Telescopio
Guida al telescopio
Chi non conosce il telescopio? Tra gli strumenti ottici è senza
dubbio quello che maggiormente esercita fascino sul grande pubblico
poiché richiama alla mente i grandi temi della ricerca astronomica,
un ramo della scienza che inevitabilmente sonda i segreti reconditi
dell'origine stessa dell'uomo e sfiora la domanda: siamo soli
nell'universo o no?
Naturalmente molti di noi sono rimasti affascinati dalla volta
celeste al punto da diventare veri e propri appassionati di
astronomia; alcuni fanno poi il passo ulteriore, quando da semplici
contemplativi diventano astrofili e iniziano quindi a inseguire il
sogno di acquistare in proprio telescopio.
Prima di acquistarlo, per orientarsi nella grande offerta messa
attualmente a nostra disposizione dai produttori, è bene avere
chiare alcune nozioni di base su cosa sia un teelscopio, come
funzioni e quali siano i modelli attuali. Partiremo quindi dalla
conoscenza teorica ed esamineremo poi i singoli strumenti.
Non va mai dimenticato che tra i grandi telescopi degli osservatori
celebri e gli strumenti che possiamo acquistare in un buon negozio o
in internet ci sono poche differenze strutturali; qual che cambia
naturalmente sono le dimensioni e le relative prestazioni. In un
scondo capitolo scenderemo poi nel dettaglio dei telescopi per
astrofili, cercando di fornirvi gli strumenti per individuare quello
più adatto alle vostre esigenze.
Telescopio: tecnica di uno strumento
Tecnicamente parlando il telescopio è senza ombra di dubbio il più
importante tra gli strumenti usati dagli astronomi. Da un punto di
vista fisico esso può essere definito come uno strumento che
permette di raccogliere e focalizzare la radiazione elettromagnetica
proveniente da un'oggetto lontano che si vuole osservare. La
radiazione elettromagnetica include le onde radio e le microonde, ma
anche gli infrarossi, gli ultravioletti e la luce visibile
dall'occhio umano: la differenza tra essi sta nella lunghezza
d'onda.
Esistono quindi diversi modelli di telescopi, ognuno in grado di
operare su lunghezze d'onda diverse e ciascuno di essi assume forme
e tipologie diverse, con soluzioni tecniche differenziate. Volendo
parlare in termini più semplici ci possiamo riferire al tipo di
telescopio che tutti conosciamo, quello più comune usato dagli
appassionati e dagli astrofili, nel quale la radiazione
elettromagnetica esaminata è quella che ha una gamma frequenza tale
da poter essere inclusa nel campo della luce visibile.
A questo punto il nostro telescopio funziona semplicemente seguendo
le leggi dell'ottica e visivamente è quel sottile tubo dotato di
lenti che risulta ben noto nell'immaginario collettivo. Con il
termine telescopio, nel parlare comune ci si riferisce infatti al
telescopio ottico, che come abbiamo appena visto è un modello
particolare di telescopio, dato che se ne possono costruire di vari
tipi per poter osservare le diverse porzioni dello spettro
elettromagnetico, e non solo la sua quella visibile all'occhio
umano.
I vari tipi di telescopio
Il pregio dei telescopi è quello di aumentare la grandezza apparente
degli oggetti osservati, ma anche di aumentare la loro luminosità.
Lo scienziato italiano Galileo Galilei fu storicamente il primo ad
utilizzare un vero e proprio telescopio per osservazioni di
carattere astronomico, e naturalmente di si trattava di uno
strumento di tipo ottico. Generalmente i telescopi ottici utilizzano
due diversi sistemi di amplificazione della luce: mediante lenti con
fascio di luce passante e con specchi e fascio di luce riflesso,
fermo restando che entrambi sono basati su una forma lineare e
spesso costituita da un tubo.
I telescopi ottici basati sul sistema a lenti, nei quali la luce
della stella entra dalla parte anteriore e viene amplificata da una
serie di lenti fino a giungere all'occhio umano dall'altro capo del
tubo, vengono detti Rifrattori.
I telescopi Riflettori invece prevedono che la luce raggiunga un
grande specchio parabolico posto all'estremità opposta a quella di
ingresso; esso fa convergere i raggi luminosi in un preciso punto di
fuoco dove si trova un piccolo specchio che li dirige verso
l'oculare.
Anche se ciò potrà sembrare strano, non esiste grande differenza tra
i telescopi ottici professionali usati dagli astronomi e quelli
amatoriali che possono invece essere acquistati su internet o in un
negozio di ottica.
E questo vale sia dal punto di vista ottico che da quello meccanico,
entrambi sono basati sugli stesso principi e usano gli stessi
elementi. L'unica differenza oggettiva riguarda le dimensioni che,
nei telescopi amatoriali, sono certamente ridotte.
Questo per sottolineare come ormai alcuni telescopi ottici di classe
amatoriale hanno raggiunto un tale livello di qualità e precisione
in termini di configurazione ottica e struttura meccanica da poter
essere tranquillamente considerati de veri e propri strumenti
professionali, seppur di ridotte dimensioni.
Radio telescopi
Esistono poi quelli che vengono definiti radio-telescopi; essi hanno
forma e aspetto ben diverso dai primi, e sono in pratica grandi
antenne radio. Esse lavorano però come gli specchi dei telescopi
ottici; con la loro forma parabolica riescono a captare la
debolissima radiazione elettromagnetica che giunge dallo spazio
(questa volta sotto forma di onde radio) e amplificarla al massimo
facendola convergere nel punto di fuoco geometrico dell'antenna
stessa.
Qui viene posizionato il rivelatore (in inglese detector) che serve
a raccogliere il segnale radio e trasformarlo in segnale elettrico
misurabile dagli strumenti. La pur vasta superficie delle enormi
antenne paraboliche, che tutti abbiamo visto certamente almeno una
volta nei film, non è però sufficiente per ascoltare correttamente
il debole segnale delle stelle e per questa ragione i sistemi di
radio telescopi sono spesso composti da coppie di antenne, o
addirittura da gruppi ben più numerosi, che vengono fatti lavorare
in sommatoria, creando immense antenne "virtuali" dal diametro
teorico assolutamente incredibile e impossibile da realizzare con un
solo strumento.
Telescopi per raggi X e Gamma
Esistono anche telescopi sensibili ai raggi X e ai raggi gamma, due
fasce della radiazione elettromagnetica di grande interesse
scientifico. Essi, tecnicamente parlando, hanno altri problemi
rispetto ai primi tipi di telescopio che abbiamo visto, in quanto
entrambi questi raggi possono attraversare tanto il metallo quanto
il vetro. Per dirigere i fasci di radiazione questi telescopi
utilizzano specchi a forma di anello che vengono posizionati quasi
parallelamente al fascio di energia incidente; esso viene quindi
riflesso solo di pochi gradi.
Qualcuno si chiederà come mai si costruiscano telescopi per
esaminare le diverse porzioni dello spettro elettromagnetico. Il
perchè è presto detto: l'atmosfera terrestre tende ad assorbire
buona parte delle radiazioni elettromagnetiche provenienti dallo
spazio, anche se lo fa in maniera selettiva. Nella banda della luce
visibile le turbolenze atmosferiche portano gravi disturbi e si
rende necessario costruire gli osservatori astronomici sulla vettà
di alte montagne, sia per ridurre l'inquinamento luminoso, sia per
ridurre lo stretto di atmosfera al di sopra dello strumento.
L'ultima frontiera in questo senso sono i telescopi orbitanti, che
saltano totalmemte lo strato turbolento dell'atmosfera. Le bande
dell'Ultravioletto e dell'Infrarosso, così come quelle dei raggi X
presentano diverse problematiche legate all'atmosfera, ma possono
essere rilevate quasi esclusivamente dai telescopi orbitanti. Al
contrario, le frequenze radio non subiscono alcun tipo di
assorbimento o modifica da parte dell'atmosfera terrestre.
L'origine e la storia del telescopio
Il primo telescopio realizzato dall'uomo era del tipo a Rifrattore, ossia con lenti, e la sua origine si fa risalire a Galileo, poiché fonti storiche accertano che egli ne mostrò la prima applicazione a Venezia. In realtà sembra che le prime lenti ottiche siano state costruite da occhialai olandesi, i quali le applicarono poi ad un tubo creando dei rudimentali strumenti per vedere lontano, ma di pessimo potere risolutivo. Le proprietà ottiche delle lenti in vetro erano certamente note da lungo tempo e in realtà a Galileo deve essere attribuito il non indifferente merito di aver capito una serie di problematiche tecniche legate alla loro costruzione, cosa che gli permise di perfezionarle al punto da poterci costruire un vero strumento astronomico. Nel caso del telescopio riflettore, basato sugli specchi parabolici, la storia è diversa e forse più affascinante: comunemente viene attribuito a Newton il merito di aver inventato e costruito il primo telescopio a riflessione, ma sembra storicamente accertato che le cose non siano andate davvero così.
Telescopi rifrattori e telescopi riflettori
Il telescopio rifrattore
Il telescopio rifrattore, come abbiamo visto, è del tutto simile a quello originale usato da Galileo per le sue scoperte e si basa su lenti disposte a gruppi lungo un tubo. Un primo insieme di lenti, posizionato all'imboccatura del tubo, serve a focalizzare l'immagine e viene detta obiettivo; un secondo gruppo, collocato all'estremita opposta, è invece usato per rendere visibile l'immagine all'occhio umano e viene detto oculare. I vari telescopi rifrattori si differenziano tra loro quasi esclusivamente per via delle dimensioni e della configurazione ottica dell'obiettivo, che può essere composto da due, tre, quattro o anche più lenti accoppiate.
Il telescopio riflettore
Il telescopio riflettore, come spiega anche il suo nome, lavora invece per riflessione della luce. Le onde luminose provenienti dalla stella osservata, seppur deboli, vengono riflesse su uno specchio parabolico che si trova posizinato sul fondo del tubo, dalla parte opposta a quella di ingresso. Grazie allo specchio parabolico la luce viene fatta convergere in un punto ben preciso dove il costruttore ha collocato un secondo specchietto al quale compete il compito di portare il fascio di luce aplificato al di fuori del tubo ottico. Solitamente in posizione laterale e verso l'imboccatura si trova quindi l'oculare, composto in questo caso da lenti come nel telescopio rifrattore, che serve a focalizzare il fascio luminoso sull'occhio dell'osservatore o sul dispositivo di registrazione che può essere un sensore CCD oppure la pellicola di una macchina fotografica. A differenza dei rifrattori, nel caso dei telescopi riflettori esistono numerose varianti costruttive ed essi sono spesso differenti l'uno dall'altro dal punto di vista della configurazione ottica.
I telescopi misti
I telescopi misti sono una via di mezzo tra le due possibilità e prevedono una configurazione da riflettore arricchita però dalla presenza di una lente frontale di diametro simile allo specchio principale.
Pregi e difetti dei vari tipi di telescopio
Posti a paragone tanto il riflettore quanto il rifrattore rivelano
pregi e difetti. I secondi, a parità di diametro della lente
frontale / specchio parabolico, riescono a fornire immagini ben più
contrastate. Per contro hanno ingombri maggiori legati alla legge
fisica della lunghezza focale, distorsioni dovute alla flessione del
tubo che tende e piegarsi verso il basso per il proprio peso, ma
soprattutto tecnologicamente soffrono dell'impossibilità di lavorare
ottiche frontali oltre un certo diametro. Risulta quindi che, a
parità di costo, un telescopio riflettore è migliore dei cugino
rifrattore, poiché richiede solamente un grande specchio anziché un
gruppo di almeno quattro lenti e per giunta acromatiche per ridurre
le aberrazioni.Questo articolo si compone dei seguenti capitoli:
Guida al telescopio
Telescopio riflettore
Montatura del telescopio
Telescopi da record
Come comprare il telescopio
giusto
Cosa valutare prima di
acquistare il telescopio
Link utili per conoscere e acquistare il
telescopio