado de recursos sobre construcción de telescopios del blog) aconsejan no pegar el espejo principal a la base que lo sustenta, sino aguantarlo con unas pestañas que permitan el movimiento del espejo (como un volante) sin que se caiga. Dicen que pegarlo puede provocar tensiones en el espejo y que tenga problemas de astigmatismo.
      Mi consejo, es que contactes con el vendedor del telescopio o bien con el fabricante del telescopio para que pueda resolver tus dudas.

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